CN104391055A

CN104391055A - 一种检测、分析粮食中苯并[a]芘的方法

Info

Publication number: CN104391055A
Application number: CN201410655383.6A
Authority: CN
Inventors: 何姝; 王志苗; 叶文婷; 孙岩
Original assignee: SHENZHEN YU CHI DETECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Yu Chi Testing Technology Co ltd
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2034-11-17
Also published as: CN104391055B

Abstract

本发明公开了一种检测粮食中苯并[a]芘的方法，前处理采用超声萃取，以二氯甲烷和丙酮作为萃取溶剂，极大的缩短了前处理时间，并节省溶剂；用硅酸镁吸附剂净化萃取液，操作简单，净化效果好；另外本发明运用了气相色谱-质谱联用仪对苯并[a]芘进行检测，方法重现性好，准确度高，适用于多种粮食的苯并[a]芘测定，可用于复杂体系中痕量组分苯并[a]芘的快速定量测定。

Description

一种检测、分析粮食中苯并[a]芘的方法

技术领域

本发明属于痕量分析技术领域，具体是一种检测、分析粮食中苯并[a]芘的方法。

背景技术

一方面由于工业“三废”的排放，致使粮食的自然污染非常普遍。无论是工业区还是非工业区，全部测出苯并[a]芘，且工业区粮食污染较非工业区高出4-5倍。另一方面由于受高额利润的诱惑，一些不法商贩将矿物油掺入陈米、黄变米、霉变米中，使其表面光滑油润，以新米的价格出售给消费者。人们食用“油大米”以后，会出现头晕、恶心、呕吐、腹泻等症状。因为加入大米中的油是从石油中萃取的矿物油，混有多种对人体有害的多环芳烃化合物，特别是可致癌的苯并[a]芘。因此，研究更加高效的粮食中苯并[a]芘检测方法迫在眉睫，寻找出检测时间短、灵敏度高、选择性强、重现性好、样品前处理技术操作简单的检测方法，这对保证粮食安全具有重要意义。目前，苯并[a]芘测定有国家标准的荧光分光光度法及常见液相色谱仪-荧光光度法，但这些方法前处理过程需要很长时间，从而导致检测效率大大折扣，不宜于苯并[a]芘的快速检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中苯并[a]芘分析存在的样品前处理时间长、操作复杂、灵敏度低、重现性差等问题，并使用气相色谱-质谱联用仪进行分析检测。

一种检测、分析粮食中苯并[a]芘的方法，包括以下步骤：

(1)样品前处理：采用超声溶剂萃取粮食样品，并用硅酸镁吸附剂净化萃取液，过滤后得到待测样品溶液；

(2)标准曲线的建立：以浓度为5.05ug/ml苯并[a]芘标准溶液作为标准物质，配制成五个不同浓度外标溶液，以气相色谱-质谱仪检测外标溶液建立定量标准曲线；

(3)用气相色谱-质谱仪检测样品溶液，以定量标准曲线计算样品溶液中苯并[a]芘的含量。

所述样品前处理的步骤包括：称取一定质量的粮食样品，将样品碾碎，加入二氯甲烷和丙酮作为萃取溶剂，用超声萃取，萃取结束后，萃取液静置冷却后，用硅酸镁吸附剂净化，经0.45μm有机相滤膜过滤后，得到待测样品溶液。

进一步，二氯甲烷和丙酮的体积比是1～2:1，萃取溶剂的用量是每克样品加2-6ml萃取溶剂，超声萃取的温度是50℃-60℃，萃取时间是2h。硅酸镁吸附剂的制备方法是：称取硅酸镁，置入马弗炉烘焙，烘培的温度是600℃，烘培的时间为3h。将冷却后保存于干燥器即可。

用气相色谱-质谱仪检测不同浓度的苯并[a]芘标准溶液，计算得出苯并[a]芘的标准曲线及回归方程；用气相色谱-质谱仪检测待测样品溶液，通过标准曲线和回归方程计算得到待测样品溶液中苯并[a]芘的浓度，进而计算得出样品中苯并[a]芘的含量。

所述气相色谱-质谱仪检测采用的气相色谱-质谱仪分析条件如下：

a)色谱柱：RTX-5MS毛细管色谱柱，长30m，内径0.25mm，膜厚0.25μm；

b)温度：

进样口温度250℃，程序升温过程如下：

初始温度70℃，保持2min；

以10℃/min的速率升至320℃,保持3min；

总运行时间为30min；

c)柱流速：1.01mL/min；

d)MS：离子源温度：230℃接口温度：280℃；

定量离子：252m/z；定性离子：253m/z 125m/z；

e)进样方式：不分流进样，自动进样，进样量1μL；

f)采集模式：SIM模式；

g)载气类型：氦气纯度为99.999％。

本发明的检测方法前处理过程采用超声溶剂萃取，以二氯甲烷和丙酮作为萃取溶剂，极大的缩短了前处理时间，并节省溶剂样品；超声提取时溶剂不同，会对提取效率有很大影响，本发明也着重研究提取溶剂对于样品的影响，提取溶剂包括环己烷，二氯甲烷，二氯甲烷-环己烷，丙酮-环己烷，二氯甲烷-丙酮等，确定最终高效、可靠的提取溶剂，最终选用二氯甲烷-丙酮作为提取溶剂；用硅酸镁吸附剂净化萃取液，操作简单，净化效果好；同时用基质混合标准溶液对方法的回收率和检出限进行评价，证明方法的检出限低，重现性好，准确度高；另外本发明运用了气相色谱-质谱联用仪对于苯并[a]芘进行检测，方法优于目前国家标准的荧光分光光度法及常见液相色谱仪-荧光光度法，相比于液相色谱仪-荧光光度法，本申请的方法适用于多种粮食的苯并[a]芘测定，该色谱技术花费低，分离效果及色谱重现性好，可用于复杂体系中痕量组分苯并[a]芘的定量快速测定，结果更加准确，更有利于目前市场的发展与推广。

附图说明

图1是苯并[a]芘浓度为0.1μg/mL的标准溶液的SIM色谱图；

图2是苯并[a]芘质谱图；

图3是苯并[a]芘标准曲线图。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

为了得到更优提取效率的溶剂，用本发明的检测方法对具体的同一粮食样品，不同提取溶剂中苯并[a]芘进行检测，并对比最终提取效率，选择最优提取溶剂或溶剂组合。提取溶剂包括环己烷，二氯甲烷，二氯甲烷-环己烷，丙酮-环己烷，二氯甲烷-丙酮等，都是常见的提取溶剂。

称取已知苯并[a]芘浓度的5.0000g左右粮食样品若干份，分别加入30mL环己烷、30mL二氯甲烷、30mL二氯甲烷-环己烷(v:v＝1:1)、30mL丙酮-环己烷(v:v＝1:1)、30mL二氯甲烷-丙酮(v:v＝1:1)进行超声提取，在50℃用微波超声提取2h，提取结束后，静置冷却，用硅酸镁吸附剂净化，过滤后用二氯甲烷：丙酮＝1:1定容得待测样品溶液。将待测样品溶液在上述气相色谱-质谱条件下进行检测，对比苯并[a]芘测定结果，计算其回收率，看哪组提取溶剂回收率最高，具体如表1所示：

表1 不同溶剂提取后苯并[a]芘的测定结果

从表1可看出环己烷提取回收率最差，二氯甲烷次之，二氯甲烷-环己烷(v:v＝1:1)及丙酮-环己烷(v:v＝1:1)回收率相当，最好的是二氯甲烷-丙酮(v:v＝1:1)，五批中回收率都达到了90％以上。

实施例2

外标标准曲线的绘制

取购买的浓度为5.05μg/mL的苯并[a]芘标准物质溶液，用色谱级甲醇稀释，配制成浓度为0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL的系列标准溶液。

按下述气相色谱条件进样测试：

b)温度：

进样口温度250℃，程序升温过程如下：

初始温度70℃，保持2min；

以10℃/min的速率升至320℃,保持3min；

总运行时间为30min；

c)柱流速：1.01mL/min；

d)MS：离子源温度：230℃接口温度：280℃；

定量离子：252；定性离子：253 125；

e)进样方式：不分流进样，自动进样，进样量1μL；

f)采集模式：SIM模式；

g)载气类型：氦气，纯度为99.999％。

计算得出苯并[a]芘的标准曲线和回归方程。

用本发明的检测方法对具体的粮食样品中苯并[a]芘进行检测

所有粮食样品均从市场上购买，称取5.0000g大米样品，将样品碾碎，加入15mL二氯甲烷和15mL丙酮作为萃取溶剂，在50℃用微波超声萃取2h，萃取结束后，静置冷却，用硅酸镁吸附剂净化，过滤后用二氯甲烷：丙酮＝1:1定容得待测样品溶液。将待测样品溶液在上述气相色谱-质谱条件下进行检测，通过标准溶液及苯并[a]芘碎片轰击离子的定量及定性离子对苯并[a]芘定性，通过标准曲线和回归方程计算得到待测样品溶液中苯并[a]芘的浓度，进而计算得出市售大米中苯并[a]芘的含量。小麦、玉米和大豆样品均按此法操作，不再赘述。做五批，具体结果见表2。

所用硅酸镁吸附剂的制备方法是：称取硅酸镁，置入马弗炉烘焙，烘培的温度是600℃，烘培的时间为3h。将冷却后保存于干燥器即可。

表2 市售几种粮食的苯并[a]芘含量测定结果

注：——表示未检出。

实施例3

重复实施例2的步骤，但加入20mL二氯甲烷和10mL丙酮作为萃取溶剂，超声温度是60℃，超声时间1.5h。

实施例4

对本发明方法的检测限、回收率和精密度进行评价

将农药标准溶液加入萃取净化后的粮食基质溶液中，分别配制成0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL的苯并[a]芘标准溶液，以浓度和峰面积绘制标准曲线，得到相关系数(r²)；不断降低进样浓度，以峰面积高于基线噪音3倍作为仪器检出限；分别在粮食样品中添加0.5μg/mL、0.1μg/mL、0.05μg/mL三种浓度的基质混合标准溶液，萃取、净化后进样，每种浓度的溶液重复进样3次，计算回收率，取三次进样的平均值。

具体结果见表3。

表3 苯并[a]芘的检出限、相关系数和回收率

根据上表可以明显看出，苯并[a]芘的回收率在90％～102％之间，方法检出限为0.0003mg/L，说明本方法的测定结果可靠。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种检测、分析粮食中苯并[a]芘的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)样品前处理：采用溶剂超声萃取粮食样品，并用硅酸镁吸附剂净化萃取液，过滤后得到待测样品溶液；

(2)标准曲线的建立：以浓度为5.05ug/ml的苯并[a]芘标准溶液作为标准物质，配制成五个不同浓度外标溶液，以气相色谱-质谱仪检测外标溶液建立定量标准曲线；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述样品前处理的步骤包括：称取粮食样品，将样品碾碎，加入二氯甲烷和丙酮作为萃取溶剂，用超声萃取，超声频率为40KHZ，萃取结束后，萃取液静置冷却后，用硅酸镁吸附剂净化，经0.45μm有机相滤膜过滤后，得到待测样品溶液。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：二氯甲烷和丙酮的体积比是1～2:1，萃取溶剂的用量是每克样品加2-6ml萃取溶剂。

4.根据权利要求2所述的样品前处理方法，其特征在于：超声萃取的温度是50℃-60℃，萃取时间是2h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括：用气相色谱-质谱仪检测不同浓度的苯并[a]芘外标溶液，计算得出苯并[a]芘的定量标准曲线及回归方程；用气相色谱-质谱仪检测待测样品溶液，通过定量标准曲线和回归方程计算得到待测样品溶液中苯并[a]芘的浓度，进而计算得出样品中苯并[a]芘的含量。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述气相色谱-质谱仪检测采用的气相色谱-质谱仪分析条件如下：

b)温度：

进样口温度250℃；

程序升温过程如下：

初始温度70℃，保持2min；

以10℃/min的速率升至320℃,保持3min；

总运行时间为30min；

c)柱流速：1.01mL/min；

d)离子源温度：230℃；接口温度：280℃；

定量离子：252m/z；定性离子：253m/z 125m/z；

e)进样方式：不分流进样，自动进样，进样量1μL；

f)采集模式：SIM模式；

g)载气类型：氦气，纯度为99.999％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硅酸镁吸附剂的制备方法是：称取硅酸镁，置入马弗炉烘焙，将冷却后保存于干燥器即可。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：烘培的温度是600℃，烘培的时间为3h。