一种同步测定油脂类食品中六溴环十二烷异构体和四溴双酚a含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种检测方法，具体涉及一种同步测定油脂类食品中六溴环十二烷异 构体和四溴双酚A含量的方法。
【背景技术】
[0002] 六漠环十二烧（Hexabromocyclododecanes，HBCDs) : 1，2, 5, 6, 9, l〇-Hexabro，CAS 号：3194-55_6,分子量：641. 70,分子式：C12H18Br6。
[0003] 四溴双酸 A(Tetrabromobisphenol A，TBBPA) :3, 3, 5, 5-Tetrabromobi，CAS 号： 79-94-7,分子量：543. 87,分子式：C15H12Br402。
[0004] 六溴环十二烷和四溴双酚A是世界上消费量最大的两种溴系阻燃剂，广泛应用于 聚合物生产、印刷电路板阻燃、建筑隔热板材、软垫家具、室内装潢纺织品等领域。2010年全 球HBCDs的生产量为23000吨，2004年TBBPA的全球生产量为170000吨。HBCDs具有肝脏 毒性、神经毒性和内分泌毒性，可导致老鼠肝脏增重、甲状腺增大等，而TBBPA是一种潜在 的内分泌干扰物。
[0005] 2001 年 5 月联合国环境规划署（United Nations Environment Programme，简称 UNEP)在斯德哥尔摩签署了具有划时代的意义关于持久性有机污染物（POPs)的国际公约 《斯德哥尔摩公约》，是人类保护环境的一个里程碑。作为阻燃剂市场上最常见的溴系阻燃 剂首当其充与POPs公约相关联。2013年5月，联合国《关于持久性有机污染物的斯德哥 尔摩公约》（POPs)投票一致通过一项禁令：在全球范围内禁止生产和使用六溴环十二烷 (HB⑶）。这标志着六溴环十二烷成为继四溴联苯醚和五溴联苯醚之后，又一个列入《公约》 禁用化学制品黑名单的溴系阻燃剂[4]。潜在的POPs还包括，四溴双酚A(TBBPA)、短链氯 化石蜡（SCCPs)、溴代二噁英、多氯代萘（PCNs)、德克隆（DP)等。
[0006] HB⑶s是含有六个溴原子的环状化合物，有多种异构体。HB⑶s熔点在160~190 之间，具有对热和紫外光的稳定性好、用量低、阻燃效果好和对材料物理性能影响小等特 点；是一种添加型阻燃剂，可以通过生产、使用和产品的废弃而进入到环境中，被广泛用作 多溴联苯醚（PBDEs)的替代品。欧洲主要用于EPS、XPS、HIPS等及纺织品涂层阻燃处理 上。我国主要用于发泡聚苯乙烯、聚丙烯纤维、苯乙烯树脂、聚乙烯、聚碳酸酯等的阻燃添 加剂，及对织物、粘合剂、涂料及不饱和聚酯树脂进行阻燃处理等。研究表明HBCDs具有很 强的生物蓄积性和持久性，被认为是一种新型的环境持久有机污染物，已经受到了国际社 会的广泛关注。HB⑶s可导致血清甲状腺激素浓度下降、抑制神经递质正常吸收、引起肝组 织病理学改变等生物毒性，欧盟在《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》 (Restriction of Hazardous Substances，简称RoHS)中将其定为管控物质，欧洲化学品管 理局（European Chemicals Agency，简称ECHA)将其归类为高关注度物质，同时持久性有机 污染物审查委员会已将其列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。HBCDs普遍存 在于环境中，生长在格兰陵（Greenland)和斯瓦尔巴特群岛（Savalbard)的北极熊、海鸟及 海豹身上均可检测到HB⑶s。
[0007] 商品HB⑶s由3种非对映异构体（α，β，γ-ΗΒ⑶）组成，结构式见图1。其 中γ -HB⑶的含量最高，为75%~89%，a -HB⑶的含量为10%~13%，β -HB⑶的含量 为0. 5%~12%。同时发现在环境样品（土壤、污泥、污水等样品）中HBCD的主要成分是 γ-HBCD，占总HBCD的60%以上；在空气中的HBCD主要为a -HBCD和γ-HBCD，β-HBCD含 量很少；而在水生生物和鸟类体内组织里a -HB⑶占 HB⑶总量的80%以上。可见对HB⑶s 的危险性评价需要对3种异构体分别进行精确定量。
[0008] TBBPA结构中有两个活泼的酚羟基，呈强极性，结构式见图2。TBBPA是目前使用 量最大的一种溴系阻燃剂，其总用量约占全球阻燃剂用量的1/3,年消耗量达120000 Τ。它 被广泛应用于电子电机设备中，如印刷电路版和塑料零件中，以强化阻燃防火的功能，全球 有超过70 %的电子电机设备含有ΤΒΒΡΑ。尽管它是反应型阻燃剂，但是在产品中仍然有 大量的非聚合的TBBP-A存在，并且有可能释放、污染环境。由于TBBPA与甲状腺荷尔蒙 (thyroxin，Τ4)的结构相似，现阶段被认为是一种潜在的内分泌干扰物。有研究表明，TBBPA 能够与人类的转甲状腺素蛋白（transthyretin)(前白蛋白）紧密结合，是一种免疫毒素。
[0009] 2007年6月，挪威污染控制管理局向世界贸易组织（WTO)通报提议，一旦产品中 某些特定物质的含量大于或等于最高限量时应严格控制该类消费产品的生产、进口、出口 和销售。挪威污染控制管理局发布了《消费性产品中禁用特定有害物质》禁令，即PoHS (Prohibition on Certain Hazardous Substances in Consumer Products)指令，该指令 于2007年12月15日通过，2008年I月I日生效。规定建议限制的18种物质中包括HB⑶s 和TBBPA，PoHS指令规定HB⑶s的限量为0. 1 %，TBBPA的限量为1 %。我国目前没有HB⑶s 和TBBPA的限量标准。
[0010] 对于HB⑶S和TBBPA这两类物质，由于他们的生物蓄积性和脂溶性，HB⑶S和 TBBPA随着食物链的延长会产生富集现象，处于食物链较高点的动物和人类体内的富集程 度相对环境基质要高，有的甚至高出上千倍。因此，需要建立一个适合各种食品（主要为 动物源性食品、油脂类食品）的方便、快捷、安全且高灵敏的提取、净化和检测方法来满足 同时对HB⑶s和TBBPA这两种物质的分析要求，以便今后对这两种物质的检测与风险水 平的评估，保障食品质量安全。TBBPA在针对水体、土壤、空气等环境基质方面有相关的前 处理方法报道，如专利文献"复杂样品中PCNs、HBCDs和TBBPA的选择性分离"（申请号 201210103913. 7,公布号CN 103364238 A)以硅胶基质为层析柱填料，实现了对多氯萘、六 溴环十二烷和四溴双酚A的选择性分离，但是，该方法只能用于对沉积物、土壤和生物样品 中的三类物质进行选择性分离，对于脂肪含量很高的动物性食品或油脂类样品而言，该方 法并不适用。
【发明内容】
[0011] 针对【背景技术】中的不足，本发明的目的在于提供一种同步测定油脂类食品中六溴 环十二烷异构体和四溴双酚A含量的方法，即在现有的HBCD和TBBPA前处理及分析技术的 基础上，采取稳定性同位素稀释技术，在油脂类食品样品中加入13C标记的HB⑶和TBBPA内 标溶液，用索氏提取法提取油脂类食品基质中目标化合物，用自制的介孔二氧化锆杂化柱 净化，超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS)的多反应离子监测（MRM)模式进行测定， 内标法定量，实现了对TBBPA和三种HB⑶s(a、β、γ-ΗΒ⑶）的同时测定。
[0012] 本发明采用的技术方案如下： 一种同步测定油脂类食品中六溴环十二烷异构体和四溴双酚A含量的方法，其特征在 于其主要包括样品提取、提取液净化和测定； 所述的样品提取采用索氏提取法； 所述提取液净化采用介孔二氧化锆杂化柱作为固相萃取柱； 所述测定采用超高效液相色谱-串联质谱法； 所述的介孔二氧化锆杂化柱为底部设有聚四氟乙烯活塞的玻璃层析柱，玻璃层析柱腔 体内设有若干层萃取层，即自下而上依次为无水硫酸钠层、介孔二氧化锆微球层、酸化硅胶 层、介孔二氧化锆微球层和无水硫酸钠层。
[0013] 所述的一种同步测定油脂类食品中六溴环十二烷异构体和四溴双酚A含量的方 法，其特征在于：所述介孔二氧化错杂化柱中介孔二氧化错微球层的材料为21〇2/1115;[02复 合材料，其制备方法如下：1)伪晶转化的介孔二氧化硅的合成：取200-300目的层析硅胶， 用体积配比浓盐酸：水=1:1的溶液浸泡一晚后，纯水洗涤至中性，160°C烘干，得到活化的 硅胶；按照摩尔比Si02:Na0H:CTAB:H20= 1:0. 25:0. 1:40的比例，混合反应物后，倒入高压 釜中，130°C反应24h后，产物用水和乙醇清洗，放入550 °C的马弗炉中烧去模板CTAB，得 到伪晶转化的介孔二氧化硅；2) Zr02/mSi02复合材料的制备：取10 g ZrOCl 2 · 8H20加入到 200 mL的水中，搅拌溶解后加入50 g的伪晶转化介孔二氧化娃，在60°C不断搅拌至干燥， 然后在100 °C下干燥6h ;将ZrOCl2负载的硅胶放置在14%的氨水溶液中，在60°C的水浴中 反应5h，过滤，抽干，放入550 °C的马弗炉中煅烧8h，即得到Zr02/mSi02复合材料。
[0014] 所述的一种同步测定油脂类食品中六溴环十二烷异构体和四溴双酚A含量的方 法，其特征在于：所述介孔二氧化错杂化柱长350mm、内径20mm，其萃取层的填充方法为：依 次倒入2cm无水硫酸钠、5g Zr02/mSi02复合材料、IOg 44%酸化硅胶、5gZr0 2/mSiO复合材 料、2cm无水硫酸钠。
[0015] 所述的一种同步测定油脂类食品中六溴环十二烷异构体和四溴双酚A含量的方 法，其特征在于：所述酸化硅胶层的材料为44%的酸化硅胶，其制备方法为：将60-200目硅 胶依次用甲醇和二氯甲烷淋洗，每次使用的溶剂体积约为硅胶体积的两倍；完成淋洗后将 硅胶放置在铝箱上于通风柜中自然风干，然后130 °C下活化4 h。称取活化好的硅胶逐步 加入浓硫酸中，振摇过夜至无块状物，所述硅胶：硫酸的重量配比为44 :56。
[0016] 所述的一种同步测定油脂类食品中六溴环十二烷异构体和四溴双酚A含量的方 法，其特征在于所述样品提取方法如下：称取样品置于纤维素套筒中，加入浓度为100 ng/ mL的13C12-六溴环十二烷标准和13C12-四溴双酚A混合标准应用溶液200 μ L和适量无水硫 酸钠，用体积比正己烷