大体积进样气质联用法分析食品中塑化剂的解决方案

大体积进样-气质联用法分析食品中塑化剂的解决方案

上海舜宇恒平科学仪器有限公司

　　1 概述

　　塑化剂污染食品事件此次在台湾引起轩然大波，不法商家为追求利益将塑化剂代替棕榈油添加于一种经常使用于果汁、果酱、饮料等食品中的合法食品添加物——“起云剂”中，造成多种食品污染。塑化剂是指“邻苯二甲酸(2─乙基己基)二酯(DEHP)”，属于邻苯二甲酸酯类物质，其分子结构类似荷尔蒙，被称为“环境荷尔蒙”，是环保署列管的毒性化学物质。若长期食用可引能起生殖系统异常、甚至造成畸胎、癌症的危险。

　　对于食品中邻苯二甲酸酯类化合物的检测，GB/T21911-2008《食品中邻苯二甲酸酯的测定》中规定了GC-MS作为检测方法。此标准适用于食品中16种邻苯二甲酸酯类物质的含量测定。含油脂样品中各邻苯二甲酸酯化合物的检出限为1.5mg/kg，不含油脂样品中各邻苯二甲酸酯化合物的检出限为0.05mg/kg。

　　GB/T 21911-2008的原理是：各类食品提取、净化后经气相色谱-质谱联用仪进行测定。采用特征选择离子监测扫描模式(SIM)，以碎片的丰度比定性，标准样品定量离子外标法定量进行检测。不含油脂类物质采用正己烷萃取后取上清液即可进行GC-MS分析;含油脂类物质经提取后，再经凝胶渗透色谱(GPC)净化后进行GC-MS分析。

　　大体积进样-气质联用法采用大体积进样器，增大进样体积以提高检测灵敏度，配合具有优秀的检出灵敏度和可靠的稳定性的高性能气质联用仪，保证实验结果的精准可靠。

　　本方案具有以下特点：1) 样品处理及检测方法符合国家标准的要求采用GPC净化样品、GC/MS分析检测的方法，完全符合GB/T21911-2008的要求。

　　2) 简化前处理过程，省却浓缩步骤，提高分析效率采用大体积进样方式，在进样的同时进行样品浓缩，省却GPC净化后的浓缩步骤，直接进样分析即可获得与常规方法同等的灵敏度。

　　3) 进一步提升检测灵敏度，即使痕量的目标物亦可检测LVI-S200大体积进样器采用“胃袋式”衬管，进样量最大可达200µl，将检出灵敏度提高10~100倍。

　　4) 保证分析结果的稳定性和可靠性，提高结果置信度JMS-Q1000GC气质联用仪采用大型高精度四极杆和高抽速涡轮分子泵，在保证仪器优秀灵敏度和高分辨率的同时，更可长时间稳定工作，获得可靠的分析结果。与大体积进样器配合，即使在Scan模式下也可获得足够灵敏度，通过谱库检索进一步确证分析结果，提高结果置信度。

　　2 解决方案

　　大体积进样-气质联用法分析食品中塑化剂的解决方案主要包括两个部分：样品前处理以及大体积进样-气质联用分析检测。

　　样品的前处理根据基质的不同存在一定的差异(可参考GB/T21911-2008中的提取方法)，不含油脂类的样品加入环己烷震摇提取后，经离心分离取上清液即可进行GC-MS分析;含有油脂类的样品需在提取后经GPC净化后再进行GC-MS分析。

　　大体积进样(LVI)是气相色谱进样方式的一种，进样量与常规进样方式相比，可提高几十倍到几百倍，进一步降低了检测限。亦可省略GPC净化后的浓缩步骤，通过增大进样体积获得与常规方法同等的灵敏度。

　　JEOL公司的JMS-Q1000GC气质联用仪采用大型高精度四极杆和高抽速涡轮分子泵，在保证仪器优秀灵敏度和高分辨率的同时，更可长时间稳定工作，获得可靠的分析结果。

　　真空系统是决定质谱性能的主要因素，真空度的好坏决定了仪器的灵敏度和稳定性。JMS-Q1000GC气质联用仪配置了400L/s的高抽速涡轮分子泵，采用差动抽气方式，使离子源和四极杆都处于良好的高真空环境中。此外，附加的氦气吹扫气流，可带走腔体中难以抽走的成分，进一步保证了仪器快速达到并长期保持稳定的高真空环境。

　　由于采用了经典的金属四极杆，使得JMS-Q1000GC在标准谱库检索定性中具有很好的匹配度，对于邻苯二甲酸酯类物质的定性确证分析十分有利。

　　另外，JMS-Q1000GC气质联用仪独有的四极杆温度控制部件，可精确控制四极杆温度的稳定性，避免射频电压高速变化对四极杆温度的影响，保证分析结果的稳定性。

　　本方案采用JMS-Q1000GC气质联用仪配合LVI-S200大体积进样器，大大提高了GC-MS的检测灵敏度，保证实验结果的稳定可靠。

　　3 仪器配置

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

步骤	描述	备注
样品提取部分	FA2004电子分析天平                          MP5002电子天平                           离心机：转速不低于6000r/min                                离心管：规格50mL
GPC净化部分	LC1620GPC凝胶渗透色谱净化系统                                           高压恒流泵                     紫外检测器                     手动进样器                     自动馏分收集器                      GPC净化柱	根据样品基质不同选配
LVI-GC-MS分析检测部分	JMS-Q1000GC气质联用仪（JEOL公司）                                        四极杆质量分析器，配EI源                   带四极杆温控控制部件                   自动稳压电源、自动变压器                   气质联用软件、数据工作站、定量软件                         NIST08谱库                                              LVI-S200大体积进样器（AISTI公司）                                    配胃袋式衬管

　　4 技术指标

　　LC1620GPC凝胶渗透色谱净化系统

　　流速范围：0.001~9.999ml/min

　　流量准确度：≤±0.5%

　　流量稳定性：RSD≤0.08%

　　波长范围：190~700nm

　　收集管位数：150位

　　LVI-S200大体积进样器

　　进样方式：分流/不分流进样、程序升温进样、大体积进样、衍生化进样

　　进样量：1~200µl

　　温度范围：40~300℃

　　最大升温速率：150℃/min

　　降温速率：300℃→50℃/3min

　　JMS-Q1000GC气质联用仪

　　EI源温度：100~300℃

　　质量分析器：带预四极和后四极的双曲面四极杆

　　质量范围：m/z 1.5~1022

　　分辨率：3M（≥2000，PFTBA，m/z614 FWHM）

　　灵敏度：EI(Scan) 1pg八氟萘，对于m/z272离子，S/N≥180(RMS)

　　 EI(SIM) 0.1pg八氟萘，对于m/z272离子，S/N≥120(RMS)

　　检测器：二次电子倍增器

　　动态范围：1.6×107

　　泵系统：涡轮分子泵400L/s（分流型）

　　 机械泵80L/min，100 L/min（50/60 Hz）

　　柱箱温度：室温+5℃~500℃

　　升温速率：0.1~140℃/min

　　程序升温控制：25阶/26平台

　　气路控制：数字流量控制（Digital Flow Control，DFC）

　　载气控制模式：恒定流速、恒定压力、恒定线速度

　

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