一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法技术

本发明专利技术涉及一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法。该方法包括以下步骤：第一步，采用标准品制作各种多环芳烃的标准曲线；第二步，利用液液萃取和QuEChERS方法对牛奶中多环芳烃进行提取；第三步，利用高效脂质定向吸附材料EMR‑Lipid进行净化并浓缩；第四步，净化处理后的样品经气相色谱‑三重四级杆串联质谱检测后，参考第一步制得的标准曲线，得到牛奶中各种多环芳烃的含量。与现有技术相比，本发明专利技术基于QuEChERS方法结合高效脂质定向吸附材料EMR‑Lipid，对牛奶中脂质干扰物吸附能力强，且整个方法溶剂用量少、时间快，符合绿色环保的要求，满足μg/kg(ppb)级别多环芳烃的快速高效定量检测。

A rapid method for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in milk with low solvent consumption

【技术实现步骤摘要】
一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法
本专利技术涉及食品安全领域分析方法，尤其是涉及一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法。
技术介绍
多环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons，简称PAHs)是一大类常见的有机污染物的总称，其在结构上包含了两个或以上的稠合芳香环，是环境中普遍存在的半挥发性有害物。多环芳烃具有较强的亲脂性，容易在动植物脂肪组织中富集，并进一步随着食物链或食物网逐级向更高级的生物体传递或富集。虽然国内外对牛奶等含脂食品中多环芳烃含量的检测方法已做过相关研究，但大多存在前处理操作复杂、试剂耗费量大、检测时间长、定量不准确等问题。牛奶中含量丰富的脂肪、蛋白质和其乳液的性质也阻碍了多环芳烃的提取和净化。目前，欧盟对于婴儿奶中苯并[a]芘的限量标准已达1μg/kg，这对于前处理与定量检测技术提出了很高的要求。艾连峰等在《气相色谱-串联质谱法测定牛奶中多氯联苯及多环芳烃》中使用60mL正己烷作为提取溶剂，提取过程中还涉及旋转蒸发、固相萃取柱净化等繁琐的步骤，效率不高。殷婧在《临汾市食物中多环芳烃的污染特征及暴露风险评价》中使用20mL乙腈结合微波萃取器对牛奶中多环芳烃进行提取。该方法虽然一定程度上提高了提取率，但微波过程的较高温度(100℃)对于轻质多环芳烃存在影响，且另需要硅胶-氧化铝层析柱进行净化，操作时间仍较长。与传统方法不同，快速、简便、廉价、有效、耐用和安全(Quick,Easy,Cheap,Effective,RuggedandSafe，即QuEChERS)方法是最有前途的简单易行和快捷高效提取程序之一，该方法能够减少样品量、有机溶剂以及实验室玻璃器皿的消耗，并符合绿色化学的原则。QuEChERS的原理是基于盐的分散提取(盐析效应)，从复杂基质中分离出多种目标分析物。该方法与色谱技术相结合，已成为一种分析不同类型食品污染物(包括天然或合成添加剂、包装迁移污染物和加工中产生的有害物质)可靠而简单的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服现有技术存在的耗时长、溶剂用量大的缺陷而提供一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法，该方法的预处理时间大大缩短，有机试剂用量显著减少。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提供一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法，该方法包括以下步骤：第一步，采用标准品制作各种多环芳烃的标准曲线；第二步，利用液液萃取和QuEChERS方法对牛奶中多环芳烃进行提取；第三步，利用高效脂质定向吸附材料EMR-Lipid进行净化并浓缩；第四步，净化处理后的样品经气相色谱-三重四级杆串联质谱检测后，参考第一步制得的标准曲线，得到牛奶中各种多环芳烃的含量。在本专利技术的一个实施方式中，第一步中采用标准品制作各种多环芳烃的标准曲线的具体方法如下：分别以二氯甲烷作为溶剂配制1、2、5、10、30、60、100、200μg/kg共八个水平的多环芳烃标准溶液，分别加入浓度为50μg/kg的氘代苯并[a]芘(BaP-d12)标准品作为内标物，以标准溶液中多环芳烃的浓度为纵坐标、以经气相色谱-三重四级杆串联质谱检测并经内部标准校正后多环芳烃的响应值，即峰面积为纵坐标，制成各种多环芳烃的标准曲线。在本专利技术的一个实施方式中，所述的多环芳烃包括NA(萘)、Ap(苊烯)、Ac(苊)、F(芴)、Ant(蒽)、Phe(菲)、Fl(荧蒽)、Pyr(芘)、BaA(苯并[a]蒽)、Chr(屈)、BkF(苯并[k]荧蒽)、BbF(苯并[b]荧蒽)、BaP(苯并[a]芘)、Ip(茚并[1,2,3-cd]芘)、DBahA(二苯并[a,h]蒽)或BghiP(苯并[g,h,i]苝)。在本专利技术的一个实施方式中，所述的气相色谱-三重四级杆串联质谱检测的条件如下：色谱柱：安捷伦的DB-5MS毛细管色谱柱，色谱柱的规格为30m×0.25mm×0.25μm；升温程序：80℃保持2min，以20℃/min的速度升至140℃，接着以5℃/min的速度升至310℃；进样温度、传输线、离子源和四级杆的温度分别为260℃、300℃、230℃和150℃；进样量：1μL；载气：氦气(纯度为99.999％)；载气流速：1mL/min，无分流；电离方式：EI+，70eV；光电倍增管电压：1506V；扫描方式：全扫描，33-300amu，采用多重反应检测(MRM)；选择离子监测：128、152、154、166、178、202、228、252、276、278。在本专利技术的一个实施方式中，第二步中利用液液萃取和QuEChERS方法对牛奶中多环芳烃进行提取的具体方法如下：(1)液液萃取：在50mL第一离心管中准确称取约5g牛奶，加入10mL乙腈：丙酮混合溶剂并充分混合，将第一离心管在涡流振荡器上涡流振荡1min，后进行超声水浴；(2)QuEChERS提取：将安捷伦QuEChERS萃取盐包(AOAC法，含6g硫酸镁和1.5g乙酸钠)和陶瓷均质子加入第一离心管，涡流振荡1min，而后置于高速冷冻离心机中进行第一次离心。优选地，牛奶与乙腈：丙酮混合溶剂的总用量之比为5g:10mL。优选地，乙腈：丙酮混合溶剂的体积比为3:2。优选地，超声水浴时间为30min；优选地，第一次离心速度、温度和时间分别为8000rpm、4℃和10min。在本专利技术的一个实施方式中，第三步中利用高效脂质定向吸附材料EMR-Lipid进行净化并浓缩的具体方法如下：将5mL水加入到含有安捷伦QuEChERSdSPEEMR-Lipid(含1g吸附剂)的第二离心管中，涡流振荡3s以活化吸附剂，将第一离心管中的上清液5mL加入到已活化的第二离心管中，涡流振荡1min，而后置于高速冷冻离心机中进行第二次离心；将第二离心管中的全部上清液加入到含有QuEChERSEMR-LipidPolish的第三离心管中，第三离心管的QuEChERSEMR-LipidPolish含1.6g硫酸镁和0.4g氯化钠，快速剧烈震荡并涡流振荡1min，将第三离心管置于高速冷冻离心机中进行第三次离心，而后取上清液4mL转移至已称量的玻璃管中并在20℃氮气流中浓缩至约20mg。优选地，第二次离心速度、温度和时间分别为8000rpm、4℃和15min。优选地，第三次离心速度、温度和时间分别为10000rpm、4℃和20min。目前，对于含脂食品中多环芳烃的提取主要以GB/T24893-2010《动植物油脂多环芳烃的测定》(ISO15753)为参考依据。简言之，其采用两步乙腈：丙酮(3:2)液液萃取和两步C18柱和佛罗里硅土柱固相萃取对多环芳烃进行提取和净化。以六个实验样品为一批次，约需要600mL有机溶剂(每个样品约100mL)，整个预处理过程接近九小时。与之对比的是，本专利技术对于每批次实验样品仅需要60mL有机溶剂(每个样品10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n第一步，采用标准品制作各种多环芳烃的标准曲线；/n第二步，利用液液萃取和QuEChERS方法对牛奶中多环芳烃进行提取；/n第三步，利用高效脂质定向吸附材料EMR-Lipid进行净化并浓缩；/n第四步，净化处理后的样品经气相色谱-三重四级杆串联质谱检测后，参考第一步制得的标准曲线，得到牛奶中各种多环芳烃的含量。/n

【技术特征摘要】
1.一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
第一步，采用标准品制作各种多环芳烃的标准曲线；
第二步，利用液液萃取和QuEChERS方法对牛奶中多环芳烃进行提取；
第三步，利用高效脂质定向吸附材料EMR-Lipid进行净化并浓缩；
第四步，净化处理后的样品经气相色谱-三重四级杆串联质谱检测后，参考第一步制得的标准曲线，得到牛奶中各种多环芳烃的含量。


2.根据权利要求1所述的一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法，其特征在于，第一步中采用标准品制作各种多环芳烃的标准曲线的具体方法如下：
分别以二氯甲烷作为溶剂配制1、2、5、10、30、60、100、200μg/kg共八个水平的多环芳烃标准溶液，分别加入浓度为50μg/kg的氘代苯并[a]芘标准品作为内标物，以标准溶液中多环芳烃的浓度为纵坐标、以经气相色谱-三重四级杆串联质谱检测并经内部标准校正后多环芳烃的响应值，即峰面积为纵坐标，制成各种多环芳烃的标准曲线。


3.根据权利要求1或2所述的一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法，其特征在于，所述的多环芳烃包括萘、苊烯、苊、芴、蒽、菲、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、屈、苯并[k]荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽或苯并[g,h,i]苝。


4.根据权利要求1或2所述的一种低溶剂用量快速检测牛奶中多环芳烃的方法，其特征在于，所述的气相色谱-三重四级杆串联质谱检测的条件如下：
色谱柱：安捷伦的DB-5MS毛细管色谱柱，色谱柱的规格为30m×0.25mm×0.25μm；
升温程序：80℃保持2min，以20℃/min的速度升至140℃，接着以5℃/min的速度升至310℃；
进样温度、传输线、离子源和四级杆的温度分别为260℃、300℃、230℃和150℃；
进样量：1μL；
载气：氦气；
载气流速：1mL/min，无分流；
电离方式：EI+，70eV；
光电倍增管电压：1506V；
扫描方式：全扫描，33-300...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴时敏，孙亚庆，严凯，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31