頂空-氣相色譜法快速測定冰淇淋中環(huán)氧乙烷殘留量

辛 瑩，劉 勤

（河南廣電計量檢測有限公司，河南鄭州 450001）

摘 要：目的：建立頂空-氣相色譜法快速測定冰淇淋中環(huán)氧乙烷殘留量的方法。方法：制備冰淇淋樣品待測液，自動(dòng)頂空進(jìn)樣器進(jìn)樣，連接Agilent 7890B氣相色譜儀，采用Rtx®-624（30 m×0.25 mm×1.4 μm）毛細管柱、程序升溫進(jìn)行組分分離，FID檢測器檢測，外標法定量。結果：在0.1～5.0 mg/L，環(huán)氧乙烷相關(guān)系數大于0.999，加標回收率為85.7%～100.8%，RSD為1.2%～2.6%。結論：該方法有效減少了操作過(guò)程中造成的環(huán)氧乙烷逃逸，且目標峰附近無(wú)干擾，回收率和重復性均滿(mǎn)足需求，可用于檢測冰淇淋中的環(huán)氧乙烷。

關(guān)鍵詞：頂空-氣相色譜法；環(huán)氧乙烷；冰淇淋

 

環(huán)氧乙烷為中度毒性化學(xué)品，可經(jīng)呼吸、接觸、食入等方式侵入體，長(cháng)時(shí)間暴露于環(huán)氧乙烷可引起頻繁嘔吐、麻木感、上呼吸道刺激、頭痛惡心、腹內壓迫感、神經(jīng)異常、眼睛和皮膚損傷、意識模糊甚至昏迷、死亡，也會(huì )影響生殖[1-2]。環(huán)氧乙烷是一種烷化劑，可跳過(guò)代謝活化直接與親核大分子DNA、RNA或蛋白質(zhì)反應。關(guān)于微生物、植物、昆蟲(chóng)和哺乳類(lèi)細胞暴露于環(huán)氧乙烷的研究指出，環(huán)氧乙烷在這些機體中皆是誘變劑，它能有效地產(chǎn)生體細胞突變，而且在生殖細胞中也可引起遺傳損傷，可能引起基因突變或染色體畸變，甚至引發(fā)核內復制，產(chǎn)生腫瘤細胞[3-6]。歐盟已取消環(huán)氧乙烷的植保劑資格，但作為農藥可以在限制范圍使用。2017年，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物中，環(huán)氧乙烷被列為2A級致癌物。本實(shí)驗建立了自動(dòng)頂空進(jìn)樣器連接氣相色譜儀測定冰淇淋中環(huán)氧乙烷的方法，基質(zhì)干擾少，靈敏度高，可快速分析樣品。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent 7890B氣相色譜儀（配有FID檢測器），TurboMatrix 40頂空進(jìn)樣器（德國PerkinElmer），Rtx®-624

（30 m×0.25 mm×1.4 μm），20 mL頂空進(jìn)樣瓶。環(huán)氧乙烷

（1000 μg/mL，溶劑：水，壇墨質(zhì)檢-標準物質(zhì)中心），無(wú)特殊說(shuō)明，本實(shí)驗中用水為符合GB/T 6682—2008的二級水。

1.2 環(huán)氧乙烷儲備液配制

選取10 mL容量瓶，預先加入純水（＜5 mL），準確吸取1.0 mL環(huán)氧乙烷標準品加入液面以下，加純水定容至

10 mL，配制成濃度為100 mg/L的環(huán)氧乙烷儲備液，置于

-18 ℃的冰箱中保存。實(shí)驗前，取儲備液放至室溫，根據需要配成適當濃度的標準工作液，現配現用。

1.3 儀器條件

1.3.1 氣相色譜條件

載氣為氮氣，流速1.5 mL/min，分流比20∶1，進(jìn)樣口：200 ℃，檢測器：220 ℃，程序升溫：初溫45 ℃保持6 min；以50 ℃/min升溫至150 ℃保持2 min?？諝饬魉伲?00 mL/min，氫氣流速：25 mL/min，尾吹氣流速：

25 mL/min，尾吹氣為氮氣。

1.3.2 頂空自動(dòng)進(jìn)樣器

爐溫60 ℃，平衡30 min，取樣針溫度100 ℃，傳輸線(xiàn)溫度110 ℃，恒定時(shí)間進(jìn)樣，進(jìn)樣時(shí)間0.1 min，GC分析循環(huán)12.0 min。

1.4 樣品制備及檢測

1.4.1 樣品制備

樣品置于250 mL自封袋中，放置在約4 ℃冰箱中，待融化后振蕩混勻；頂空瓶中加純水約5 mL，稱(chēng)取2 g均勻試樣（精確至0.01 g）置于20 mL頂空瓶中，加水定容至

10 mL，立即加蓋密封，水平搖勻，避免樣液接觸頂空瓶蓋。

1.4.2 含量測定

將1.4.1中制備好的樣液，用自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣，外標法定量，測定環(huán)氧乙烷殘留量。環(huán)氧乙烷的沸點(diǎn)為10.8 ℃，

因此要注意在配置標準品、制樣和稱(chēng)量的過(guò)程中應在較低的環(huán)境溫度下迅速操作并密封，以防止環(huán)氧乙烷

逃逸。

2 結果與分析

2.1 標準曲線(xiàn)繪制

用環(huán)氧乙烷儲備液配制6個(gè)系列適宜濃度的標準溶液：取6個(gè)頂空瓶，各加入5 mL純水，分別準確加入10 μL、20 μL、50 μL、100 μL、200 μL和500 μL的環(huán)氧乙烷儲備液（100 mg/L），加水定容至10 mL，水平搖勻，得到6個(gè)濃度標準點(diǎn)，依次為0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L和5.0 mg/L。以標液濃度（X）為橫坐標、峰面積（Y）為縱坐標建校準曲線(xiàn)，得線(xiàn)性回歸方程Y=0.666 978X+

0.003 348 37，r=0.999 66，殘留標準誤差為0.034 11。標準曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。

 

2.2 色譜柱選擇

本實(shí)驗采取2種不同性質(zhì)的極性毛細管柱，Rtx®-624

（30 m×0.25 mm×1.4 μm）和DB-WAX（30 m×0.25 mm×0.25 μm），分別對一空白基質(zhì)加標濃度（0.8 mg/L）以相同的儀器條件進(jìn)行上機檢測對比，從圖2可見(jiàn)Rtx®-624色譜柱對環(huán)氧乙烷分離效果好，峰形好且無(wú)基質(zhì)干擾，DB-WAX有拖尾現象，且環(huán)氧乙烷的拖尾部分和基質(zhì)峰略有重合，影響定量的準確性，因此優(yōu)先選擇Rtx®-624色譜柱。

 

2.3 進(jìn)樣時(shí)間優(yōu)化

本方法采用自動(dòng)頂空進(jìn)樣器以恒定時(shí)間模式進(jìn)樣。其他條件確定后，進(jìn)樣時(shí)間的影響尤為明顯，它直接影響目標峰的峰形和響應。將進(jìn)樣時(shí)間依次設定為0.01 min、0.05 min、

0.1 min、0.2 min、0.5 min進(jìn)樣測試，結果顯示，隨著(zhù)進(jìn)樣時(shí)間增長(cháng)，目標峰響應逐漸升高，但超過(guò)0.1 min后，峰形過(guò)寬且頂端扁平，綜合評估后，選擇0.1 min作為進(jìn)樣時(shí)間，響應和峰形均佳。

2.4 方法檢出限

嘗試逐級遞減在空白基質(zhì)樣品中添加環(huán)氧乙烷，至信噪比（S/N）至3左右停止，以信噪比（S/N）不低于3時(shí)上機加標樣液中環(huán)氧乙烷的濃度（0.1 mg/L）反推出樣品含量作為方法的檢出限。稱(chēng)樣量為2 g，定容體積為10 mL時(shí)，冰淇淋中環(huán)氧乙烷的檢出限為0.5 mg/kg。

2.5 精密度和準確度

稱(chēng)取約2 g空白冰淇淋樣品置于預先加入5 mL純水的頂空瓶中，分別加入20 μL、40 μL、80 μL的100 mg/L環(huán)氧乙烷中間使用液，加純水定容至10 mL，配制成低濃度加標樣品（0.2 mg/L）、中濃度加標樣品（0.4 mg/L）、高濃度加標樣品（0.8 mg/L），立即加蓋密封，每個(gè)濃度水平平行配制6份，搖勻后上機測定。根據結果計算可得，3水平測定的準確度為87.7%，精密度為2.6%，具體見(jiàn)表1。

2.6 干擾物考察

有研究稱(chēng)實(shí)驗用水對環(huán)氧乙烷含量的測定會(huì )產(chǎn)生影響[7]，本實(shí)驗對該干擾進(jìn)行了考察，分別對二級水、一級水、蒸餾水、自來(lái)水進(jìn)行測定，如圖4，結果表明，在環(huán)氧乙烷的保留時(shí)間附近均未出現干擾峰。

2.7 市場(chǎng)樣品測試

實(shí)驗條件優(yōu)化后，隨機從市場(chǎng)抽查了3個(gè)最暢銷(xiāo)的品牌共10個(gè)不同品類(lèi)的冰淇淋樣品進(jìn)行測定，結果表明，10種冰淇淋中環(huán)氧乙烷均未有響應。

3 結論

由實(shí)驗結果可知，用本實(shí)驗建立的方法測定冰淇淋中環(huán)氧乙烷殘留量，由于樣品的處理程序較簡(jiǎn)潔，目標物環(huán)氧乙烷不易損失，用Rtx®-624（30 m×0.25 mm×1.4 μm）毛細管柱分離，目標峰附近無(wú)干擾峰出現，因此能準確定量，且低、中、高3水平加標濃度樣品的精密度和準確度較高，完全滿(mǎn)足冰淇淋中環(huán)氧乙烷檢測分析要求。

參考文獻

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