化学工程与工艺专业】毕业设计 开题报告 文献综述】高分子材料类中多环芳烃在食品模拟物中含量测定及迁移方式研究

1、 (20 届)毕业设计 高分子材料类中多环芳烃在食品模拟物中含量测定及迁移方式研究 摘要: 本文以二氯甲烷为提取溶剂,用超声波法提取试样中的目标化合物,浓缩定容后,用气相色谱-质谱仪(GC/MSD)进行测定。研究3种模拟物(蒸馏水,3%乙酸溶液,10%乙醇溶液)中16种多环芳烃(主要是菲,荧蒽和芘)的富集,通过改变迁移试验的温度、时间及微波加热等对迁移量变化的研究,运用气质联用仪根据目标化合物浓度高低选择质谱数据采集模式,研究其规律。 关键词: 气质联用仪、超声波、菲、荧蒽、芘 Abstract: In this paper, dichloromethane as solvent, it us

2、ed ultrasonic extraction of target compounds in samples, concentrated constant volume. the use of gas chromatography - mass spectrometry GC / MSD is measured.It study 3 simulants distilled water, 3% acetic acid solution, 10% ethanol and 16 PAHs mainly phenanthrene, fluoranthene and pyrene enrichment

3、, migration test by changing the temperature, time and microwave heating to research on changes in migration. the use of GC-MS selected high and low concentrations of target compounds basing on mass spectrometry data acquisition mode to study law.Keywords: gas chromatography - mass spectrometry GC /

4、 MSD.ultrasonic phenanthrene fluoranthene pyrene 目录 摘要IAbstractII1 绪论11.1 选题的背景、意义11.2 国内外研究动态21.2.1 多环芳烃检测方法21.3 合成路线设计32 实验部分42.1 试剂和仪器42.1.1 试剂42.1.2 仪器42.2 实验内容42.2.1 10%的乙醇和3%的乙酸溶液配制42.2.2 提取52.2.3 测定53 结果与讨论53.1 数据处理63.1.1 室温下的测定分析63.1.2 4小时下的测定分析113.1.3 微波中火下的测定分析164 结论21致谢22参考文献23附录24 1 绪论 1

5、.1 选题的背景、意义 多环芳烃Polycyclic Aromatic Hydrocarbons简称PAHs是指两个或两个以上的苯环按线性、角状或簇状方式稠合在一起的一类中性或非极性有机化合物,可分为芳香稠环型及芳香非稠环型。PAHs在环境中的含量甚微但分布广泛,一些PAHs中除含有致癌和致突变的成分外,还含有多种促进致癌的物质,对人体健康产生很大的威胁。多环芳烃对人体的危害发现较早,1915年科学家就证实,煤焦油对家兔有致癌作用。多环芳烃并不是直接致癌物,它在体内经过酶的作用后生成终致癌物。经致癌物与DNA或RNA等结合后产生不可修复的损害而导至癌症。 多环芳烃对人体的主要危害部位是呼吸道和

6、皮肤。人们长期处于多环芳烃污染的环境1中,可引起急性或慢性伤害。据报道,人体在质量浓度为0.75 mg/L的多环芳烃空气中,经过10?15 min.上呼吸道粘膜及眼睛会受到剧烈刺激。即使质量浓度为0.005一0.01 mg/L时,也只能忍受几小时。皮肤受害,以面颊、手背、前臂、颈项等裸露部分最明显。常见症状有日光性皮炎,痤疮型皮炎、毛囊炎及疣状生物等。而且,这些症状往往白皮肤人较暗皮肤人为重,女人较男人为重。多环芳烃对皮肤和呼吸系统有致癌作用,因此引起人们的关注。多环芳烃落在植物叶片上.会堵塞叶片呼吸孔,使其变色,萎缩,卷曲,直至脱落,影响植物的正常生长和结果。例如:受多环芳烃污染的大豆叶片发

7、红.离植掉落,使果荚很小或不结粒。多环芳烃对动物的影响也较严重,动物试验证明:多环芳烃对小白鼠有全身反应.如同时受日光作用,可加快小白鼠死亡。当多环芳烃质量浓度为0.01 mg/L时,小白鼠条件反射活动有显著变化。多环芳烃对动物的致癌作用也早已被试验所证实。 欧洲议会及欧盟理事会已于2005年11月16日在法国斯特拉斯堡签署并于同年12月9日发布了2005/69/EC指令,限制使用多环芳烃(PAHs)。多环芳烃是100多种化学结构式的总称,其中16种化合物于1979年被美国环境保护署(US EPA)所列管。多环芳烃来源广泛,几乎无所不在,其特有的污染2,不仅使环境和人体受到危害,还可能导致我国

8、众多行业的产品出口遭遇绿色贸易壁垒。由于多环芳烃可能存在于木炭、原油、木馏油、焦油、矿物油、药物、染料、塑料、橡胶、农药、杀虫剂、杀菌剂、蚊香、吸烟、汽油阻凝剂等材料,对环境可能造成污染以及在环境中的富集,将对人受到很大的危害。 1.2 国内外研究动态 1.2.1 多环芳烃的检测方法 色谱分析法作为一种分离技术,是由俄国植物学家Tswett在1906年创立的,发展至今,已有将近百年的历史。色谱分析法原理是不同物质在两相固定相和流动相中具有不同的分配系数,当两相作相对运动时,这些物质在两相中进行多次分配,从而使分配系数只有微小差别的组分得到分离。气相色谱法是以气体为流动相的色谱分析方法。迄今,气

9、相色谱法已广泛应用于化工、医药、农业、环境监测等领域,在水质、大气、土壤、有机化工、食品3、生物等方面已应用于实际指标分析。 液液萃取不仅耗时较长,而且处理时需要使用大量挥发性有机溶剂,易造成环境的污染,且易形成乳化。固相萃取4虽然可以解决液液萃取5的一些问题,但它也需要花费大量时间、物力。固相微萃取装置的萃取头昂贵,使用寿命较短,多次使用还存在交叉污染问题。膜萃取一般需要一个特殊设计的装置,且存在稳定性较差,痕量富集时耗时较长,适用底物的范围有限等缺点。同时,目前对禁用化学品残留的分离和检测手段,主要依靠高效液相色谱6、分子印迹、液相色谱-质谱联用仪7-10等。传统的分析检测方法很难与这些仪

10、器实现自动化。 2006年, Rezaee等首次报道了一种新型样品前处理技术,即分散液相微萃取 dispersive liquid-iquid microextraction,DLLME。首先在样品溶液中加入数十微升萃取剂和一定体积分散剂,混合液经轻轻振荡后即形成一个水/分散剂/萃取剂的乳浊液体系,再经离心分层,用微量进样器取出萃取剂就直接进样分析。该方法集采样、萃取和浓缩于一体,避免了固相微萃取10中可能存在的交叉污染的问题,是一种操作简单、快速、成本低、富集效率高且对环境友好的样品前处理新技术 ,在痕量分析领域具有广泛的应用前景。 超临界流体萃取法11superc“fical nuid e

11、xtraction,SFE是目前比较先进的方法。在文献报道过的所有方法中最简便快速,回收率相对较高。它不仅能够满足理想萃取方法的需要,同时还能够与各种现代分析仪器联机使用,如GC、Gc/MS、HPLc和超临界流体色谱sFc。用sFE动态萃取,只需要40 min即可完成。 近年来色质联用技术12日臻成熟。质谱法的优点就是可在多种有机化合物同时存在的情况下对其进行定性定量分析13-14,尤其适合于多环芳烃分析。在一些发达国家,GCIMS已成为常规的多环芳烃分析监测手段.成为定性及宁量分析得力的工具,在国内也经常有报道,李永新等用气相色谱/质诺法测定熏肉中的多环芳烃能同时测定熏肉中20余种多环芳烃,

12、各PAH的分离度好,回收率和重现性均符合食品样品分析的要求,适用于烟熏肉类食品中的多环芳烃的分析检测 Simko评述了国外熏肉中和熏制品中多环芳烃的检测方法、提取及纯化过程,井对各种方法的优缺点讲行了比较。 1.2 合成路线设计 本文以在二氯甲烷为溶剂条件下研究3种模拟物(蒸馏水,3%乙酸溶液,10%乙醇溶液)中16种多环芳烃(主要是菲,荧蒽和芘)的富集,通过改变迁移试验的温度、时间及微波加热等对迁移量变化的研究,运用气质联用仪根据目标化合物浓度高低选择质谱数据采集模式,研究其规律。2 实验部分2.1 试剂和仪器 2.1.1 试剂表2-1 化学药品一览表序号试剂类型来源1二氯甲烷AR(L)上海

13、试剂厂2乙醇ARL国药集团化学试剂3乙酸ARL国药集团化学试剂表2-2 主要试剂的物理性质序号名称分子量密度g/cm3熔点沸点形状1二氯甲烷84.941.3266-95.139.8无色液体2乙醇46.070.79-114.178.3无色液体3乙酸109.791.042916.6117.9无色液体 2.1.2 仪器表2-3 主要仪器一览表序号名称型号来源1旋转蒸发器R210上海亚荣生化仪器厂2循环水式多用真空泵V500郑州长城科工贸3低温冷却水循环系统CCA-1111江苏金坛市环宇科学仪器厂4精密热水器B-490河南一恒仪器 其他小型仪器:分析天平:感量0.1 mg和0.01 g各一台、电热套、

14、超声波仪、具塞试管(20mL 圆底烧瓶(100mL 过滤柱 进样瓶(2mL 温度计(200)及滤纸。 2.2 实验内容 2.2.1 配10%的乙醇溶液和3%的乙酸溶液 10%的乙醇溶液(500 mL配制:取67.47 mL的95%的乙醇溶液加入447.37 mL的蒸馏水即可。3%的乙酸溶液(500 mL的配制:取14.35 mL的95%乙酸溶液加入485 mL蒸馏水即可。储存在棕色试剂瓶中,贴上标签,备用。 2.2.3 提取 2.2.3.1样品剪碎至5 mm5 mm以下,混匀后称取6份0.5 g(精确至0.001 g)样品于6个具塞试管(20mL)中,加入2个10 mL蒸馏水、2个10mL的1

15、0%的乙醇溶液和2个10mL的3%的乙酸溶液,用超声波超声30 min,在室温(19.8C)放置4小时,用二氯甲烷(20mL提取液过滤,重复提取一次后,合并提取液,浓缩后定容10 mL,供GC-MS测定,记录其菲,荧蒽和芘的特征峰的峰值。将2.2.3.1中温度改为40、60、80、100(运用电热套加热至微沸)、重复上述实验。 2.2.3.2 将2.2.4.1中的时间改为1、3、5、10、15天再室温下,重复上述实验。 2.2.3.3 样品剪碎至5 mm5 mm以下,混匀后称取6份0.5 g(精确至0.001 g)样品于6个具塞试管(20mL)中,加入2个10 mL蒸馏水、2个10mL的10%

16、的乙醇溶液和2个10mL的3%的乙酸溶液,用超声波超声30 min,再进行微波(中火)处理1min.,用二氯甲烷(20mL提取液过滤,重复提取一次后,合并提取液,浓缩后定容10 mL,供GC-MS测定,记录其菲,荧蒽和芘的特征峰的峰值。 将2.2.4.3中时间改为2 min、3 min、4 min、5 min,重复上述实验。 2.2.4 测定 色谱条件 a 柱温:90300(10min);b 进样口温度:280;c 色谱-质谱接口温度:280;d 离子源温度:230;e 四极杆温度:150;f 载气:He气;g 柱流量:1.0 mL/min;h 进样量:1 L;i 分流比:1:10;j 离子化

17、方式:EI;k 离子化能量:70 ev; l 数据采集模式:SIM(见表1)。 表1 SIM方法中的选择离子序号名称选择离子目标离子特征离子丰度比1菲17889,152100:11:92荧蒽20288,101100:8:153芘20288,101100:6:18 3 结果与讨论3.1 数据的处理3.1.1 室温下的测定分析 菲在以蒸馏水为模拟物分别为放置1天、3天、5天、10天、15天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表1-1蒸馏水13510157.607304369345421345950287.60340256816402744164301 荧蒽在以蒸馏水为模拟物分别为放置1天、3天、

18、5天、10天、15天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表1-2蒸馏水13510159.059141020323355320113549.60217962174182720411979 芘在以蒸馏水为模拟物分别为放置1天、3天、5天、10天、15天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表1-3蒸馏水13510159.342224326023462140912199.34421312734377327391348 菲在以10%乙醇为模拟物分别为放置1天、3天、5天、10天、15天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表2-110%乙醇13510157.605763092823976616473

19、857.5965354117226526149937794 荧蒽在以10%乙醇为模拟物分别为放置1天、3天、5天、10天、15天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表 2-210%乙醇13510159.064353643952566197932269.06228265310417234383367 芘在以10%乙醇为模拟物分别为放置1天、3天、5天、10天、15天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表2-310%乙醇13510159.348301039972789210222509.34429634617375326672670菲在以10%乙酸为模拟物分别为放置1天、3天、5天、10天、1

20、5天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表3-13%乙酸13510157.603412392234334595755597.60446158675576753685990 荧蒽在以10%乙酸为模拟物分别为放置1天、3天、5天、10天、15天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表3-23%乙酸13510159.061189528281567196116059.05916601745256721262779 芘在以10%乙酸为模拟物分别为放置1天、3天、5天、10天、15天情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表3-33%乙酸13510159.342189628751654188113369.

21、33920161809212122501447 菲、荧蒽、芘在室温下,模拟物为蒸馏水的时候,随着时间的变化含量变化不大。 菲、荧蒽、芘在室温下,模拟物为10%的乙醇的时候,随着时间的变化含量变化不大。 菲、荧蒽、芘在室温下,模拟物为3%的乙酸的时候,随着时间的变化含量变化不大。 菲、荧蒽、芘在室温下,同一时间下含量:10%的乙醇3%的乙酸蒸馏水3.1.2 4小时下的测定分析 菲在以10%乙醇为模拟物分别为放置20、40、60、80、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表4-110%乙醇204060801007.6097141145801864018640387487.609533514

22、838198571985735793 荧蒽在以10%乙醇为模拟物分别为放置20、40、60、80、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表4-210%乙醇204060801009.0695809239069738245218449.0697078743013659867519891 芘在以10%乙醇为模拟物分别为放置20、40、60、80、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表4-310%乙醇204060801009.348508386101118712478176309.34628308808128331276216673菲在以10%乙酸为模拟物分别为放置20、40、60、80

23、、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表5-13%乙酸204060801007.0689143101591543816964250627.06885698825161711847225922 荧蒽在以10%乙酸为模拟物分别为放置20、40、60、80、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表5-23%乙酸204060801009.064422050276408692493019.065419036288039854710884 芘在以10%乙酸为模拟物分别为放置20、40、60、80、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表5-33%乙酸204060801009.34337

24、1373607233854292649.34535535684803983749987 菲在以蒸馏水为模拟物分别为放置20、40、60、80、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表6-1蒸馏水204060801007.612423795771693416472161437.61441388853177441685115093 荧蒽在以蒸馏水为模拟物分别为放置20、40、60、80、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表6-2蒸馏水204060801009.077369836616300674178009.07524454108806379689301芘在以蒸馏水为模拟物分别为放

25、置20、40、60、80、100情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表6-3蒸馏水204060801009.3512510774510552875180289.35211746449723381027942 菲、荧蒽、芘在同时间下,模拟物为蒸馏水的时候,随着温度升高含量逐渐升高。 菲、荧蒽、芘在同时间下,模拟物为10%的乙醇的时候,随着温度升高含量逐渐升高。 菲、荧蒽、芘在同时间下,模拟物为3%的乙酸的时候,随着温度升高含量逐渐升高。 菲、荧蒽、芘在同时间下,同温度下含量:10%的乙醇3%的乙酸蒸馏水3.1.3 微波中火处理的测定分析 菲在以蒸馏水为模拟物分别微波中火放置1min、2min、

26、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表7-1蒸馏水123457.6014870576646295375831407.612501262446565926577683 荧蒽在以蒸馏水为模拟物分别微波中火放置1min、2min、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表7-2蒸馏水123459.6021908253329312961194229.608203524263820474118078 芘在以蒸馏水为模拟物分别微波中火放置1min、2min、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表7-3蒸馏水123459.

27、343204122361564260787699.34118511660195935269336菲在以10%乙醇为模拟物分别微波中火放置1min、2min、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表8-110%乙醇123457.60310352108291070256165901187.614110621066888296470682712 荧蒽在以10%乙醇为模拟物分别微波中火放置1min、2min、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表8-210%乙醇123459.06260245218404717678285789.06162395

28、80435002606225454 芘在以10%乙醇为模拟物分别微波中火放置1min、2min、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表8-310%乙醇123459.34462204403158013675120569.3427254475110791255312246 菲在以10%乙酸为模拟物分别微波中火放置1min、2min、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表9-13%乙酸123457.602102888738633022498780497.61310019860959871579662815 荧蒽在以10%乙酸为模拟物分别微波

29、中火放置1min、2min、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表9-23%乙酸123459.0624328330632688932205499.613472532063384787614891 芘在以10%乙酸为模拟物分别微波中火放置1min、2min、3min、4min、5min情况下,在气质联用仪上,测得的峰面积。表9-33%乙酸123459.345474329631975641093019.34151492553163157806856 菲、荧蒽、芘在微波中火处理下,模拟物为蒸馏水的时候,随着时间变长含量先稳定后逐渐升高。 菲、荧蒽、芘在微波中火处理下,模

30、拟物为10%的乙醇的时候,随着时间变长含量先稳定后逐渐升高。 菲、荧蒽、芘在微波中火处理下,模拟物为3%的乙酸的时候,随着时间变长含量先稳定后逐渐升高。 菲、荧蒽、芘在微波中火处理下,同时间下含量:10%的乙醇3%的乙酸蒸馏水4 结论 二氯甲烷为提取溶剂,用超声波法提取试样中的目标化合物,浓缩定容后,用气相色谱-质谱仪(GC/MSD)进行测定。研究3种模拟物(蒸馏水,3%乙酸溶液,10%乙醇溶液)中16种多环芳烃(主要是菲,荧蒽和芘)的富集,通过改变迁移试验的温度、时间及微波加热等对迁移量变化的研究,运用气质联用仪根据目标化合物浓度高低选择质谱数据采集模式,研究其规律。 通过对气质图谱的分析,

31、对比出在各种模拟物中多环芳烃的富集程度。菲、荧蒽、芘在室温下,模拟物为蒸馏水的时候,随着时间的变化含量变化不大。菲、荧蒽、芘在室温下,模拟物为10%的乙醇的时候,随着时间的变化含量变化不大。菲、荧蒽、芘在室温下,模拟物为3%的乙酸的时候,随着时间的变化含量变化不大。菲、荧蒽、芘在室温下,同一时间下含量:10%的乙醇3%的乙酸蒸馏水。菲、荧蒽、芘在同时间下,模拟物为蒸馏水的时候,随着温度升高含量逐渐升高。菲、荧蒽、芘在同时间下,模拟物为10%的乙醇的时候,随着温度升高含量逐渐升高。菲、荧蒽、芘在同时间下,模拟物为3%的乙酸的时候,随着温度升高含量逐渐升高。菲、荧蒽、芘在同时间下,同温度下含量:1

32、0%的乙醇3%的乙酸蒸馏水菲、荧蒽、芘在微波中火处理下,模拟物为蒸馏水的时候,随着时间变长含量先稳定后逐渐升高。菲、荧蒽、芘在微波中火处理下,模拟物为10%的乙醇的时候,随着时间变长含量先稳定后逐渐升高。菲、荧蒽、芘在微波中火处理下,模拟物为3%的乙酸的时候,随着时间变长含量先稳定后逐渐升高。菲、荧蒽、芘在微波中火处理下,同时间下含量:10%的乙醇3%的乙酸蒸馏水。 通过模拟物来模拟自然界中不同环境中,在时间,温度不同条件下,多环芳烃的富集程度,及变化情况来了解多环芳烃在自然界的存在量。 通过本次的实验,让我受益匪浅。不仅锻炼了我的动手能力,也增加了我的知识面,开阔了我的视野,让我充分体会到最

33、科研是需要耐心和恒心还有细心,要戒骄戒躁。一颗浮躁的心是很难去完成实验的。 参考文献袁彦华,孙连军,郭秀兰.多环芳烃化合物环境污染研究J.环境与健康,1999,5:16?19段小丽,魏复盛.苯并a芘的环境污染、健康危害及研究热点问题J.世界科技研究与发展,2002,241:11?17周泽义,牟耀波,王敏建中国食品中BaP污染和控制J.环境污染治理与设备,2000,5,11:66?71王立斌,陈建,吕庆淮.高效液相色谱法测定食品中的多环芳烃J.安庆师范学院学报,1998,41:56?575 佟玲,周瑞泽,吴淑琪等.加速溶剂提取凝胶渗透色谱净化气相色谱质谱快速测定玉米中多环芳烃J.国家地质实验测试

34、中心,2009,337:357?3626 Moret S,Conte L S.Polycyclic aromatic hydmcarbons in edible fats and oils:occuITence and analytical methodsJ.Chromatory A,2000,882:245?2537 孙艳,杨洪彪,李晨光等.食品中多环芳烃含量检测方法研究J.中国卫生检验杂志.2005,1511:1319?13208 张莘民,程滢.超临界流体萃取技术在我国有机污染分析中的应用叶环境科学研究J.2000,136:22?259 王丽霞,张敬轩,李 挥,张 岩.自动索氏提取一高效液

35、相色谱法时测定油炸面制品中的16种多环芳烃J.河北农业大学食品科技学院,2009,126:43?4610 李玮 ,韩里明.气质联用仪法测定奶粉中多环芳烃J.杭州市质量技术监督检测院,2009,928:108?11211 褚亮亮 , 薛文平.超声提取液相色谱测定环境固体样品中多环芳烃J.大连工业大学化工与材料学院,2009,628:498-45112 Cojpck M,Hajslova J,Kocourck,IlaIliova M,et al. Changes in PAH levels during production of rapeseed oilJ.Food Addit Contam.1

36、998,15:563?5713 佟玲,周瑞泽,吴淑琪等.加速溶剂提取凝胶渗透色谱净化气相色谱质谱快速测定玉米中多环芳烃J.国家地质实验测试中心,2009,337:357?36214 Tmche S V,Garcia Falcon M S,Alnigo S G,et a1.Enrichment of benzopyrene in vegetable oils and deterrnination by HPLC?FLJ.Talanta.2000,51:1069一1076 附录: 表1 SIM方法中的选择离子序号名称选择离子目标离子特征离子丰度比1萘12864,102100:7:82苊烯15263

37、,76100:6:123苊15263,76100:18:554芴16682,139100:8:165菲17889,152100:11:96蒽17889,152100:12:77荧蒽20288,101100:8:158芘20288,101100:6:189苯并(a)蒽228101,114100:8:1510屈228101,114100:8:1311苯并(b)荧蒽252113,126100:8:1712苯并 k荧蒽252113,126100:7:1813苯并(j)荧蒽252113,126100:9:1514苯并(e)芘252113,126100:10:1615苯并(a)芘252113,126100

38、:10:1816茚苯(1,2,3-cd)芘276138,277100:24:2417二苯并(a, h)蒽278138,276100:12:2718苯并(ghi)?(二萘嵌苯)276138,277100:26:24表2 本标准检测的18种多环芳烃(PAHs)序号中文名称英文名称化学文摘号CAS NO.化学结构式1萘Naphthalene91-20-32苊烯Acenaphthylene208-96-83苊Acenaphthene83-32-94芴Fluorene86-73-75菲Phenanthrene85-01-86蒽Anthracene120-12-77荧蒽Fluoranthene206-44

39、-08芘Pyrene129-00-09苯并(a)蒽Benzoaanthracene56-55-310屈Chrysene218-01-911苯并(b)荧蒽Benzobfluoranthene205-99-212苯并 k荧蒽Benzokfluoranthene207-08-913苯并(j)荧蒽Benzojfluoranthene205-82-314苯并(e)芘Benzoepyrene192-97-215苯并(a)芘Benzoapyrene50-32-816茚苯(1,2,3-cd)芘Indeno1,2,3-cdpyrene193-39-517二苯并(a, h)蒽Dibenzoa,hanthracen

40、e53-70-318苯并(ghi)?(二萘嵌苯)Benzog,hiperylene191-24-2 (规范性附录) 图A 18种多环芳烃(PAHs)在DB-5MS上的TIC图 萘3.423 苊烯5.122 苊5.320 芴5.934 菲7.089 蒽7.154荧蒽8.535 芘8.809苯并(a)蒽10.270屈10.313苯并(b)荧蒽/苯并k荧蒽/苯并(j)荧蒽11.648苯并(e)芘12.051苯并(a)芘12.134茚苯(1,2,3-cd)芘14.269二苯并(a, h)蒽14.330苯并(ghi)北(二萘嵌苯)14.883文献综述高分子材料类中多环芳烃在含量测定及迁移方式研究一、前言

41、部分 多环芳烃(PAHs)是环境常见的污染物之一1,其来源于有机物热解和不完全燃烧,在空气、水、土壤中广泛分布。由于食品产地环境受到污染,致使PAHs在食品中存在,同时加工方式不同,也会影响食品中PAHs的含量。长期食用含有PAHs的食物对健康将产生1潜在的危险。不同国家和地区,烹饪方法和饮食习惯不同,在食品中摄入的PAHs量也不同。 不同食品中含有不同种类和浓度的多环芳烃,其主要来源有以下3方面:(1)自然界天然存在的,如植物、细菌、藻类的内源性合成,使得森林、土壤、海洋沉积物中存在多环芳烃类化合物;2环境污染造成的,现代工业生产和其它许多方面要使用和产生多环芳烃类化合物;这此物质难免会有一

42、此排放到食品的生产环境如水源、土壤、空气、海洋中,从而对食品造成污染,这是目前食品中多环芳烃最主要的来源;3食品加工和包装过程中产生的,如食品的烤、炸、熏制和包装材料、印刷油墨中多环芳烃污染,这也是食品中多环芳烃的重要来源。目前,各类食品已检测出20余种PAHs,其中以熏烤类食品污染最严重:如熏肉吉有、苯并b 荧蒽,、苯并e芘,苯并k荧蒽、苯并a芘, 1,2,5,6一二苯并蒽、茚I ,2,3-cd并芘等PAHs。王绪卿评价自4种熏烤肉中PAH,的污染水平,井在19份腊昧肉中全部测出苗、苯并e花、苯并k荧葱,其中9份样品苯并a芘量为0.34-27.56g/kg。另据报道,尼日利亚各种熏烤鱼中均含

43、有PAHs。比较了现代烤炉与传统烤炉熏烤物中13种PAHs含量,前PAHs4.5g/kg。后者苯并a芘为O.24.1g湿质量。 食用植物油及其加热产物中均含有PAHs6-7,而且加热后PAHs含量显著增加。实验表明,食用植物油加温后BaP含量是加温前的2.33倍,1,2,5,6一二苯并蒽为4.17倍,而且油烟雾中其含量更高,厨房空气气态样品中PAHs种类与含量均大于颗粒物,说明厨房空气中PAHs可能主要是由于食品,特别是动植物蛋白以热油烹炸过程中形成。近年来在各种酒样中也发现了PAHs,但这方面研究尚待深入,Moret等在所有白酒和啤酒中都检出苯并b荧蒽、苯并k荧蒽、苯并a芘、1,12一苯并?

44、、茚1,2,3一cd并芘以及芴、苯并a蒽、1,2,5,6一二苯并蒽,其PAHs总量0.72g/kg。目前,各种蔬菜亦受到不同程度PAHs污染。其来源可能是根系吸收及叶面吸附。国际癌症研究机构IARC.1973曾报道西红柿中苯并a芘为0.2pg/kg,王爱玲等测定白菜和西红柿中苯并a芘分别为1.31012.316pg/kg和0.841?4.335k g8。 在食品制作的过程中,有许多制作方法是不可取的,例如油煎、油炸、烟熏、烧烤等。因为脂肪高温状态下可裂解产生苯并a芘及其它衍生物,冰岛居民喜欢吃烟熏食品.填埋的胃癌标化死亡率达125.5/10万人数。有人做过实验:经过烟熏达数周之久的羊肉,苯并a

45、芘的含量达23?46g/kg,用它在动物身上作实验也发生恶性肿瘤。 由于多环芳烃类化合物的毒性,应严格控制其在食品中的含量,因此食品中的多环芳烃监测十分重要。本文对目前国内外食品中PAHs的提取、纯化机理和监测方法予以概述,以期更好地研究建立食品中PAHs的监测分析技术和为食品中多环芳烃的轮廓分析,调查我国传统食品中多环芳烃的污染状况、制定相应的卫生标准打下基础。 二、主题部分2.1分散液液微萃取法 分散液液微萃取法是用萃取剂和分散剂,使含分析物的水样先形成均匀的混浊液,萃取离心后,被分析物富集到萃取剂中,取此有机相注入GC 进行分析测定3-4 。首先在样品溶液中加入数十微升萃取剂和一定体积分

46、散剂,混合液经轻轻振荡后即形成一个水/分散剂/萃取剂的乳浊液体系,再经离心分层,用微量进样器取出萃取剂就直接进样分析。该方法集采样、萃取和浓缩于一体,避免了固相微萃取中可能存在的交叉污染的问题,是一种操作简单、快速、成本低、富集效率高且对环境友好的样品前处理新技术,在痕量分析领域具有广泛的应用前景。2.2超临界流体萃取法 超临界流体萃取法superc“fical nuid extraction,SFE是目前比较先进的方法。在文献报道过的所有方法中最简便快速,回收率相对较高9。它不仅能够满足理想萃取方法的需要,同时还能够与各种现代分析仪器联机使用,如GC、Gc/MS、HPLc和超临界流体色谱sF

47、c。用sFE动态萃取,只需要40min即可完成。2.3固相萃取 固相萃取技术是20世纪70年代发展起来的一种样品富集技术,特别适用于水样处理。其原理是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,与样品基体和干扰化合物分离,然后再利用洗脱液洗脱或加热解吸,达到分离和富集目标化合物的目的。根据待测食品性质、样品种类等选择合适的萃取柱和洗脱液及其他优化条件后,可使萃取、富集、净化一步完成。sPE克服了液/液萃取LLE技术及一般桂层析的缺点,较LLE可节省时问和溶剂约90%,萃取过程简单快速、节省溶剂、重现I生好、回收率高,减少杂质的引入.减轻了有机溶剂对实验人员和环境的影响四。2.4高效液相色谱法H

48、PLC 高效液相色i HPLC法是近30年来发展起来的一项新的仪器分析技术,该技术具有速度快、灵敏度高的特点。现已逐步应用于物质分析的许多方面。工立斌10等利用高效液相色谱HPT.C测定食品中的多环芳烃,效果良好。叶运奎和王绪卿利用高效液相色谱HPLC测定熏烤肉类中的8种PAH化合物分离度良好,回收率和重现性符合痕量分析要求,适合于肉类食品中的PAH化合物的轮廓分析。2.5气相色谱法GC 气相色谱法是以气体为流动相的色谱法,按固定相的聚集状态分为气一固色谱GSC及气一液色谱GLC),按柱的粗细不同分为一般填充柱和毛细管柱两种色谱法,毛细管柱的主要优点是分离效率大大提.高二可用;C测定的多环芳烃

49、至少已有20多种。缺点是操作比较复杂,使用高压气作为流动相,有一定的危险性,且对测定物质的理化特性有一定要求GC适用于低沸点、易汽化、热稳定性好的化合物的分析,而熔点高、极性大、不易挥发、对热不稳定的多环芳烃则峰形差、保留时间长、有时甚至不易出峰,对于这类物质一般需先进行衍生化,增加挥发性和热稳定性,减少吸附,提高检测灵敏度。当CC与质谱仪联用时,质谱仪即为CC的检测器一般色谱技术的优势在于高效分离混合物中各组分,而质谱技术是用高灵敏的方法对单一组分提供特征的质谱,从而确定其分子结构,因此二者联用既叮分离混合物,义可分析各组分的分子结构,还可测定其含量。2.6质谱法ccrnss) 近年来色质联用技术日臻成熟。质谱法的优点就是可在多种有机化合物同时存在的情况下对其进行定性定量分析,尤其适合于多环芳烃分析。在一些发达国家,GCIMS已成为常规的多环芳烃分析监测手段.成为定性及宁量分析b得力的一工具_在国