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基于ISO 18363-4方法全自动测定食用油脂中的3-MCPD、2-MCPD和缩水甘油

2022/09/14 15:22

阅读：816

分享：
应用领域：
食品/农产品
发布时间：
2022/09/14
检测样品：
食用油脂制品
检测项目：
环境污染物
浏览次数：
816次
下载次数：
23次

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参考标准：
ISO18363-4

方案摘要：

GERSTEL的3-氯丙醇和缩水甘油解决方案， 可全自动执行最新标准ISO18363-4中的所有样品前处理步骤，用于测定食用油脂中3-MCPD酯、2-MCPD酯和缩水甘油酯。3-MCPD的定量限 (LOQ) 为15 μg/kg，缩水甘油为44 μg/kg，2-MCPD的定量限为5.7 μg/kg，远远低于ISO标准要求的所有三种化合物的100 g/kg的定量限。所得结果准确可靠，相对标准偏差低于5%。为客户提供交钥匙解决方案，包括完整的设置和方法参数。

产品配置单：

分析软件

GERSTEL LabWorks 平台

型号： MPS Robotic

产地： 德国

品牌： GERSTEL

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方案详情：

GERSTEL的3-氯丙醇和缩水甘油解决方案， 可全自动执行最新标准ISO18363-4中的所有样品前处理步骤，用于测定食用油脂中3-MCPD酯、2-MCPD酯和缩水甘油酯。3-MCPD的定量限 (LOQ) 为15 μg/kg，缩水甘油为44 μg/kg，2-MCPD的定量限为5.7 μg/kg，远远低于ISO标准要求的所有三种化合物的100 g/kg的定量限。所得结果准确可靠，相对标准偏差低于5%。为客户提供交钥匙解决方案，包括完整的设置和方法参数。

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3-氯丙醇和缩水甘油 & 检测标准

3-氯丙醇和2-氯丙醇（3-MCPD-e, 2-MCPD-e) 和缩水甘油(Gly-e)的脂肪酸酯是存在于各种含脂肪食品中的工艺污染物。每当在加工过程中（例如在精炼食用油和脂肪时）施加高温时，在氯化钠存在下，这些化合物就会在脂肪食品中形成。在人体消化过程中，发生酯裂解并释放3-氯丙醇和2-氯丙醇（3-/2-MCPD) 以及缩水甘油 (Gly)。

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国际癌症研究机构 (IARC) 已将缩水甘油列为2A类可能对人类致癌，将3-MCPD列为2B类可能对人类致癌。这些相关的健康风险导致欧盟（EU）和世界上许多国家定义了食用油脂和高脂肪食品的最大可接受浓度。
目前有一系列用于间接分析3-氯丙醇酯和缩水甘油酯的标准化分析方法：ISO 18363-1（AOCS Cd 29c-13）（GERSTEL AppNote 191）和ISO 18363-3（AOCS Cd 29a-13）（GERSTEL AppNote 217）,结合ISO18363-4 （GERSTEL AppNote 239），我们可以对这三种标准方法自动化，提供全面的3-MCPD和缩水甘油的检测自动化方案。

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可以执行ISO18363-1、ISO18363-3、ISO18363-4标准的GERSTEL解决方案配置示意图




ISO18363-4

ISO 18363-4是2021年8月发布的ISO系列中的最新标准。它源于荷兰Bunge Loders Croklaan公司的Ralph Zwagerman和Pierre Overman的工作，目的是寻找一种快速替代ISO 18363-1的方法，克服其在缩水甘油测定中存在缺陷。他们找到了一种直接从样品中测定缩水甘油并补偿在酯交换步骤中由3-MCPD形成缩水甘油引起的偏差的方法。基于分析前建立的校准曲线在一次测定中确定所有三种分析物。为了准确量化转化为缩水甘油的3-MCPD的量，否则会导致缩水甘油的高估，该方法应用13C校正。简而言之，使用已知量的3-MCPD13C3酯来量化酯交换过程中形成的缩水甘油-13C3的量。然后使用缩水甘油-13C3的量来计算由3-MCPD形成的缩水甘油的量，使分析人员能够纠正高估。与ISO 18363系列的其他部分相比，ISO18363-4要求使用GC-MS/MS来确定同位素标记的3-MBPD，以正确定量缩水甘油酯诱导的缩水甘油。

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ISO 18363-4 样品制备工作流程中进行的化学反应概述

ISO 18363-4的完整工作流程（见上图）：油脂样品溶解在甲苯和甲基叔丁基醚 (MTBE) 中。随后，添加内标3-MCPD-13C3二酯，作为3-MCPD和2-MCPD的内标，以及作为缩水甘油内标的五氘化缩水甘油酯。然后将样品冷却至10 °C，然后通过添加甲醇钠的甲醇溶液引发碱性酯交换反应。在10 °C下孵育12分钟后，样品混合物用溴化钠的酸性溶液酸化，以将释放的缩水甘油转化为3-MBPD。在酯交换过程中产生的脂肪酸甲酯通过用异辛烷萃取两次来去除。极性分析物保留在水相中，并在GC-MS/MS测定之前用苯基硼酸衍生。2-MCPD酯和3-MCPD酯的定量分别基于2-MCPD/3-MCPD-13C3和3-MCPD/3-MCPD-13C3信号比。缩水甘油酯的定量基于3-MBPD/3-MBPD-d5信号比。

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GERSTEL执行ISO18363-4标准的自动化解决方案


结果分享

ISO 18363-4标准中要求反吹，可以更有效地保护分析柱和质谱仪免受不需要的基质的影响。我们进一步优化了激活反吹的时间，下图为使用和不使用预柱和进样口反吹的萃取橄榄油样品的全扫描色谱图。通过采用反吹，可防止大量基质从进入分析柱和质谱仪，延长维护间隔，并确保整体方法的耐用性。
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所有分析物都得到了很好的分离，氘代内标在各自分析物之前洗脱，13C标记的内标与天然化合物完全洗脱。在分析物或内标峰附近没有可见的干扰基质峰。下图为 630 μg/kg的3-MCPD、570 μg/kg的2-MCPD和630 μg/kg的缩水甘油的中等浓度校准样品的代表性色谱图。

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典型的校准曲线如下图所示。3-MCPD和缩水甘油的线性系数大于0.999，2-MCPD 大于0.99。从 LOQ 到标准中提到的最高校准水平，都是线性的。

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我们分析了30多个不同的实际样品，没有观察到干扰基质峰或其他色谱或质谱问题，样品制备方法运行稳定。能力验证样本和样本分析的分析结果如下表所示，外部实验室分析的结果与我们的结果非常吻合。此外，在该表中还提供了许多没有参考值的样品结果。

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总结

GERSTEL的全面自动化ISO 18363-4解决方案，可用于3-MCPD酯、2-MCPD酯和缩水甘油酯测定的最新标准方法，定量限远低于100 µg/kg，所获得的相对标准偏差主要远低于5%，正确度在90%和110%之间，除了在定量限浓度附近的缩水甘油。柱前反吹设置可保持分析柱和质谱仪清洁，从而延长维护间隔并确保整体方法的耐用性。获得的分析结果与参考数据具有很好的相关性。 

此外我们可以对ISO18363-1、ISO18363-3、ISO18363-4这三种常用标准方法自动化，提供全面的食用油脂中3-MCPD和缩水甘油检测的解决方案。


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