2前處理技術(shù)
食品基體中分析痕量OPEs時(shí),脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、色素、糖類(lèi)、脂肪酸等共提取基質(zhì)成分會(huì)引起干擾。因此選擇合適的前處理技術(shù),有效去除食品基質(zhì)中的雜質(zhì),并提取多組分OPEs十分重要。
OPEs樣品前處理通常由提取和凈化兩個(gè)部分組成,常見(jiàn)的提取、凈化方法包括加速溶劑萃取(ASE)、基質(zhì)固相分散萃取(MSPD)、MAE、超聲輔助萃取(UAE)、QuEChERS、SPE、凝膠固相萃取(GPC)、分散固相萃取(d-SPE)等方法均有應(yīng)用。表2中總結(jié)了食品基質(zhì)中OPEs的前處理方法。
2.1食品樣品中OPEs的提取技術(shù)
2.1.1加速溶劑萃取
ASE(也被稱(chēng)為加壓液相萃取PLE)是通過(guò)在高溫高壓條件下提高樣品溶解能力,使分析物高效率擴(kuò)散達(dá)到提取目的,從而節(jié)約提取時(shí)間、減少溶劑損耗。ASE技術(shù)在提取食品、生物樣品中OPEs時(shí),脂質(zhì)也作為共提取物被提取,因此對(duì)提取液的凈化提出更高要求。Gao等采用ASE技術(shù),使用10%乙腈水溶液作為提取劑,在150℃下,對(duì)1g魚(yú)肉樣品提取5min,提取液經(jīng)酸化硅膠吸附脂質(zhì)后,采用固相微萃取(SPME)進(jìn)一步凈化。在優(yōu)化條件下,7種OPEs在0.900~5000ng/g范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9900~0.9992(RSD<9.0%),檢出限為0.010~0.208ng/g,回收率為80%~107%。Brandsma等在70℃、1500Pa條件下,以二氯甲烷-丙酮(1∶1,v/v)作提取劑,ASE方法循環(huán)提取3次,結(jié)合氨基固相萃取小柱凈化,利用HPLC-MS/MS分析測(cè)定水生生物中10種OPEs,檢出限為0.200~29.000ng/g,回收率為74%~128%。
2.1.2微波輔助萃取
MAE技術(shù)是利用微波加熱以及可控的壓力和溫度條件來(lái)加速溶劑對(duì)固體樣品中目標(biāo)物的萃取過(guò)程。微波對(duì)介電性質(zhì)不同的物料呈現(xiàn)出選擇性加熱特點(diǎn),溶質(zhì)和溶劑的極性越大,對(duì)微波能的吸收越大,升溫越快,萃取越迅速。作為一種高效、簡(jiǎn)便和快速的提取技術(shù),MAE已廣泛用于蔬菜、谷物、肉類(lèi)等多種食品基質(zhì)中。借鑒García-López等從灰塵和淤泥中提取OPEs的方法,Ma等選用MAE提取結(jié)合GC-MS方法對(duì)魚(yú)類(lèi)和家禽類(lèi)生物樣品中14種OPEs進(jìn)行提取和測(cè)定。比較了丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸乙酯-二氯甲烷(1∶1,v/v)、乙酸乙酯-丙酮(1∶1,v/v)以及正己烷-丙酮(1∶1,v/v)6種提取溶劑,并對(duì)提取溶劑體積、提取溫度和時(shí)間進(jìn)行了考察,結(jié)果表明10mL正己烷-丙酮(1∶1,v/v)在130℃下提取20min效果最佳。Zhang等同樣選用正己烷-丙酮(1∶1,v/v)作提取溶劑,在130℃下對(duì)大米中OPEs提取20min,方法的回收率為84%~110%。
MAE和ASE均是通過(guò)控制壓力以及溫度條件,減少溶劑消耗并加快提取速率,主要區(qū)別是加熱方式不同,但兩種提取方式回收率基本相似。此外,MAE常使用極性溶劑為提取溶劑,最大限度吸收微波能,達(dá)到萃取目的,有時(shí)為了提取非極性目標(biāo)物,也可加入非極性溶劑。
2.1.3基質(zhì)固相分散萃取
MSPD集提取和凈化于一體,樣品與吸附材料研磨,通過(guò)剪切力分散樣品,增大萃取樣品的表面積,OPEs會(huì)根據(jù)各自的極性分布在有機(jī)物的表面。Campone等采用MSPD方法,對(duì)鱈魚(yú)和三文魚(yú)中13種OPEs進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)條件優(yōu)化,將0.5g樣品與2g弗羅里硅土(Florisil)和1g無(wú)水硫酸鈉在研缽中分散,然后轉(zhuǎn)入1g氧化鋁的固相萃取柱中。使用5mL正己烷-二氯甲烷(1∶1,v/v)除去脂質(zhì),并用10mL正己烷-丙酮(6∶4,v/v)洗脫分析物,方法回收率為70%~110%,RSD<9%。Castro等基于MSPD結(jié)合LC-MS/MS同時(shí)分析測(cè)定貽貝樣品中18種OPEs。通過(guò)條件優(yōu)化,最終選取Florisil和乙腈分別作為吸附劑和洗脫溶劑,有效降低了脂質(zhì)干擾。該方法回收率為69%~122%,檢出限為0.060~5.000ng/g,定量限為0.190~17.000ng/g,RSD<24%。
由于MSPD提取條件比較溫和,因此共提取物干擾少;通過(guò)選擇合適的分散劑、吸附劑以及洗脫溶劑,可極大提高OPEs的萃取效率。此外,與傳統(tǒng)的提取方法相比,MSPD減少了溶劑消耗,并且成本較低。
2.1.4超聲輔助萃取
UAE基于一種綠色提取技術(shù),廣泛應(yīng)用于提取基體成分復(fù)雜的食品和環(huán)境樣品,該技術(shù)提取率與傳統(tǒng)的提取技術(shù)(例如:索氏提取(SE))相當(dāng)。Santín等采用丙酮-正己烷(1∶1,v/v)作提取溶劑,考察了振蕩、ASE、UAE3種方法提取魚(yú)肉中16種OPEs。結(jié)果表明,振蕩萃取時(shí)間較長(zhǎng),ASE萃取脂質(zhì)含量較高。最終選取0.25g魚(yú)樣加入15mL萃取劑超聲輔助萃取15min,重復(fù)萃取兩次,結(jié)合SPE和d-SPE凈化后,進(jìn)行LC-MS/MS分析測(cè)定,RSD<10%。Aznar-Alemany等將UAE與液液萃取(LLE)結(jié)合使用,分析了貽貝樣品中7種OPEs,方法的最低檢出限和定量限分別為0.190ng/g和1.030ng/g。Wang和Kannan等使用0.5%甲酸乙腈溶液作提取劑,結(jié)合d-SPE技術(shù)凈化和HPLC-MS/MS檢測(cè),對(duì)多種復(fù)雜食品基質(zhì)中OPEs進(jìn)行分析,方法檢出限為0.010~0.170ng/g,其中TnBP、TBOEP、TCIPP在食品中含量相對(duì)較高。Guo等通過(guò)奶粉中9種OPEs的分析研究表明多次循環(huán)萃取可以提高萃取效率,并且準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性較好,基質(zhì)效應(yīng)顯著降低。
為了最大限度地提高提取率,需對(duì)UAE提取條件進(jìn)行優(yōu)化,例如溶劑類(lèi)型、超聲處理的溫度和時(shí)間、樣品粒度、固/液比例等。雖然升高溫度會(huì)通過(guò)降低溶劑黏度來(lái)增加溶劑向基質(zhì)中的滲透,但是干擾化合物的共提取也會(huì)增加,同時(shí)OPEs可能會(huì)發(fā)生降解現(xiàn)象。
2.1.5QuEChERS方法QuEChERS方法
近年來(lái)廣泛應(yīng)用于食品中痕量有機(jī)物的檢測(cè),該方法主要通過(guò)有機(jī)溶劑提取、分散固相萃取凈化兩部分組成,有機(jī)溶劑一般為甲醇、乙腈、正己烷等常用提取試劑或其組合,分散固相萃取常選用N-丙基乙二胺(PSA)、十八烷基(C18)、石墨化炭黑(GCB)、氧化鋁(Al2O3)、基于氧化鋯的Z-Sep和Z-Sep+等吸附劑。Guo等對(duì)奶粉中OPEs進(jìn)行提取分析,選用無(wú)水MgSO4和無(wú)水醋酸鈉(CH3COONa)進(jìn)行鹽析,比較了乙腈、0.5%的甲酸乙腈溶液、乙腈-甲醇(3∶1,v/v)、0.5%甲酸乙腈-甲醇(3∶1,v/v)、乙腈-甲苯(3∶1,v/v)5種提取溶液,以及PSA、GCB、C183種吸附劑的含量。結(jié)果表明,選用0.5%甲酸乙腈提取溶劑、100mgPSA吸附劑時(shí),提取效率最佳,檢出限可達(dá)0.100~0.250ng/g,定量限為0.500~1.500ng/g,回收率為74%~102%。Poma等以乙腈作提取溶劑,MgSO4進(jìn)行鹽析,Z-Sep作吸附劑,結(jié)合FlorisilSPE柱進(jìn)行凈化,采用GC-EI-MS方法對(duì)瑞典市場(chǎng)中12類(lèi)53種食品中的8種OPEs進(jìn)行測(cè)定,方法檢出限為0.050~3.000ng/g,回收率為53%~71%。丁錦建等基于QuEChERS方法建立了快速分析多種食品中10種OPEs。該方法以0.1%甲酸乙腈溶液為提取劑,PSA和C18為吸附去除基質(zhì)干擾,采用同位素稀釋質(zhì)譜法進(jìn)行分析定量,定量限為0.050~0.420ng/g,回收率為73%~106%。
近年來(lái),QuEChERS與UAE結(jié)合提取食品基質(zhì)中OPEs,避免了有機(jī)溶劑的浪費(fèi),還常結(jié)合SPE方法去除食品基質(zhì)中的脂質(zhì)等干擾。Xu等將QuEChERS法與UAE結(jié)合,選用5mL乙腈-甲苯(9∶1,v/v)作提取溶劑,C18和Z-Sep混合吸附劑,提取多種食品基質(zhì)中9種OPEs,提取溶劑利用率達(dá)到90%~95%,并且可有效去除脂質(zhì)和色素等干擾物。該方法浪費(fèi)因子(wastefactor,WF)約為5%~10%,同時(shí)節(jié)省大約90%的內(nèi)標(biāo)溶液,而傳統(tǒng)QuEChERS方法的WF通常在50%~90%之間,WF的降低顯著提高了OPEs檢測(cè)靈敏度。Sapozhnik-ova和Lehotay等使用QuEChERS方法提取10g魚(yú)樣品中OPEs,但10mL提取物中僅取1mL進(jìn)一步凈化(WF=90%),實(shí)際有效樣品量?jī)H1g,導(dǎo)致靈敏度降低。Zheng等采用QuEChERS結(jié)合UAE技術(shù),以5mL乙腈-甲苯(9∶1,v/v)作為提取溶劑,以Z-Sep為吸附劑,并使用SPE柱多次凈化提取,利用GC-MS對(duì)電子回收站附近雞蛋中10種OPEs分析測(cè)定,方法定量限為0.110~0.600ng/g,回收率為76%~172%。
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