食品中多环芳烃类物质分析方法比较研究

摘要

多环芳烃(PAHs)是一类可诱发皮肤癌、阴囊癌、肺癌等疾病的污染物。石油、煤炭等化石燃料及木材、烟草等有机物的不完全燃烧、汽车尾气的排放及加工工艺不合理均可产生PAHs,导致其在食品、生物体内及环境中广泛存在。本研究建立了三种分析食品中多种PAHs的方法,并进行比较,旨在建立切实可行的分析食品中多种PAHs的方法,对PAHs含量的控制和保障人类健康具有积极意义。 首先采用国家标准(GB/T5009.27-2003)法对食品中苯并(α)芘(BaP,PAHs的一种)进行分析。由于国家标准法只能进行单一组分(BaP)的分析,不能满足多种PAHs同时分析的要求,因此需建立一种切实可行的方法,同时分析食品中多种PAHs。本研究在国家标准法的基础上对食品中PAHs前处理方法进行研究,并分别建立气相色谱法(GC),气相色谱质谱联用色谱法(GC/MS),高效液相色谱法(HPLC-FLD)三种分析食品中PAHs类物质的方法。 前处理方法研究,分别比较了水解-液液萃取法,水解-微波辅助萃取法,微波辅助-水解法,超声波提取法。结果显示液液萃取法和水解-微波辅助萃取法提取效果好,回收率高,稳定性好。采用氧化铝(以下均用Al2O3表示)、佛罗里硅土(以下均用Florisil表示)和硅胶固相萃取小柱对PAHs提取物净化,结果表明Al2O3和Florisil固相萃取柱回收率高,除杂效果明显,而硅胶固相萃取柱回收率低。 气相色谱法(GC)分析食品中多种PAHs,色谱柱采用HP-5型毛细管色谱柱；0.32mm×30m,膜厚0.25μm;进样口温度275℃；检测器温度为280℃,程序升温。该方法回收率高(80％～100％),线性关系良好(R>0.99),日内、日间精密度RSD<10％。荧蒽(以下简称F1A)、苯并(b)荧蒽(以下简称BbF),苯并(k)荧蒽(以下简称BkF)、苯并芘(以下简称BaP)、苯并(g,h,i)苝(以下简称B(g,h,i)P)、茚并芘(以下简称I(c,d)P)检出限分别为30.00、33.62、33.62、40.20、59.12、136.96ng/mL,可应用于含有多种PAHs样品的同时分析,但不适宜于PAHs含量较低(低于10ng/g)样品的分析。气相色谱/质谱联用(GC/MS)法分析食品中多种PAHs,色谱柱采用DB-5石英毛细管柱(50m×0.25mm×0.25μm)：气相色谱分离,质谱检测器检测。进样口温度300℃；GC-MS接口温度：280℃；质谱温度：230℃；电离源:EI源；电离能量：70eV：扫描速度：1407.1amu/s,恒流模式,流速1.5mL/min;不分流进样；溶剂延迟2min;程序升温。该方法线性关系良好(R>0.99),回收率高(80％～100％),日内、日间精密度RSD<10％。FlA、BbF、BkF、BaP、B(g,h,i)P、I(c,d)P检出限略低于GC,分别为33.12、28.24、28.24、10.70、11.22、35.12ng/mL,可应用于含有多种PAHs样品的同时分析,但不适宜PAHs含量较低(低于10ng/g)样品的分析。 高效HPLC(简称HPLC-FLD)分析食品中多种PAHs,色谱柱为Hanban Science&Technology C18,5μm,4.6×260mm,流动相采用乙腈和水梯度洗脱。荧光检测器激发波长和发射波长随着时间段分段改变。该方法回收率高(80～120％),线性关系良好(R>0.99),日内、日间精密度RSD<10％。FlA、BbF,BkF、BaP、B(g,h,i)P、I(c,d)P线性范围别为0.400～28.000 ng/mL,0.103～10.300 ng/mL,0.107～10.700 ng/mL,0.268～26.800 ng/mL,0.420～420.000 ng/mL,检出限分别为0.1200 ng/mL,0.0128 ng/mL,0.0214ng/mL,0.0412 ng/mL,0.0126ng/mL。该方法可应用于含多种PAHs样品的同时分析,特别是PAHs含量较低(低于10ng/g)样品的分析。通过对以上3种分析方法比较,结果表明HPLC-FLD法灵敏度比GC法、GC/MS法高100～1000倍,为分析PAHs含量较低的(痕量级)样品的最佳方法。该方法灵敏度高、操作简单、定量准确。 采用HPLC-FLD法对市场上随机抽查的16种食品,61种水产品,共77个样品进行分析,结果表明16个食品中,几种“最具毒性PAHs

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第1章绪论

1.1多环芳烃(PAHs)的来源及危害

1.1.1多环芳烃(PAHs)性质及来源

1.1.2 PAHs的致癌机理与危害

1.2研究现状和意义

1.2.1研究现状

1.2.2国内意义

1.2.3国际意义

1.3研究目标与基本思路

1.3.1前处理方法

1.3.2分析方法

第2章国家标准法(GB/T5009.27-2003)分析大黄鱼中苯并(α)芘

前言

2.1材料与设备

2.1.1材料

2.1.2仪器

2.1.3试剂

2.2实验方法

2.2.1前处理

2.2.2测定

2.3结果和讨论

2.3.1结果

2.3.2讨论

2.4小结

第3章食品中PAHs类物质前处理方法研究

前言

3.1材料、仪器与试剂

3.1.1材料

3.1.2仪器

3.1.3试剂

3.2实验

3.2.1提取

3.2.2净化(固相萃取法)

3.3小结

第4章气相色谱法(GC)法分析食品中PAHS类物质

前言

4.1材料、设备与方法

4.1.1材料

4.1.2仪器与试剂

4.2实验方法

4.2.1气相色谱工作条件

4.2.2样品前处理

4.3结果与讨论

4.3.1气相色谱条件选择

4.3.2方法学验证

4.4 小结

第5章气相色谱/质谱(GC/MS)法分析食品中PAHs类物质

前言

5.1仪器和试剂

5.1.1仪器

5.1.2试剂

5.2实验部分

5.2.1样品处理

5.2.2气相色谱-质谱条件

5.3结果与讨论

5.3.1色谱柱的选择

5.3.2程序升温条件的确定

5.3.3进样口温度的确定

5.3.4质谱条件选择

5.4方法学验证

5.4.1标准曲线绘制

5.4.2精密度

5.4.3回收率

5.5小结

第6章高效液相色谱(HPLC)法分析食品中PAHs类物质

前言

6.1材料与试剂

6.1.1材料与试剂

6.2实验方法

6.2.1样品处理

6.2.2标准溶液配制

6.2.3液相色谱条件

6.3结果与讨论

6.3.1色谱条件选择

6.3.2检测器选择

6.4方法学验证

6.4.1检出限、定量限与标准曲线

6.4.2精密度和回收率

6.5样品分析

6.5.1食品中5种PAHs的分析

6.5.2水产品中12种PAHs的分析

6.6小结

第7章分析方法比较

7.1方法学比较

7.1.1检出限与定量限

7.1.2线性比较

7.1.3精密度

7.2方法比较

7.2.1国家标准法与HPLC法比较

7.2.2 HPLC、GC、GC/MS法比较

7.3 小结

第8章结论

参考文献

附录

致谢: