食品中多环芳烃类物质分析方法比较研究

论文摘要

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FlA）、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×0.25min×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”中检出率为100%,但大多数未超过5ng/g,仅一个中国鲳（鲳鱼）样品BaP含量为5.1583,超过5ng/g国家限量的要求;61种水产品中FlA检出率为52%,BbF检出率为11%,BkF检出率为34%,BaP检出率为54%,B（g,h,i）P检出率为44%,除少量样品上述几种PAHs含量超过5ng/g,大多数均未超过5ng/g。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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