分析多核芳烃(多环芳烃)食用油到十亿分之0.5

多核芳烃(多环芳烃)被发现在很多食用油,通常引入在炼油和生产过程中,但是也可以通过运输和储存环境污染的结果。这些化合物是已知的致癌物质,所以测试对他们来说是至关重要的,以保护公众健康。欧盟(EU)最近推出了新的指令所有食品包括食用油要求最高的三种多环芳烃十亿分之0.9水平,包括苯并(a)蒽、屈和苯并(b)荧蒽除了苯并(a)芘的原始目标,并没有认为自己足够毒性标记。因此本研究将调查方法的发展,包括样本清理达到十亿分之0.5的报道限制棕榈油使用气相色谱法(GC)加上一个四极质谱(MS)。

欧盟规定食品中多环芳烃的测定

1970年,美国环保局提出的监测一组常见的16种多环芳烃的环境监测样品。欧盟(EU)与食品科学委员会(SCF),现在的一部分,欧洲食品安全局(EFSA),进一步完善基于列表的评价由各种国际食品研究机构,优先考虑的是那些化合物基于健康风险,而不是发生在食品。因此,建议更短的列表,包括八个高分子量化合物,但推荐使用苯并[a]芘作为一个重要的标志,基于评估食品中多环芳烃的毒性资料和致癌性研究老鼠。他们还强调了继续收集数据的重要性在其他多环芳烃为了评估食品的污染材料和任何可能的多环芳烃剖面的变化。这些指示出来,2006年到2011年,欧盟(EU)引入新指令所有食品包括食用油要求最高水平的十亿分之0.9三个额外的多环芳烃和苯并(a)芘的最初的目标。最后在2015年,欧盟更新这些法规和包括一套额外的天然食品产品[1]。总结这些法规的实施的时间表如下所示:
•2006年:监管(EC) 1881/2006号目标苯并(a)芘标记[2]。
•2011:规定更新监管(欧盟)没有835/2011,添加苯并(a)蒽,屈和苯并(b)荧蒽苯并(a)芘的原始目标,这是不被认为是足够毒性标记自己的[3]。
•2015年:欧盟(欧盟)2015/1933号出版条例,使可可纤维中多环芳烃的最高限度,香蕉片,食品补充剂,干香草和香料[4]。

分析方法

仪表
的PerkinElmer来说680气相色谱仪(GC)[5]加上SQ8单四极质谱计[6]用于这项研究中,利用TurboMass™色谱数据系统(CDS)对仪器控制、数据处理和报告[7]。GC还配置了一个分流/不分流进样程序温度蒸发器(PTV)注射口,这将在稍后描述[8]。

样品制备
删除和提取的多环芳烃油是一个至关重要的组件的分析多环芳烃的复苏和最大化最小化干扰化合物的提取。各种萃取选择被认为是包括凝胶渗透色谱法(GPC),固相萃取(SPE)和分子印迹聚合物(MIP)墨盒。所有三个给类似的萃取性能,但MIP方法被选中,是因为它的易用性相比其他提取方法。MIP技术的基本原理如下所述。

分子印迹聚合物
这种萃取技术使用过程选择功能单体可以自组装在一个模板分子,随后聚合交联分子的存在[9]。这些子弹是为了保留感兴趣的化合物和删除样本矩阵,在这种情况下这是棕榈油。墨盒是先用溶剂冲洗。然后加载示例或放入盒。对于这种方法,棕榈油的50:50的解决方案:使用环己烷。然后用20毫升容量的墨盒冲洗环己烷或足够的体积来洗提油的材料。环己烷已经离开的影响多环芳烃在MIP保留,删除墨盒的棕榈油。成功删除尽可能多的油,后2毫升的乙酸乙酯是用来去除多环芳烃墨盒。提取协议描述如下。

提取协议
墨盒和5毫升的环己烷清洗之前加载示例。大约1 g的样本重量准确,用1毫升的环己烷稀释。随后被加载到筒与环己烷清洗,已离开的影响多环芳烃被困在MIP和删除石油。与环己烷清洗后,多环芳烃是筛选了从筒2毫升的乙酸乙酯。优化检测范围,多环芳烃可以集中在提取溶剂的蒸发一个已知的体积。最后的体积取决于检测极限要求;然而,在这种情况下,1毫升提取。
执行浓度与缓慢氮净化罩入瓶。流的数量取决于有多少样本被集中在同一时间。冒泡的溶剂应该避免,所以正确的流程是由一个小酒窝溶剂引起的氮流。

大量注入
大量注入(LVI)受雇在这个调查来提高检测限制[10]。温度可编程分流/不分流进样针端口(PSS),也称为程序温度汽化(PTV)被用来集中注射口的分析物。从进口溶剂清除后,分裂排气关闭和注射器端口快速加热使挥发分析物注入列在离了。PSS喷射器的好处是“万能”这意味着它能够热挥发(分流/不分流进样),温度设定挥发(分流/不分流进样),列和溶剂清洗使用这两个小型和大型卷。PSS也有低热质量,所以它非常快速的加热和冷却。冷却风扇和散热片,有助于散热所以准备注入GC时回到初始温度。PSS喷射器,如图1所示的列(不分流/不分流进样)配置,可以加热到500°C的速度每分钟200°C。

控制挥发
执行所需的注射技术LVI称为溶剂清洗喷射注射器的溶剂被清除。在这清洗时间,注入器端口保持在非常低的温度主要有两个原因。首先,会有巨大的蒸汽膨胀的溶剂如果注射器端口很热。其次,挥发性成分才能使挥发溶剂清洗后的分裂关闭通风优化检测极限。
控制挥发的有很多好处,而flash挥发的局限性在热注入器端口,如下所示:
•Flash热注射可能导致溶剂蒸汽扩张,超过了衬管的体积。这有时被称为一个倒叙当样本压力太大污染气体力学和管道线。
•即使样本不进入气动,样品没有包含衬套和结果列不会找到自己的方法,可能会导致精度差和低复苏特别是高沸点化合物。
•热注射会导致热不稳定化合物的分解,通常归因于快速样品汽化所需入口温度过高。
•注射器分馏可以从热注入结果,首先,把轻组分汽化,迅速把注射器针头,而重化合物蒸发的时间较长,把注射器以较慢的速度导致样品歧视。
同样重要的是强调溶剂清洗是一种离注入技术,用于提供较低的挥发性化合物的检测限度。因此,溶剂清洗提高回收率和重复性在古典离了注射,因为这种控制挥发过程。此外,控制挥发可用于古典分流和不分流进样针没有溶剂清洗之后迅速增加的注射器注入。因为蒸汽膨胀是大大减少,可以使用大卷。

实验

溶剂清洗时间为0.5分钟,入口温度为70°C和150毫升/分钟的分流。5 uL注射使用。
分裂发泄被关闭后,注射器加热在200°C /分钟最终温度为330°C。
色谱法是PerkinElmer精英5固定相柱尺寸30 m x 0.25毫米x 0.25µm。最初的GC烤箱温度设置为70°C的保存时间2分钟。当时增加5°C /分钟最终温度为300°C和关押了2分钟。
如前所述,欧盟监管的最新版本需要四个多环芳烃苯并(a)蒽,屈、苯并(b)荧蒽、苯并(a)芘报告。最初,收购女士是在同时执行全质量扫描和单离子监测(SIM)模式。全扫描收集,确保样本成功清理的石油,而对于校准和定量,SIM收购是使用质量执行228年阿姆河苯并(a)为苯并蒽,屈和252年阿姆(b)荧蒽、苯并(a)芘。重复性(精度)的浓度进行了2磅,而矩阵峰值来确定在5磅的复苏了。

校准

五点内部标准线性回归校正进行了使用标准混合从Restek购买公司-目录# 31011[11],含有16种多环芳烃。然而,只有感兴趣的四个化合物。50:50的标准稀释混合乙酸乙酯和环己烷使用氘chrysene-d12作为内部标准。注:“零”的观点是不包含在校准,通过零线不是强迫。

讨论和结果

前面描述的Elite-5相固定相柱通常用于分析半挥发性的化合物包括多环芳烃。质量色谱图的四个研究多环芳烃在图2所示。额外的山峰的同分异构体在16多环芳烃混合标准但不需要调查。
注射。图3展示了在全扫描模式,确保样本矩阵,清理后,不干扰分析。有许多其他清理程序调查评估最健壮的方法对于减少样本干扰和仪器正常运行时间的优化,但它们超出了本研究的范围。
表1中演示的分析性能包括校准的结果,信号噪声确定每个化合物的定量模拟离子和重复性实验的结果,五注射十亿分之2.0的标准进行了相同的瓶。
检查信号噪声,作者感到非常自信,报道限制在一个健壮的定量范围,可以进一步减少另一个10倍。此外,结果5磅的矩阵峰值棕榈油复苏都在可以接受的范围。

结论

这个调查的结果显然取得了欧盟的监管限制。结果,这个方法是目前许多以粮食机构要求的首选技术报告一套四多环芳烃超过十亿分之0.9的欧盟要求。此外,数据表明,这种方法可以很容易地实现检测功能到十亿分之0.05的大套房多环芳烃化合物。这项工作将是未来研究的基础看附加的多环芳烃和较低的报告限制食品。

确认

作者非常感谢罗伯特·托马斯的指导科学的解决方案,在他的帮助下写这篇文章。

引用

1。16 EPA食品中多环芳烃的发生——一个评论,z Zelinkova, t . Wenzl多环芳香族化合物,2015年2月28日,
35 (2 - 4):248 - 284;http://europepmc.org/article/PMC/4673601
2。欧盟规定(EC) 1881/2006号,设置最大水平对某些食品中污染物;https://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ: L: 2006:364:0005:0024: EN: PDF
3所示。欧盟规定:(EC) 835/2011号,修改监管(EC) 1881/2006号至于最大食品中多环芳烃含量;https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ: L: 2011:215:0004:0008: EN: PDF
4所示。欧盟:监管(EC) 2015/1933号,修改监管(EC) 1881/2006号至于可可纤维中多环芳烃的最高限度,香蕉片,食品补充剂,干香草和香料;https://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX: 32015 r1933&from = CS
5。孩子来说680气相色谱仪宣传册:https://www.perkinelmer.com/libraries/BRO_Clarus_590_and_690_GC_013430A_02
6。孩子来说SQ8质谱仪小册子,PerkinElmer Inc . https://www.perkinelmer.com/cmsresources/images/44 bro_clarussq8brochure.pdf——129699
7所示。TurboMass GC / MS软件产品,https://www.perkinelmer.com/Content/relatedmaterials/productnotes/prd_clarus500gcmssoft ware.pdf PerkinElmer Inc .)
8。毛细管分流/不分流进样注射器的孩子来说GC系统:Technical Note, https://www.perkinelmer.com/lab-solutions/resources/docs/TCH_Cap_Injector_013502_01.pdf
9。西格玛奥德里奇SupelMIP®分子印迹聚合物数据表;https://www.sigmaaldrich.com/analytical-chromatography/analyticalproducts.html?TablePage=17368130
10。大容量注射技术与可编程的分流/不分流进样注射器,PerkinElmer公司,应用注意,https://www.s4science.at/wordpress/wp-content/uploads/2018/10/Large-Volume-Injection-Technique-using-PSS.pdf
11。Restek集团,SV校准混合# 5/610多环芳烃混合,https://www.restek.com/catalog/view/5609