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鄂ICP备号&&食品中多环芳烃检测方法研究进展&&& 摘& 要&& 多环芳烃(PAH)物质具有致癌和致畸性，因此，食品中的PAH物质需要严格检测和控制。本文介绍了食品中的PAH物质的提取和纯化，重点综述对提取和纯化得到的含有PAH物质的测试方法，包括高效液相色谱法、气相色谱法、色质联用分析方法、二阶激光质谱法和酶联免疫分析方法，并对其检测方法的发展趋势进行了评述和展望。&&& 关键词&& 食品& 多环芳烃(PAH)& 检测方法& 研究进展
&&& 多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,以下简称PAH）是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物，是有机化合物不完全燃烧和地球化学过程中产生的一类致癌物质，由于这些化合物的致癌和致畸性，对PAH痕量分析成为一个重要课题[1]。食品中的PAH污染有不同的来源，主要是环境和食品加工过程的污染。其中，加工过程又被认为是最主要的方式，包括食品的烟熏、烘干和烹饪过程。国际食品法典已规定了加工(如烟熏、烘干) 及高温烹调 (烧烤、煎炸) 食品的PAH值，如在个别的烟熏鱼和肉制品中的PAH限值为200μg/kg。
&&& 由于PAH化合物的毒性，应严格控制其在食品中的含量。因此，食品中PAH的检测十分重要。本文首先介绍了食品中PAH的提取和纯化的手段和途径，然后介绍几种PAH的检测方法，以期更好地保障食品的卫生安全。
&&& 食品中PAH的提取和纯化
&&& 食品的成分一般包括水、脂肪类化合物、芳香烃和有机酸等，其中含有的PAH物质是非极性物质，可以使用多种有机溶剂如氯仿、石油醚、醇类、丙酮、苯等多种物质进行提取。目前提取PAH物质的主要方法有固相萃取、超临界流体萃取、超声波提取和索式提取等几种。
&&& 通过有机溶剂提取到的PAH物质中可能还含有一定量的非芳烃杂质，这些杂质可能干扰PAH的定量检测。因此，对于提取到的试样，可以根据PAH具有的两个特点即脂溶性和芳香性进行浓缩或纯化。
&&& PAH的检测方法
&&& 对于提取和纯化得到的试样，需要借助一些高精仪器进行分析。目前，PAH的检测方法为高效液相色谱法、气相色谱法、色质联用分析方法、二阶激光质谱法和酶联免疫分析方法等。
&&& 1.高效液相色谱法（high performance liquid chromatography, HPLC）
&&& 目前，PAH的常规检测方法为高效液相色谱法，其分离方法大多为梯度淋洗法。我国的国家标准为甲醇和水的梯度淋洗[2]，而国外的方法为乙腈和水的梯度淋洗[3]。上述两种方法尽管能够实现多环芳烃的分离，但其缺点是分析时间长（我国的国家标准为60min），并存在基线漂移的问题。
&&& 很多研究者在PAH的富集方面进行了方法的探索和创新。液-液萃取的方法需要耗费大量的超纯试剂，并且萃取液有时会出现乳化现象，既浪费试剂又容易导致误差。郁建栓[4]采用固相萃取（solid phase extraction, SPE）技术对痕量多环芳烃化合物进行富集，采用90%乙腈作为流动相进行等梯度洗脱，用荧光检测器进行检测，实现了试样中痕量多环芳烃化合物的分离分析，富集和分离效果好，分析时间短，无基线漂移，同时节省了试剂，每个样品的分析时间小于15min，利用荧光检测技术实现了试样中7种多环芳烃的痕量分析。7种多环芳烃的检出限（ng/L）分别为：荧蒽1.17，苯并(a)蒽 0.68，苯并(b) 荧蒽1.02，苯并(k) 荧蒽0.26，苯并(a)芘 0.46，二苯并(a h) 0.70，苯并(ghi) 北1.29。试样过柱流速为2ml/min时，7种多环芳烃的吸附回收率分别为：荧蒽125.5%，苯并(a)蒽 98.5%，苯并(b) 荧蒽95%，苯并(k) 荧蒽73.7%，苯并(a)芘 72.4%，二苯并(a h) 78.5%，苯并(ghi) 北78%。
&&& Liu Yu等人[5]采用多孔层的固相微萃取技术（SPME）对试样中的多环芳烃化合物进行富集，再联合HPLC进行测定。多孔覆盖层是通过5μm的硅石颗粒连接苯基、C8及单性和多性的C18固相以进行HPLC分析。该法也有几个因素影响到PAH物质的萃取，如连接相的官能团、链的长短以及相的性质（单性或多性）。
&&& Garica 等人[6]考察了采用SPE（固相萃取）、SPME（固相微萃取）技术联合HPLC以及荧光监测器测定饮用水中的PAH物质的可行性。研究了纤维性质、萃取化合物的量以及有机溶剂、盐的投加量、取样温度、取样时间对SPME萃取效果的影响。对SPE技术考察了试样投加乙腈的量、试样存放的条件如温度和时间以及萃取溶剂的类型、体积对萃取效果的影响。试验结果表明，两种萃取技术联合HPLC都可以用于饮用水中PAH物质的测定。相比之下，SPE技术比SPME技术在回收、准确性以及测定范围上更有优越性。Yang等人[7]采用临界水的萃取方法，并采用HPLC技术进行测定PAH物质，也具有一定的可行性。
&&& 2.气相色谱法（gas chromatography, GC）
&&& 王丹华[1]等人采用溶胶凝胶技术，加入自制的新化合物端羟基冠醚，成功地涂制了固相微萃取涂层，用半挥发性的有机污染物多环芳烃评价了涂层的基本性能，并对实际水样中的多环芳烃采用GC方法进行了分析。该方法的线性范围在0.1～10μg/L，检出限在0.001～0.03μg/L，8种多环芳烃化合物测定的相对标准偏差在2.05%～9.80%，回收率在85%以上。其微萃取涂层是由4,5-二羟(丙基)甲醚基-苯并15冠-5合成。涂层主要由端羟基硅油、二端羟基冠醚、四乙氧基硅烷、含氢硅油组成，冠醚在涂层中的含量为9％(g/g)，经三氟乙酸(含5％水)催化水解，发生缩聚反应形成三维空间网络结构。该方法重现性好，涂层厚度易控制，本实验采用自制80μm聚硅氧烷冠醚的萃取头，萃取头长度1cm。
&&& 3.色质联用分析方法（gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS）
&&& 潘海洋等人[8] 参照美国EPA525.1方法，C18-固相萃取膜萃取饮用水中的有机物，利用GC/MS法鉴定多环芳烃(PAH)，使用16种多环芳烃混合标准样绘制标准曲线，以内标法对PAH进行定量分析。采用本方法研究某水样中的7种多环芳烃的含量，PAH的平均回收率为94.0%～97.7%，检测限为0.001g/L。
&&& Veronica等人[9]研究了固相微萃取技术（SPME）对水中的多环芳烃化合物进行富集并联合GC-MS进行测定的情况，考察了PAH物质在离子和非离子胶束影响下的分离情况。使用85μm聚丙烯酸和100μm二甲基硅氧烷聚合物涂层的纤维和阴离子（十二烷基硫酸, SDS）、阳离子（十六烷基三甲基色氨酸, CTAB）、非离子（聚乙氧基-10-月桂醇, POLE）表面活性剂进行了PAH物质的萃取，结果表明SPME技术是一个可行的处理手段。
&&& Steven 等人[10]采用SPME萃取和GC-MS测定空隙水（pore water，沉淀物中的空隙水）中的PAH物质（测定范围ng/L～mg/L）。这种方法可以达到测定范围的要求，同时要求的水样体积小，可以减少水样的收集、运输以及贮存等程序。四种污染程度不同的沉积物（50mg/kg 34PAH～10000mg/kg 总PAH）用SPME技术进行预处理，每次用1.5ml的空隙水进行分析测定34种PAH。水样通过离心这些沉淀物，并进行絮凝沉淀后获得。定量校准通过向标准水样中和空隙水中加入15种2～6环的、全氘化的PAH进行。SPME联合GC-MS的响应因子可以进行22烷基的PAH的测定，也可以用来校准18组烷基PAH物质。DOC（4mg/L～7mg/L）不影响2～3环的PAH物质的测定；而4～6环的PAH的测定受DOC的浓度影响，其与DOC/水的分配系数有关（KDOC），logKDOC的范围为4.1 (荧蒽)～5.6 (苯并[ghi]芘)。但是DOC的影响对EPA规定的34中PAH物质并没有很大的影响，因为86％～99％的PAH物质是2环和3环的PAH。
&&& 4.二阶激光质谱法
&&& Thomas[11]等人采用二阶激光质谱仪（two-step laser mass spectrometry, L2MS）测定PAH。采用自制的L2MS系统进行测定，用多模式的CO2激光仪(Alltec 853 MS, Lübeck, 德国。λ= 10.6 μm,，0.6 J/cm2, 107.5ns)与样品表面形成45℃的倾角进行消融。采用远端机械控制方式使样品能够进行自动旋转到新的角度以进行激光消融。通过光参振荡器（OPO）(MOPO-730D10, Spectra Physics Lasers Inc., Mountain View, CA)提供离子化的激光辐射，并通过应用Nd:YAG激发的激光调谐技术(GCR-230, Spectra Physics Lasers Inc.) 进行三次谐波输出。在波长225～280nm范围内进行离子化效率的研究，脉冲幅长为8ns。对水样进行分析时，激光波长为250nm。
&&& Emmenegger等人[12] 采用二阶激光质谱法进行定量分析水中的痕量PAH物质（ng/L）。30ml水样经过PVC膜进行萃取后，直接进行L2MS的测定。该方法可以进行3环到6环的PAH物质的定量测定，测定的范围为2～125ng/L。此方法的萃取效率为75％～90％。
&&& 5.酶联免疫分析方法 （enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）
&&& 免疫分析法是近几年发展起来以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应为基础的新型分析技术。免疫反应具有很高的选择性和灵敏性。作为相对独立的检测方法，即基于竞争结合分析原理的免疫测定法，包括酶联免疫吸附测定(ELISA)、放射免疫测定法(RIA)、固相免疫传感器等方法。目前使用最普遍的是酶联免疫法(ELISA)，具有操作简便、灵敏度高、样品容量大、仪器化程度和分析成本低的优点，是目前理想的残留筛选性分析方法之一，该方法在美国已经得到了很大程度的接受和应用[13]。Barcelo等人[14]采用ELISA的方法测定和水中的PAH，同时将测定结果与GC-MS方法进行对比。其采用的预处理程序同Manuel等人的方法相同[15]，水样放置于经过Mucasol (Merz+Co)试剂洗涤和二氯甲烷浸洗的棕色玻璃瓶中（容积2.5l）。水样经过玻璃纤维过滤，同时加入80mg/L的Na2S2O3（通过精加工的饮用水配置）作为脱氯剂。为了进一步抑制生物活性，所有的水样通过加入6N HCl 调节pH值为2。然后通过C18 Empore disks (商品型号及产地： JT Baker, Deventer, NL)进行萃取，PAH的回收率为70%～95%。
&&& Dietmar[16]等人研究了采用ELISA方法测定PAH的可行性，并与HPLC测定的结果进行了对比。采用HPLC方法测定的水中主要含有2环和3环的PAH物质（萘、苊、芴、菲、蒽），也包含芘和荧蒽这些化合物。采用ELISA方法没有发现假阴性（false negative）的样品（即测定浓度小于0.2μg/L），但是存在18％假阳性（false positive）样品存在（即测定浓度大于0.2μg/L）。
&&& 综上所述，尽管目前已发展了多种分离和检测PAH物质的方法，HPLC方法和GC-MS方法是具有普遍应用价值的方法。它们的测量精度高，适于标准化，但往往需要进行复杂的样品处理，检测灵敏度也受限于配套的检测器，对设备的要求较高，随着技术的发展可革新。酶联免疫分析方法也会引起较大的关注，免疫法对样品处理要求低、设备和操作简单，比现行的方法灵敏度更高，特别适合于基层单位进行简单快速的检测使用以及大批量样品的普检初筛，但因其自身的局限性，重现性和准确定量方面不及HPLC等方法，在实际工作中可将两者结合，实现从初筛到定量的快速准确检测。
&&& 参考文献
&&& [1] 王丹华，邢钧，吴采樱. 用自制新型端羟基冠醚固相微萃取涂层快速监测水中痕量多环芳烃. 分析科学学报，): 109-112.
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&&& （作者单位：河南省商丘市质量技术监督局检验测试中心）□梁 寒/文
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时间： 11:50:36&&资讯来源：&&关键字: PAH检测
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PAHS (PAH)
多环芳烃是分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物，包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon，简称PAHs。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷，常风的多环芳烃具有致癌作用的多环芳烃多为四到六环的稠环化合物。国际癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94种对实验动物致癌的化合物。其中15种属于多环芳烃，由于苯并a芘是第一个被发现的环境化学致癌物，而且致癌性很强，故常以苯并(a)芘作为多环芳的代表，它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。
多环芳烃主(PAHs)要的十八种化合物为：萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘、二苯并(a,h)蒽和苯并(g,h,i)苝、1-甲基奈、2-甲基奈。
在电子电器制造业中，PAHs通常是作为塑料添加剂进入生产环节中，如塑料粒子在挤塑的时候，和模具之间存在黏着，此时要加入脱模剂，而脱模剂中可能含有PAHs。
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&&&PAHs，学名多环芳烃。是石油、煤等燃料及木材、可燃气体在不完全燃烧或在高温处理条件下所产生的一类有害物质，通常存在于石化产品、橡胶、塑胶、润滑油、防锈油、不完全燃烧的有机化合物等物质中，是环境中重要致癌物质之一&.&&&&&在环境中，有机污染物充斥于各处，多环芳香化合物（&PAH）为其大宗，且部分已被证实对人体具有致癌与致突变性。&PAH之来源包括：藻类或细菌之生物合成、森林大火、火山爆发，以及火力发电厂、垃圾场焚化场、汽机车与工厂排气等。&PAH之种类很多，其中之&16种化合物于&1979年被美国环境保护署（&US&EPA）所列管。&PAHs主要包括以下&16种同类物质：&1&&&Naphthalene&&&&萘&2&&&Acenaphthylene&&苊烯&3&&&Acenaphthene&&&&苊&4&&&Fluorene&&&&&&&&芴&5&&&Phenanthrene&&&&菲&6&&&Anthracene&&&&&&蒽&7&&&Fluoranthene&&&&荧蒽&8&&&Pyrene&&&&&&&&&&芘&9&&&Benzo(a)anthracene&&&&苯并（&a）蒽&10&&Chrysene&&&&&&&&屈&11&&Benzo(b)fluoranthene&&苯并（&b）荧蒽&12&&Benzo(k)fluoranthene&&苯并&(k)荧蒽&13&&Benzo(a)pyrene&&&&&&&&苯并（&a）芘&14&&Indeno(1,2,3-cd)pyrene茚苯（&1,2,3-cd）芘&15&&Dibenzo(a,h)anthracene二苯并（&a,&n）蒽&16&&Benzo(g,hi)perylene&&&&苯并（&ghi）北（二萘嵌苯）&性状：纯的&PAH通常是无色，白色，或浅黄绿色的固体。&我们为您提供的测试标准&:&EPA8270索氏萃取提取&PAHs,其中覆盖了&16项&PAHs的测试项目&!
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