
一、引言
苯并(a)芘(Benzo(a)pyrene,BaP)是一種多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔铮?/span>PAHs),在環(huán)境中無處不在。2010年,國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)將其確定為1類致癌物。食物中的苯并(a)芘主要有兩個(gè)來源:其一是農(nóng)作物吸收了被污染空氣中沉降的苯并(a)芘;其二是食物在烘焗、煙熏、燒烤、干燥等加熱過程中產(chǎn)生和積聚。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織聯(lián)合食品添加劑專家委員會(huì)指出,谷類食物、蔬菜、脂肪和油類是攝入PAHs的主要膳食來源。苯并(a)芘作為目前已知的20多種致癌性多環(huán)芳烴中最具代表性、國(guó)際公認(rèn)的強(qiáng)致癌物質(zhì)之一,其檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于食品安全監(jiān)管具有重要意義。
在此背景下,國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局與原國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)于2016年12月23日聯(lián)合發(fā)布了GB 5009.27-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯并(a)芘的測(cè)定》,于2017年6月23日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布標(biāo)志著我國(guó)食品中苯并(a)芘的檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)了從分散到統(tǒng)一、從推薦到強(qiáng)制的重大跨越。
二、標(biāo)準(zhǔn)概況
2.1 標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)與定位
GB 5009.27-2016最顯著的變化之一,是由推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T)變?yōu)閺?qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)。這一轉(zhuǎn)變意味著該標(biāo)準(zhǔn)成為食品中苯并(a)芘檢測(cè)的法定方法,所有相關(guān)檢驗(yàn)活動(dòng)必須嚴(yán)格遵循。同時(shí),該標(biāo)準(zhǔn)也是對(duì)之前分散于不同標(biāo)準(zhǔn)中的苯并(a)芘測(cè)定方法的一次整合與升級(jí),形成了統(tǒng)一的方法體系。
2.2 替代標(biāo)準(zhǔn)
本標(biāo)準(zhǔn)代替了以下四個(gè)舊標(biāo)準(zhǔn):
· GB/T 5009.27-2003《食品中苯并(a)芘的測(cè)定》
· GB/T 22509-2008《動(dòng)植物油脂苯并(a)芘的測(cè)定 反相高效液相色譜法》
· SC/T 3041-2008《水產(chǎn)品中苯并(a)芘的測(cè)定 高效液相色譜法》
· NY/T 1666-2008《肉制品中苯并(a)芘的測(cè)定 高效液相色譜法》
與舊標(biāo)準(zhǔn)相比,主要變化包括:標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為“食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯并(a)芘的測(cè)定";修改了方法的適用范圍;修改了樣品前處理方法;刪除了熒光分光光度法與目測(cè)比色法。
2.3 適用范圍
標(biāo)準(zhǔn)適用于以下四類食品基質(zhì)中苯并(a)芘的測(cè)定:
1. 谷物及其制品:稻谷、糙米、大米、小麥、小麥粉、玉米、玉米面、玉米渣、玉米片
2. 肉及肉制品:熏、燒、烤肉類
3. 水產(chǎn)動(dòng)物及其制品:熏、烤水產(chǎn)品
4. 油脂及其制品
值得注意的是,相比舊標(biāo)準(zhǔn),新標(biāo)準(zhǔn)刪除了蔬菜、飲料和糕點(diǎn)類。這一調(diào)整是基于GB 2762《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中對(duì)苯并(a)芘限量規(guī)定所覆蓋的食品品種。
2.4 檢測(cè)性能指標(biāo)
該方法的檢測(cè)限為0.2 μg/kg,定量限為0.5 μg/kg。這一靈敏度水平能夠充分滿足GB 2762中各類食品苯并(a)芘限量指標(biāo)的檢測(cè)要求。
三、方法原理
GB 5009.27-2016采用的核心技術(shù)路線為:有機(jī)溶劑提取—固相萃取凈化—反相液相色譜分離—熒光檢測(cè)器檢測(cè)—外標(biāo)法定量。
3.1 提取原理
試樣經(jīng)正己烷等有機(jī)溶劑提取,通過旋渦和超聲處理使苯并(a)芘從食品基質(zhì)中充分溶出。相比舊標(biāo)準(zhǔn)中過程耗時(shí)、操作繁瑣、溶劑毒性大的提取步驟,新標(biāo)準(zhǔn)將單個(gè)樣品處理時(shí)間縮短至約20分鐘。
3.2 凈化原理
凈化環(huán)節(jié)是方法的核心,標(biāo)準(zhǔn)提供了兩種凈化方案:
方案一:中性氧化鋁柱凈化。中性氧化鋁為強(qiáng)極性吸附劑,表面呈中性,容易保留雜環(huán)類(含氮、磷、硫基)芳香烴和有機(jī)胺等富電子化合物,從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物與干擾物的分離。
方案二:苯并(a)芘分子印跡小柱凈化。分子印跡柱對(duì)苯并(a)芘具有專一性的吸附保留能力,能有效去除油脂等基質(zhì)的干擾。研究表明,采用分子印跡柱測(cè)定植物油中苯并(a)芘,比采用中性氧化鋁柱能大大縮短凈化時(shí)間、節(jié)約試劑,且重現(xiàn)性、線性關(guān)系、精密度和準(zhǔn)確度均能獲得滿意結(jié)果。分子印跡柱尤其適合油性樣品,具有更佳的油脂去除效果和更穩(wěn)定的回收率。
3.3 檢測(cè)原理
凈化后的樣品濃縮至干,用乙腈溶解后,經(jīng)反相高效液相色譜分離,熒光檢測(cè)器檢測(cè)。根據(jù)色譜峰的保留時(shí)間進(jìn)行定性,采用外標(biāo)法定量。
四、試劑與材料
4.1 試劑要求
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,所用試劑均為分析純,水為GB/T 6682規(guī)定的一級(jí)水。關(guān)鍵試劑包括:
· 甲苯(色譜純)
· 乙腈(色譜純)
· 正己烷(色譜純)
· 二氯甲烷(色譜純)
特別提醒:乙腈必須使用色譜純?cè)噭⑶倚枳鋈淘噭┛瞻自囼?yàn)。實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn),正己烷、二氯甲烷可能會(huì)帶來較高的本底干擾,因此要做好對(duì)供應(yīng)試劑的評(píng)估,隨行實(shí)驗(yàn)中一定要注意監(jiān)控空白,必要時(shí)可做分步空白的監(jiān)控。開封很久的二氯甲烷或過期二氯甲烷也會(huì)帶來異常的本底值。
4.2 標(biāo)準(zhǔn)品與標(biāo)準(zhǔn)溶液
苯并(a)芘標(biāo)準(zhǔn)品(CAS號(hào):50-32-8)純度應(yīng)≥99.0%,或使用經(jīng)國(guó)家認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
標(biāo)準(zhǔn)溶液配制流程如下:
· 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(100 μg/mL) :準(zhǔn)確稱取苯并(a)芘1 mg(精確到0.01 mg)于10 mL容量瓶中,用甲苯溶解定容,避光保存在0℃~5℃冰箱中,保存期1年
· 標(biāo)準(zhǔn)中間液(1.0 μg/mL) :吸取0.10 mL儲(chǔ)備液,用乙腈定容到10 mL,避光保存在0℃~5℃冰箱中,保存期1個(gè)月
· 標(biāo)準(zhǔn)工作液:將中間液用乙腈稀釋得到0.5、1.0、5.0、10.0、20.0 ng/mL的校準(zhǔn)曲線溶液,臨用現(xiàn)配
4.3 凈化材料
中性氧化鋁柱:填料粒徑75 μm~150 μm,22 g,60 mL。值得注意的是,空氣中水分對(duì)中性氧化鋁柱性能影響很大,打開柱子包裝后應(yīng)立即使用或密封保存。
五、樣品前處理操作要點(diǎn)
5.1 樣品制備
樣品制備是樣品預(yù)處理中至關(guān)重要的步驟,對(duì)后續(xù)樣品提取和凈化起到基礎(chǔ)性作用。操作要點(diǎn)包括:
· 必須取可食用部分,去除雜質(zhì)
· 固體樣品要打碎均勻或絞碎均勻
· 保存在樣品瓶中,注意樣品編號(hào)、檢測(cè)狀態(tài)和保存溫度
· 熏、燒、烤肉類及熏、烤水產(chǎn)品:肉去骨、魚去刺、貝去殼,把可食部分絞碎均勻
· 特別要注意保證樣品的均勻性,尤其食用油樣品可能會(huì)在低溫下冷結(jié),檢測(cè)前可借助超聲混勻充分
5.2 提取與凈化
前處理過程中會(huì)用到水、甲苯、正己烷、二氯甲烷和乙腈。從多次試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),甲苯等試劑的純度直接影響空白值。
實(shí)驗(yàn)器具的選擇也至關(guān)重要。一些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),使用聚丙烯材質(zhì)的離心管進(jìn)行溶劑提取時(shí),試劑空白有較高的響應(yīng)值,會(huì)對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性和判定帶來影響。分析表明,該本底干擾物可能來自聚丙烯加工時(shí)加入的抗氧化劑丁納維P(2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑)——該物質(zhì)具有剛性共平面的大共軛結(jié)構(gòu),能吸收與其本身特征頻率相同的光線而發(fā)射熒光,在熒光檢測(cè)器上產(chǎn)生響應(yīng);而且丁納維P和苯并(a)芘極性相當(dāng),在反相色譜分析中兩者保留時(shí)間也無較大差異,極易對(duì)苯并(a)芘分析產(chǎn)生干擾。采用玻璃器具代替聚丙烯離心管后,試劑本底非常干凈,干擾現(xiàn)象未再出現(xiàn)。
5.3 安全防護(hù)
警告:苯并(a)芘是一種已知的致癌物質(zhì),測(cè)定時(shí)應(yīng)特別注意安全防護(hù)。具體要求包括:
· 測(cè)定應(yīng)在通風(fēng)柜中進(jìn)行并戴手套,盡量減少暴露
· 如已污染了皮膚,應(yīng)采用10%次氯酸鈉水溶液浸泡和洗刷
· 在紫外光下觀察皮膚上有無藍(lán)紫色斑點(diǎn),一直洗到藍(lán)色斑點(diǎn)消失為止
六、儀器分析條件
6.1 色譜條件
標(biāo)準(zhǔn)推薦的色譜條件一般為:
· 色譜柱:C18反相柱(4.6×250 mm,5 μm)
· 流動(dòng)相:乙腈-水體系,可采用梯度洗脫
· 流速:1.0 mL/min
· 柱溫:35℃
· 進(jìn)樣量:20 μL
6.2 熒光檢測(cè)器條件
熒光檢測(cè)器的激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)是保證檢測(cè)靈敏度的關(guān)鍵參數(shù)。通常采用的波長(zhǎng)為:
· 激發(fā)波長(zhǎng):384 nm
· 發(fā)射波長(zhǎng):406 nm
也有方法采用激發(fā)波長(zhǎng)297 nm、發(fā)射波長(zhǎng)405 nm的條件。實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)儀器配置和實(shí)際分離效果進(jìn)行優(yōu)化。
6.3 定性與定量
根據(jù)色譜峰的保留時(shí)間進(jìn)行定性,采用外標(biāo)法定量。需建立苯并(a)芘的標(biāo)準(zhǔn)曲線,確保在0.5~20.0 ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
七、質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
7.1 空白試驗(yàn)
前處理過程中用到的玻璃儀器一定要用記號(hào)筆做好標(biāo)記,離心管無污染且刻度清晰,一次性吸管要完全干燥。不同試樣的前處理需要同時(shí)做試樣空白試驗(yàn)。
離心管、固相萃取小柱、滴定管等也可能帶來本底或干擾,如發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在,需要多用試劑清洗以減少空白污染。
7.2 回收率與精密度
標(biāo)準(zhǔn)方法經(jīng)過嚴(yán)格的驗(yàn)證,回收率、精密度和準(zhǔn)確度均能滿足食品安全檢測(cè)的要求。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)定期開展加標(biāo)回收試驗(yàn),確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
八、標(biāo)準(zhǔn)的意義與應(yīng)用
8.1 與GB 2762的配套關(guān)系
GB 5009.27-2016與GB 2762《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》形成了配套關(guān)系。GB 2762-2022中規(guī)定:
· 食用油、油脂及其制品中苯并(a)芘最大限量值為10 μg/kg
· 谷物及其制品(稻谷、糙米、大米、小麥、小麥粉、玉米、玉米面(渣、片))限量為5.0 μg/kg
造成食用植物油中苯并(a)芘超標(biāo)的原因,可能是生產(chǎn)過程中對(duì)原料反復(fù)烘烤、焙烤或蒸炒時(shí)高溫導(dǎo)致苯并(a)芘含量上升,也可能是加工過程中接觸潤(rùn)滑油等。
8.2 實(shí)際應(yīng)用
該標(biāo)準(zhǔn)已廣泛應(yīng)用于食品安全監(jiān)督抽檢工作中。例如,在食用油、肉制品、糧食加工品等類別的監(jiān)督抽檢中,苯并(a)芘是常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目之一。標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為食品安全監(jiān)管部門提供了統(tǒng)一、可靠的檢測(cè)技術(shù)支撐,有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制食品中苯并(a)芘的污染風(fēng)險(xiǎn)。
九、常見問題與注意事項(xiàng)
綜合文獻(xiàn)報(bào)道和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以下問題值得特別關(guān)注:
1. 試劑本底問題:正己烷、二氯甲烷可能帶來較高的本底,需做好試劑評(píng)估和空白監(jiān)控
2. 器具干擾問題:聚丙烯離心管可能引入熒光干擾物,建議使用玻璃器具
3. 標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性:標(biāo)準(zhǔn)工作液臨用現(xiàn)配,注意避光保存
4. 色譜柱維護(hù):油脂類樣品凈化不徹底時(shí)可能污染色譜柱,需注意保護(hù)柱的使用
5. 方法選擇:分子印跡柱在凈化效率、溶劑用量和操作簡(jiǎn)便性方面優(yōu)于傳統(tǒng)氧化鋁柱,建議優(yōu)先考慮
十、結(jié)語
GB 5009.27-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯并(a)芘的測(cè)定》的發(fā)布實(shí)施,是我國(guó)食品安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的重要里程碑。該標(biāo)準(zhǔn)將原本分散于四個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)中的檢測(cè)方法整合為統(tǒng)一的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),明確了適用范圍,優(yōu)化了前處理流程,刪除了落后方法,極大地提升了檢測(cè)工作的規(guī)范性和可操作性。
對(duì)于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室而言,深入理解標(biāo)準(zhǔn)的方法原理、嚴(yán)格把控前處理各環(huán)節(jié)的質(zhì)量、注意試劑和器具可能帶來的干擾,是確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵。隨著食品安全監(jiān)管要求的不斷提高,該標(biāo)準(zhǔn)必將在保障人民群眾“舌尖上的安全"方面發(fā)揮更加重要的作用。