3-氯-1,2-丙二醇的高效液相色谱-荧光检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-荧光检测方法，属于分析化 学领域。
【背景技术】
[0002] 3_氯_1，2_丙二醇又称3_氯丙二醇或氯甘油，其英文名为 3-monochloro-l, 2-propanediol，简写 3-MCPD，其化学结构式为：CH2Cl-CHOH-CH2OH。 3-MCPD是一种一氯代二元醇，为无色有甜味的液体，凝固点-40°C，沸点213°C (分解），相 对密度1. 3218 (20°C )，折射率1. 4809 (20°C )，溶于水、乙醇、乙醚和丙酮，微溶于甲苯，不溶 于苯、石油醚和四氯化碳；不稳定，放置后渐变为稻黄色，易吸潮。
[0003] 近年来的毒性研宄表明，3-MCPD对人体健康具有较强的危害，已经成为一种国际 公认的食品化学污染物，其毒性主要表现为：①急、慢性毒性：3-MCPD的大鼠经口半数致死 量LD 5tl为150mg/kg. bw。雄性大鼠连续经口染毒3-MCPD lmg/kg/day以上剂量时，可以出 现精子活动减弱和生殖力降低，剂量大于或等于10-20mg/kg/day，可见大鼠的精子有显著 的形态学改变和附睾损伤；②遗传毒性：目前大多数研宄机构和学者认为3-MCPD属于非 遗传毒性致癌物，暂定每日最大耐受量（TDI)为2 yg/kg.bw;③致癌性：英国致癌委员会 (Committee on carcinoginicity)认为，3-MCPD在动物实验中会引起致癌；而英国致变异 委员会（Committee on Mutagenicity)认为，3-MCPD在体内实验中，是一个非基因毒性的致 癌物质；④神经毒性：小鼠和大鼠对3-MCPD的神经毒性作用敏感性相同，尤其是对脑干的 对称性损伤。当3-MCPD染毒剂量大于25mg/kg. bw/day时，实验动物中枢神经系统损伤呈 现显著的剂量效应关系。
[0004] 食品中氯丙醇的污染首先是在以酸水解植物蛋白（HVP)为原料的调味品（如鸡精 和酱油等）中发现的，以后又陆续在麦芽提取物、变性淀粉、肉类提取物、饼干、面包、香肠、 谷物类等中检出。2006年捷克的Zelinkov0 Z.等人首先发现在食用油中存在氯丙醇脂肪 酸酯。2007年Seefelder W.等人研宄发现在精炼油脂中氯丙醇脂肪酸酯的含量范围在 0. 2?20mg/kg之间，其中精炼植物油按照菜籽油、大豆油、葵花籽油、红花油、核桃油和棕 榈油的数序递增。
[0005] 环境水体中，由于工业废水的排放会导致一定程度的3-MCTO污染，如酸水解植物 蛋白生产废水的排放、纸浆生产过程中湿强剂-聚酰胺聚胺表氯醇树脂的使用都是产生 3-Mcro污染的重要来源，如不经处理会导致附近水体的污染；另外，在水处理过程中多胺 絮凝剂的使用也会产生一定程度的3-Mcro污染。
[0006] 正由于3-MCPD对人体危害严重，许多国家都制定了限量标准来控制食品及饮用 水中的该项污染物，如欧盟在2001年制订了限量标准，规定不得超过每日20 μ g/kg. bw的 摄入量；我国也建立了检测酱油中3-MCPD的国家标准。英国饮用水检查机构（Drinking Water Inspectorate)规定饮用水中3-MCPD的最大含量不得超过0.1mg/L。由于食品及饮 用水中3-MCPD安全限均达到ppb级，故必须采用灵敏度高的检测方法才能达到监控要求， 目前常用的手段主要为气相色谱（GC)、气相色谱-质谱联用（GC-MS)。由于3-MCPD的极性 与沸点较高，测定过程中均需要将3-MCPD从基质中富集、萃取出来，然后进行衍生化。常用 的萃取方法有液-液萃取（LLE)、基质固相分散萃取（MSPD)、固相微萃取（SPME)等；而衍生 化方法则主要有酮类衍生、硼酸类衍生（苯基硼酸、丁基硼酸）、N，O-双三甲基-三氟乙酰 胺（BSTFA)、酸酐类衍生（HFBA)、七氟丁酰咪唑（HFBI)等。然而，由于3-MCPD水溶性好，沸 点较高，故基于气相色谱测定3-MCPD的分析方法具有前处理过程复杂、繁琐，衍生化条件 苛刻、仪器使用维护成本高等缺点。鉴于此，发展基于高效液相色谱的成本低、简便易行的 高灵敏检测方法具有十分重要的意义，专利CN102565270首次报道了一种结合高碘酸氧化 裂解、碱基或核苷（核苷酸）衍生化的反相液相色谱-荧光检测法，该方法测试成本低、操 作简单、灵敏度高，可适用于油脂、酱油等食品中3-MCPD的测定，不过，由于所使用的荧光 衍生化试剂亲水性太强，目标产物在反相液相色谱中保留较弱，测定食品类复杂样品时可 能易受到基质效应的干扰，影响测定的准确度与重现性，因此，开发新型荧光性能好、疏水 性更强的荧光衍生化试剂将更加有利于发挥该方法的长处与优势。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种3-MCPD的高效液相色谱-荧光检测方法，该方法通过 将一类方便易得、选择性好、荧光效率高、疏水性较强的新型荧光衍生化试剂用于高效液相 色谱-荧光检测3-MCPD，使得目标产物在反相液相色谱中具有较好的保留行为，有利于提 高测试方法的准确度与灵敏度。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0009] 将测试样品3-MCPD水溶液经高碘酸盐溶液处理使其中的3-MCPD裂解成氯乙醛 后，进行以下步骤：
[0010] 1)去除未反应的过量高碘酸盐，消除副反应；
[0011] 2)荧光衍生化反应：将氯乙醛与荧光衍生化试剂反应生成具有荧光效应的目标 物质；
[0012] 3)HPLC-FLD测定：对目标物质进行分离，并根据其色谱峰面积对3-MCro进行定 量；
[0013] 所述荧光衍生化试剂为具有如下结构通式的邻氨基N杂二元环状化合物：
[0014]
【主权项】
1. 一种3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，包括将测试样品3-MCPD 水溶液经高舰酸盐溶液处理使其中的3-Mcro裂解成氯己醒的步骤，其特征在于：该方法还 包括W下步骤： 1) 去除未反应的过量高舰酸盐，消除副反应； 2) 巧光衍生化反应：将氯己醒与巧光衍生化试剂反应生成具有巧光效应的目标物质； 3. HPLC-FLD测定；对目标物质进行分离，并根据其色谱峰面积对3-MCro进行定量； 所述巧光衍生化试剂为具有如下结构通式的邻氨基N杂二元环状化合物：
其中，虚线环状结构表示含氮杂环或取代氮杂环结构。
2. 根据权利要求1所述3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，其特征在 于： 所述步骤1)中，去除过量高舰酸盐的方法为添加亚硫酸盐溶液或铅盐溶液，添加量按 亚硫酸根或铅离子与高舰酸根的比例为1 ; (1?2)，添加体积为所述3-Mcro水溶液体积的 10-80%，反应温度为5-30°C，反应时间为10-120min。
3. 根据权利要求1或2所述3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，其特 征在于： 所述步骤2)中，巧光衍生化试剂为2-氨基嗟咐、1-氨基异嗟咐、3-氨基异嗟咐、2-氨 基嗟喔咐、4-氨基嗟挫咐或2-氨基-4-哲基嗟咐。
4. 根据权利要求1或2所述3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，其特 征在于： 所述步骤2)中，巧光衍生化试剂的浓度为0. 002-0. 02mol/l，反应温度为37-100°C，反 应时间为l〇-240min。
5. 根据权利要求1或2所述3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，其特 征在于： 所述步骤3)中，HPLC采用反相色谱模式，固定相包括但不限于耐碱性的娃胶ODS、错基 质ODS或聚合物基质ODS填料，流动相包括但不限于甲醇-缓冲液或己膳--缓冲液，比例 为巧％ :95%)-(100% :0%) ;FLD激发波长为260-320nm，检测波长为350-470nm;所述缓 冲液的抑为7-13。
6. 根据权利要求1或2所述3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，其特 征在于： 所述3-Mcro水溶液是经过滤、离屯、处理的江水、河水、湖水、地下水、工厂废水、自来水 或饮用水。
7. 根据权利要求1或2所述3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，其特 征在于： 所述3-Mcro水溶液是经如下步骤处理动植物油脂产品制得：
a) 称取油脂样品； b) 加入己烧和含化Cl的己酸溶液进行萃取，弃去上层有机相； C)用己烧重复萃取一次，弃去上层有机相。
8. 根据权利要求1或2所述3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，其特 征在于： 所述3-Mcro水溶液是经如下步骤处理固态含油脂产品制得，所述固态含油脂产品包 括油炸方便面、馨片、油条或油饼： a) 称取含油脂产品的样品质量并粉碎； b) 加入己烧进行萃取2次W上，合并萃取液； C)加水于合并的萃取液中进行萃取，弃去上层有机相。
9. 根据权利要求1或2所述3-氯-1，2-丙二醇的高效液相色谱-巧光检测方法，其特 征在于： 所述3-MCPD水溶液是经固相萃取非油脂类产品制得，所述非油脂类产品为酱油或水 解植物蛋白。
【专利摘要】本发明公开了一种3-MCPD的高效液相色谱-荧光检测方法，该方法包括如下步骤：1)将3-MCPD水溶液经高碘酸盐溶液处理使其中的3-MCPD裂解成氯乙醛；2)去除过量高碘酸盐，消除副反应；3)荧光衍生化反应：将氯乙醛与荧光衍生化试剂反应生成具有荧光效应的目标物质；4)HPLC-FLD测定：对目标物质进行分离，并根据其色谱峰面积对3-MCPD进行定量；所述荧光衍生化试剂为邻氨基N杂二元环状化合物。本发明通过将一类方便易得、选择性好、荧光效率高、疏水性较强的新型荧光衍生化试剂用于高效液相色谱-荧光检测3-MCPD，使得目标产物在反相液相色谱中具有较好的保留行为，有利于提高测试方法的准确度与灵敏度。
【IPC分类】G01N30-89
【公开号】CN104597194
【申请号】CN201510020204
【发明人】张维农, 胡志雄, 齐玉堂
【申请人】武汉轻工大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月15日