CN102692474B - 一种食品中双酚a和双酚af的快速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种食品中双酚A和双酚AF的检测方法,属于分析化学测定方法技术领域。它以离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)为萃取剂,以TritonX-100或丙酮为分散剂,通过震荡超声形成乳浊液,离心分离后直接取下层萃取液滴进行HPLC定量分析。本发明的优点是检测步骤简单,易操作,检测限低,富集倍数高,检测成本大大降低,是一种快捷、高效且环境友好的前处理技术,在食品分析领域具有较为广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种食品中双酚A和双酚AF的快速检测方法,属于分析化学技术领域,更具体的是采用液液分散微萃取-高效液相色谱法对塑料包装食品中双酚A和双酚AF进行测定。
背景技术
双酚A,(Bisphenol A,简称BPA)一种化工原料,能大大加强环氧树脂、聚碳酸酯和不饱和聚酯树脂等高分子材料的透明性和耐用性。广泛用于包装材料、橡胶防老材料、农药和婴儿用品等的生产中,而且其在生产和使用过程中大量流入环境。双酚A具有***的作用,能干扰正常激素在机体内的产生、释放、运输和代谢的作用,能导致内分泌紊乱,诱发早熟、肥胖、生殖等健康问题,甚至能大大增加患***癌及乳腺癌的风险,胎儿更易受其影响而致畸。另外,其物理和化学性质较为稳定,难以降解,一旦摄取难以在体内代谢。随着不良事件的发生,如“含双酚A的婴儿奶瓶”事件,其安全性问题成为国内外关注的焦点。同样,双酚AF(BPAF)可以诱导***细胞增殖,也可促进人乳腺癌细胞MCF-7的增殖,Coleman等人已经证实双酚AF同样可以与***受体结合,产生类***效应。然而,市面上普通食品中双酚A和AF含量较低(通常在30~100 μg/(Kg或L)范围内),并且这些产品还存在很多其他物质,这给双酚A 和AF 的分析测定带来了的困难,因此建立高灵敏度、快速、高选择性和准确的双酚A 和AF的测定方法具有重要的现实意义。
双酚A结构式如下:
双酚AF结构式如下:
目前国内外文献报道双酚A 和AF检测方法主要有色谱法、电化学法、荧光法、化学发光法、免疫分析法及联机技术法等,其中电化学法、荧光法、化学发光法和免疫分析法操作繁琐耗时、成本高、回收率较低及人为因素影响较大,而且检测限较高,如CN 101533014 A报道采用免疫法测定双酚A的最低检出限高达5 mg/Kg,以上方法主要是因为没有对样品进行前处理富集,而且样品双酚A的含量较低,检测准确度不足,检测限较高。色谱法及联机技术能准确定量和定性,然而样品成分复杂,含量较低,必须经前处理富集才能进入色谱柱和质谱仪进行定量和定性,因此前处理是样品分析最重要的环节,它决定了检测方法的灵敏度和可行性。相关文献报道了双酚A 和AF的样品前处理技术多采用固相萃取(SPE)和浊点萃取法(CPE)等方法,其中SPE技术以效率高,稳定可靠及溶液用量少等优势成为双酚A 和AF分析的主要处理方法,但SPE技术也存在萃取柱造价高,操作耗时;而CPE技术同样具有快速高效的优点,但相关的文献报道较少,一些关键的技术还在研究当中。
液液分散微萃取(DLLME)技术具有操作简单、快速、费用低、对环境友好、回收率和富集倍数高、检测限低等优点,得到广泛应用,文献报道应用DLLME技术处理的样品大多数为简单基质(如水样等),而选离子液体做萃取剂结合超声和温控萃取对食品的测定鲜有报道。
发明内容
本发明提供一种食品中双酚A和双酚AF的快速检测方法,样品前处理采用离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)做萃取剂,Triton X-100或丙酮为分散剂进行液液分散微萃取,方法中首先对样品进行预处理,然后将萃取剂和分散剂加入经预处理的样品中,混匀,超声乳化萃取,离心,分离下层液滴,按前述方法对上层液再萃取一次,合并两次萃取液滴后进行HPLC分析。本发明具有快速、灵敏和简单及检测成本低等优点,可用于食品中双酚A 和AF的快速检测。
本发明是通过如下具体技术方案实现本发明目的:
(1) 样品预处理:
A、固体样品:10.0~15.0 g固态食品中加入40~50 mL乙醇溶液(80~90%,V/V),超声提取40~45 min(超声频率为110~120 KHz),提取液减压浓缩至干,加入10.0~15.0 g蒸馏水,混匀,2500~4000 rpm离心5~10 min后取上清液调pH至6.0~7.0,再于1500~2000 rpm离心3~5 min除去其中的悬浮物,取上清液备用;
B、液体样品:取10.0~15.0 g液体样品在2500~4000 rpm离心5~10 min,离心后取上清液调节pH为6.0~7.0,再于1500~2000 rpm离心3~5 min,取上清液备用;
(2) 10~50 μL萃取剂与500~1000 μL分散剂混合后快速注入预处理的样品中,混匀,在超声频率为60~90 KHz,温度为65~75 ℃的条件下超声乳化3~10 min,冷却至室温,1500~4000 rpm离心5~10 min,分离出下层萃取液滴,再按以上萃取方法重复萃取一次,合并两次萃取得到的下层液滴,备用;
(3)配制一系列双酚A和AF混合标准溶液,在一定的色谱条件下,进行HPLC分析,测定
峰面积与双酚A和AF的线性范围、回收率、标准偏差和检测限及工作曲线的线性回归方程,
HPLC分析条件如下:流动相为乙腈和水的混合液,乙腈和水的混合比例为40:60~55:45,
流速为0.8~1.0 mL/min,柱温为25~40 ℃,检测波长为230 nm,检测时间为8~10 min;
(4)取步骤(2)下层萃取液滴进行HPLC分析,根据双酚A和AF标准溶液的线性回归方
程,计算分析得到食品中双酚A和AF的含量,并计算回收率,其中HPLC分析条件如下:流动相为乙腈和水的混合液,乙腈和水的混合比例为40:60~55:45(V/V),流速为0.8~1.0 mL/min,柱温为25~40 ℃,检测波长为230nm,检测时间为8~10 min。
本发明相对现有技术,具有如下显著优点:
(1) 本发明直接萃取富集样品,无交叉污染,减少待测物的损失量,检测成本低,对环境
友好,富集后的萃取物可直接用HPLC分析测定,快速、准确率高;
(2) 本发明方法经分散液液微萃取后,所得富集因子较大,均在70倍以上;检测方法简单、易操作,检出限较低,能灵敏,快速的检测到食品中的双酚A和AF;
(3) 本发明选用离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)作为绿色萃取剂,65~75 ℃超声处理3~10 min(超声频率为60~90 KHz),能大大提高萃取效率;
(4)本发明方法使用范围广,适用于检测用塑料包装的食品,如酸醋、食用油、黄酒、白酒、饼干、酸角糖和泡鸡脚等包装食品。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明,通过加标实验验证本发明方法的有效性及回收率,结果见表1-7,但本发明的保护范围不局限于所述内容。
实施例1:食用醋酸中双酚A和双酚AF的快速检测方法,具体步骤如下:
(1)取10.0 g食用酸醋在2500 rpm转速下离心5 min,取上层清液调pH为6.0,此时样品中出现少量悬浮物,于1500 rpm离心3 min,将上层清液注入萃取装置中,备用;
(2) 20 μL 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和500 μL Triton X-100混合后快速注入经预处理样液中,摇匀,75 ℃水浴5 min,75 ℃超声3 min(超声频率为60 KHz),冷却至室温,4000 rpm离心5 min,取下层萃取液滴。按以上萃取方法进行二次萃取,合并两次萃取得到的下层液滴,注入HPLC进行分离分析,流动相为乙腈和水(45:55,V/V),流速为1.0 mL/min,色谱柱为C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱温为25 ℃,检测波长为230 nm,检测时间为10 min,加标结果见表1,富集倍数为85 %。
表1:样品检出限,精密度和加标回收率结果
实施例2:食用油中双酚A和双酚AF的快速检测方法,具体步骤如下:
(1)取10.0 g食用油在3000 rpm离心7 min,离心后取上清液调pH为7.0,再于1600 rpm离心4 min,备用;
(2)15 μL萃取剂(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和500 μL分散液丙酮混合后快速注入食用油样液中,摇匀,75 ℃水浴5 min,75 ℃超声5 min(超声频率为70 KHz),冷却至室温,4000 rpm离心5 min,取下层萃取液滴。按以上萃取方法进行二次萃取,合并两次萃取得到的下层液滴,注入HPLC进行分离分析,流动相为乙腈和水(40:60,V/V),流速为1.0 mL/min,色谱柱为C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱温为30 ℃,检测波长为230 nm,检测时间为10 min,加标结果见表2,富集倍数为80 %。
表2:样品检出限,精密度和加标回收率结果
实施例3:黄酒中双酚A和双酚AF的快速检测方法,具体操作如下:
(1)15.0 g黄酒[乙醇含量低于6 %(V/V)]离心8 min(3000 rpm),除去样品中的悬浮物,取上清液调pH为6.0,离心3min(2000 rpm),以除去加酸产生的悬浮物,取上层清液注入萃取装置中,备用;
(2)10 μL萃取剂(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和500 μL分散液(丙酮)混合后快速注入预处理样品中,摇匀,70℃水浴5 min, 70℃超声8 min(超声频率为70 KHz),冷却至室温,1500 rpm离心10 min,取下层萃取液滴,按以上萃取方法进行二次萃取,合并两次萃取液滴,注入HPLC进行分离分析,流动相为乙腈和水(55:45,V/V),流速为0.8 mL/min,色谱柱为C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱温为40 ℃,检测波长为230 nm,检测时间为10 min,加标结果见表3,富集倍数为76 %。
表3:样品检出限,精密度和加标回收率结果
实施例4:白酒中双酚A和双酚AF的快速检测方法,具体操作如下:
(1)取15.0 g白酒[浓香型,乙醇含量为50 %(V/V)],在4000 rpm离心5min,离心后取上清液调pH为6.0,再于1500 rpm离心5 min,备用;
(2)15 μL萃取剂(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和500 μL分散液(Triton X-100)混合后快速注入预处理样品中,摇匀,70℃水浴5 min, 70℃超声8 min(超声频率为70 KHz),冷却至室温,2000 rpm离心6min,取下层萃取液滴。按以上萃取方法进行二次萃取,合并两次萃取液滴,注入HPLC进行分离分析,流动相为乙腈和水(55:45,V/V),流速为0.8 mL/min,色谱柱为C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱温为40 ℃,检测波长为230 nm,检测时间为10 min,加标结果见表4,富集倍数为80 %。
表4:样品检出限,精密度和加标回收率结果
实施例 5:饼干中双酚A和双酚AF的快速检测方法,具体步骤如下:
(1)准确称取10.0g研细的饼干样品,加入40 mL乙醇溶液(80 %,V/V),室温超声提取45 min(超声频率为110 KHz),减压浓缩提取液至干,加入10.0 g水,混匀,3000 rpm离心5min后取上清液调pH至6.0,再于1500 rpm离心5 min,取上清液备用;
(2) 10 μL萃取剂(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)与500 μL分散液(Triton X-100)混合后快速注入预处理样品中,摇匀,65℃水浴5 min, 65℃超声10 min(超声频率为90 KHz),冷却至室温,2000 rpm离心7 min,取下层萃取液滴;按以上萃取方法进行二次萃取,合并两次萃取液滴,注入HPLC进行分离分析,流动相为乙腈和水(50:50,V/V),流速为1.0 mL/min,色谱柱为C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱温为30℃,检测波长为230 nm,检测时间为10 min,加标结果见表5,富集倍数为75 %。
表5:样品检出限,精密度和加标回收率结果
实施例 6:酸角糖中双酚A和双酚AF的快速检测方法,具体操作如下:
(1)酸角糖碾细,准确称取15.0g样品,加入45 mL乙醇溶液(90 %,V/V),室温、超声提取40 min(超声频率为120 KHz),减压浓缩提取液至干,加入15.0 g水,混匀,在4000rpm离心5min除去悬浮物,调上清液pH为7.0, 2000 rpm离心3 min,取上清液备用;
(2)50 μL萃取剂(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和1000 μL分散液(Triton X-100)混合后快速注入预处理样品中,摇匀,75 ℃水浴5 min,75 ℃超声3min(超声频率为90 KHz),冷却至室温,3500rpm离心6 min,取下层萃取液滴;按以上萃取方法进行二次萃取,合并两次萃取液滴,注入HPLC进行分离分析,流动相为乙腈和水(45:55,V/V),流速为1.0 mL/min,色谱柱为C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱温为30℃,检测波长为230 nm,检测时间为10 min,加标结果见表6,富集倍数为83 %。
表6:样品检出限,精密度和加标回收率结果
实施例 7:泡鸡脚中双酚A和双酚AF的快速检测方法,具体操作如下:
(1)用组织捣碎机将泡鸡脚搅细,准确称取10.0g样品,加入50 mL乙醇溶液(85%,V/V),室温超声提取45 min(超声频率为115 KHz),减压浓缩提取液至干,加入10.0 g水,混匀,2500rpm离心10min除去悬浮物,上清液调pH为7.0,再于1800 rpm离心4min,取上清液备用;
(2)20 μL萃取剂(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和600 μL分散液(Triton X-100)混合后快速注入预处理样品中,摇匀,70 ℃水浴5 min, 70 ℃超声6 min(超声频率为80 KHz),冷却至室温,3000rpm离心5 min,取下层萃取液滴。按以上萃取方法进行二次萃取,合并两次萃取液滴,注入HPLC进行分离分析,流动相为乙腈和水(45:55,V/V),流速为1.0 mL/min,色谱柱为C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱温为30℃,检测波长为230 nm,检测时间为10 min,加标结果见表1,富集倍数为70 %。
本发明利用DLLME对几种食品进行了前处理,具有较高的富集倍数(70~80 %),该方法可行性较强,重现性高,操作简单。本方法具有较好的发展前景,检出限,精密度和加标回收率如下表7:
表7:样品检出限,精密度和加标回收率结果
Claims (1)
1.一种食品中双酚A和双酚AF的快速检测方法, 其特征在于按如下步骤进行:
(1)样品预处理:
A、固体样品:10.0~15.0 g固态食品中加入40~50 mL体积百分比浓度为80~90%的乙醇溶液,室温下在超声频率为110~120 KHz下超声提取40~45 min,提取液减压浓缩至干,加入10.0~15.0 g蒸馏水,混匀,2500~4000 rpm离心5~10 min后取上清液调pH为6.0~7.0,再于1500~2000 rpm离心3~5 min,取上清液备用;
B、液体样品:取10.0~15.0 g液体样品在2500~4000 rpm离心5~10 min,离心后取上清液调pH为6.0~7.0,再于1500~2000 rpm离心3~5 min,取上清液备用;
(2)10~50 μL萃取剂与500~1000 μL分散剂混合后加入预处理样品中,混匀,65-75 ℃水浴5 min,然后在超声频率为60~90 KHz,温度为65~75 ℃的条件下超声乳化3~10 min,冷却至室温,1500~4000 rpm离心5~10 min,分离下层萃取液滴后,再按以上萃取方法重复萃取一次,合并两次萃取的下层液滴,备用;
(3)取萃取得到的下层液滴进行HPLC分析,根据双酚A和AF标准溶液作出的线性回归方程,将实际样品峰面积值代入线性回归方程,计算得到食品中双酚A和AF的含量,并计算回收率,其中HPLC分析条件如下:流动相为乙腈和水的混合液,乙腈和水的混合比例为体积比40:60~55:45,在流速为0.8~1.0 mL/min、柱温为25~40 ℃、检测波长为230 nm下进行等度洗脱,检测时间为8~10 min;
其中所述萃取剂为离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐;
所述分散剂为表面活性剂Triton X-100或丙酮。
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