气相色谱串联质谱法测定植物油中壬基酚

（1.中国天津粮油批发交易市场，天津 300171；2.天津市粮油质量检测中心，天津 300171）

摘要：采用气相色谱—串联质谱（GC－MS/MS）研究植物油中壬基酚的测定方法。乙腈作为提取溶剂，通过涡旋提取和分散基质固相萃取净化。测定结果表明，该方法壬基酚含量在0.02～1 mg/L范围内呈良好线性关系，相关系数为0.999 2，在0.02、0.06和0.2 mg/kg三个水平上做加标回收实验，结果回收率为82.3%～94.7%。方法检出限为0.02 mg/kg。

关键词：植物油；气相色谱—串联质谱（GC－MS/MS）；分散基质固相萃取；壬基酚

壬基酚（nonylphenol，NP，化学分子式C15H24O）是壬基酚聚氧乙烯醚（nonylphenol ethoxylates，NPEs）的生物代谢产物。是一种内分泌干扰物，对人体的内分泌系统、生殖系统和免疫系统有毒害作用。壬基酚作为增塑剂在食品包装工业中应用很广，它有可能从包装材料迁移到食品中，对人体健康造成损害［1］。目前，在水资源、土壤等环境样品中研究壬基酚污染现状的较多，而研究食品迁移的壬基酚相对较少。NIU［2］利用凝胶渗透色谱净化、同位素稀释—液相色谱—质谱联用技术，对某地的植物油样品进行了分析，结果为阳性的样品约占81%。植物油包装用各种塑料较多，有壬基酚迁移的可能性。因此，本实验开展植物油样品中壬基酚的初步筛查，探索其可能存在的安全隐患。

壬基酚检测方法有高效液相色谱法［3－4］、气相色谱—质谱法［5－6］、液相色谱—质谱法等［7－14］。本实验采用涡旋提取，基质分散固相萃取净化的样品前处理方法，可将固相萃取吸附剂直接分散到样品或者提取液中，吸附干扰物，保留目标物质，再采用气相色谱—三重四极杆串联质谱（GC－MS/MS）分析植物油中的壬基酚。

1 材料与方法

TRACE 1310/TSQ QUANTUM XLS气相色谱—三重四极杆质谱联用仪：Thermo Fisher公司；XW－80A微型漩涡混合仪：上海沪西分析仪器厂；LD5－2B雷勃尔离心机：北京雷勃尔离心机有限公司。

甲醇（均为色谱纯）：Fisher公司；PSA粉（40～63 μm），C18粉（40～63 μm）：上海安谱仪器公司。

色谱柱：TR－5MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度250℃；传输线温度280℃；不分流进样，进样量1 μL；载气：氦气，流速1 mL/min；升温程序：60℃保持1 min，以20℃/min升至280℃，保持4 min。

电子轰击离子源（EI），能量70 eV，灯丝电流50 μA，碰撞气为氩气，压力为1.0 mTorr。离子源温度250℃，溶剂延迟时间5 min，采取选择反应监测模式（SRM）进行数据收集。

在10 mL具塞玻璃离心管中称取2.0 g植物油试样，加入3 mL乙腈，涡旋提取3 min，在1 000 r/min下离心10 min。重复提取3次，合并3次提取的上清液，用乙腈定容至10 mL。取1 mL提取液至预先加入50 mg C18粉、50 mg PSA粉的玻璃净化管中，涡旋2 min，在1 000 r/min下离心5 min。用微量玻璃注射器取上清液600 μL至自动进样器的样品瓶中，上GC－MS/MS进样分析。

称取100 mg壬基酚标准品（精确至0.1 mg）至100 mL容量瓶，加乙腈溶解并定容，配置成1 g/L的标准储备溶液。用乙腈分别稀释成0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L的标准工作溶液，待上机测定。配置标准曲线时采用玻璃移液管而非移液枪。

2 结果与分析

对标准溶液进行单四级杆全扫描，确定壬基酚的最大丰度碎片，将其作为母离子（Parent ion）。然后进行子离子扫描，在其产生的二级离子碎片中，选择丰度最大的作为子离子（Product ion）。最后改变电子碰撞能量，选择子离子强度最大的碰撞能量为最优碰撞能量。优化后的壬基酚的保留时间、监测离子（m/z）及碰撞电压（CE）见表1。总离子流图见图1。

表1 SRM模式下壬基酚的保留时间、监测离子及碰撞电压

图1 壬基酚总离子流图

壬基酚作为增塑剂在塑料制品中普遍存在。实验中证明使用塑料材质的器具会产生比较高的本底，因此在前处理过程中应全部使用玻璃器具。所有玻璃器具放置于铬酸洗液中浸泡过夜，再用去离子水冲洗干净，烘干。

分别用乙腈、甲醇、乙腈丙酮1∶1混合溶液处理0.2 mg/kg的加标基质，对其回收率进行比较，见图2。结果表明，乙腈的提取效率最高，因此将乙腈确定为提取试剂。

图2 不同提取溶剂的回收率对比图

1乙腈；2甲醇；3乙腈丙酮混合溶液

实验证明分别用3、3、3 mL乙腈进行三次涡旋提取，油脂中的壬基酚就可以被充分提取出来。图3是不同提取次数的回收率比较，可见提取次数为3次回收率最高。

图3 不同次数下壬基酚提取的百分比

植物油的提取液中主要干扰物为油脂和脂肪酸等极性杂质。比较了凝胶渗透色谱法、冷冻法、固相萃取柱法、分散基质固相萃取法四种净化方式。凝胶渗透色谱法和固相萃取柱法消耗的试剂较多，并且净化液需要浓缩方可进样，步骤较为繁琐。冷冻法能够较好的除去油脂，但是对极性杂质没有净化作用。最终采用分散基质固相萃取方式进行净化。

通过对C18粉、PSA粉、石墨化炭黑粉和弗洛里硅土粉四种净化物质的比较发现，石墨化炭黑粉和弗洛里硅土对壬基酚均有一定程度的吸附。C18粉和PSA粉的回收率均在100%左右。PSA能够吸附游离脂肪酸、色素等极性萃取物，C18的作用是吸附油脂。当PSA粉和C18粉的用量在50 mg（每mL提取液）时，就能取得比较好的净化效果。最终选择的净化物为50 mg PSA粉和50 mg C18粉。

按照上述的GC－MS/MS条件，对各浓度的标准溶液进行测定，每个浓度的标准溶液平行测定两次，得到峰面积的平均值。以峰面积为纵坐标，浓度为横坐标进行线性拟合，得到标准曲线的回归方程、相关系数及检出限见表2。定量曲线见图4。方法在0.02～1 mg/L的含量范围内线性良好。逐渐减少空白样品中壬基酚的加标量，以仪器能够检测出的最小含量作为检出限。实验发现，油脂中壬基酚含量为0.02 mg/kg时能够被检出并准确定量，故以此作为方法检出限。

表2 回归方程、相关系数、检出限

图4 壬基酚标准曲线

分别取40、120和400 μL浓度为1 mg/L的标准溶液，加入2.0 g空白植物油试样中（含量分别为0.02、0.06和0.2 mg/kg），按上述方法进行处理。在同一天内分别测定7次，计算日内精密度。连续测定5天，计算日间精密度。结果见表3。所测样品的日内精密度为1.05%～4.67%，日间精密度为4.32%～9.69%。计算回收率的平均值，均大于80%，满足食品中痕量污染物的检测要求。

表3 方法的精密度和回收率

按照上述方法对18个食用植物油样品进行检测，结果阳性样品数为12个，占样品总数的67%。检出的壬基酚含量在0.038～0.089 mg/kg之间。目前我国对壬基酚的限量并无统一要求。丹麦环保署规定壬基酚的每日耐受量为5 μg/kg·bw· day［15］。按我国居民每日摄入食用油42 g计［16］，则测得的壬基酚最高含量仅相当于0.062 3 μg/kg· bw，远远小于丹麦的安全标准。因此所检植物油样品中的壬基酚含量对人体是安全的。

3 结论

本实验采用涡旋提取，基质分散固相萃取净化，GC－MS/MS检测植物油中的壬基酚。该方法壬基酚含量在0.02～1 mg/L范围内线性关系良好，相关系数为0.999 2，加标回收率为82.3%～94.7%，方法检出限为0.02 mg/kg。前处理简便、快捷，定量准确，适用于植物油样品的快速筛查。对实际样品的筛查发现，壬基酚在植物油中检出率较高，表明壬基酚能够从环境迁移到植物油中，对此应当引起关注。尽管目前壬基酚含量在人体的安全范围内，但不应忽视存在的安全隐患和风险。

［1］谢明勇，刘晓珍，陈泱杰，等.壬基酚在食品中的污染现状及其生物毒性概述［J］.食品科学技术学报，2014，32（1）：1－7.

［2］Niu Y，Zhang J，Wu Y，et al.Simultaneous determination of bisphenol A and alkylphenol in plantoil by gelpermeation chromatography and isotopic dilution liquidchromatography－tandem mass spectrometry［J］.Journal of Chromatography A，2011，1218：5248－5253.

［3］陈素清，梁华定，黄微雅，等.流动注射在线预富集－高效液相色谱法测定水中的4－壬基酚和双酚A［J］.分析化学，2008，36（7）：959－963.

［4］蔡全英，黄慧娟，吕辉雄，等.超声提取/高效液相色谱法测定土壤中的4－壬基酚［J］.分析测试学报，2012，31（2）：185－189.

［5］黄会，邓旭修，张华威，等.凝胶渗透色谱—固相萃取—气相色谱—质谱法测定水产品中辛基酚、壬基酚和双酚A［J］.食品科学，2013，34（24）：116－120.

［6］ROS O，VALLEJO A，BLANCO－ZUBIAGUIRRE L，et al.Microextraction with polyethersulfone for bisphenol－A，alkylphenolsand hormones determination in water samples by meansof gas chromatography -mass spectrometry and liquidchromatography-tandem mass spectrometry analysis［J］.Talanta 2015，134：247－255.

［7］HUERTA B，JAKIMSKA A，LLORCA M，et al.Development of an extraction and purification methodfor the determination of multiclass pharmaceuticalsand endocrine disruptors in freshwater invertebrates［J］.Talanta 2015，132：373-381.

［8］ALEXANDROS G A，NIKOLAOS S T.BISPHENOL A.4－t－octylphenol，and 4－nonylphenol determinationin serum by Hybrid Solid Phase Extraction－Precipitation Technologytechnique tailored to liquid chromatography-tandem massspectrometry［J］.Journal of Chromatography B，2015，986－987：85－93.

［9］张奎文，叶赛，那广水，等.高效液相色谱—串联质谱法测定环境水体中双酚A、辛基酚、壬基酚［J］.分析试验室，2008，27（8）：62－66.

［10］牛宇敏，张晶，张书军，等.同位素稀释液相色谱—串联质谱法测定动物性食品中的双酚A、壬基酚及辛基酚［J］.分析化学，2012，40（4）：534－538.

［11］马强，白桦，王超，等.液相色谱—串联质谱法同时测定纺织品和食品包装材料中的壬基酚、辛基酚和双酚A［J］.分析化学，2010，38（2）：197－201.

［12］邵兵，韩灏，李冬梅，等.加速溶剂萃取—液相色谱—质谱/质谱法分析动物组织中的壬基酚、辛基酚和双酚A［J］.色谱，2005，23（4）：362－365.

［13］郭新东，冼燕萍，陈立伟，等.液相色谱串联质谱法测定化妆品中的双酚A、辛基酚及壬基酚［J］.分析测试学报，2012，31（7）：848－852.

［14］罗纪军.液相色谱串联质谱法测定乳制品中双酚A和壬基酚［J］.现代农业科技.2015（1）：288－289，291.

［15］ELSA N，GRETE Ø，INGER T，et al.EnvironmentalProject，Toxicological evaluation and limit values for nonylphenol，nonylphenol ethoxylates，tricresyl phosphates and benzoic acid［M］.Danish Environmental Protection Agency，Copenaghen，DK，2000.

［16］翟凤英，何宇纳，马冠生，等.中国城乡居民食物消费现状及变化趋势［J］.中华流行病学杂志，2005，26（7）：485－488.

Determination of nonylphenol in vegetable oil by gas chromatography－tandem mass spectrometry

WU Wei－ji1，LI Xu2，LIU Jia2，LI Feng－xu2，WANG Jin－wei2，LI Quan2
（1.China Tianjin Grain＆Oil Wholesale Trade Market，Tianjin 300171；2.Tianjin Grain＆Oil Quality Inspection Center，Tianjin 300171）

Abstract：A method based on gas chromatography－tandem mass spectrometry（GC－MS/MS）was developed for the determination of nonylphenol（NP）in vegetable oil.The oil sample was extracted by ocean eddies with acetonitrile as solvent and purified by dispersive solid phase extraction.The results showed a good linear relationship when the content of nonylphenol was in the range of 0.02～1 mg/L，correlation coefficient was 0.999 2，The recovery rate on 0.02 mg/kg，0.06 mg/kg and 0.2 mg/kg were in the rage of 82.3%～94.7%.The limit of detection was 0.02 mg/kg.

Key words：vegetable oil；gas chromatography tandem mass spectrometry（GC－MS/MS）；dispersive solid phase extraction；nonylphenol