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黄樟素类化合物分析检测研究进展



全 文 :黄樟素类化合物分析检测研究进展
李叶青1,皮小弟1,许洪勇1,成 莲2,曾石峭2
(1.广东省河源市质量计量监督检测所,广东河源 517000;2.广东省河源市食品药品监督检测所,广东河源 517000)
摘要 黄樟素类化合物主要包括黄樟素、异黄樟素和二氢黄樟素等,研究表明其对老鼠有致肝肿瘤的效果,2005年实施的《易制毒化学
品管理条例》中也将黄樟素列为第一类易制毒化学品。由于该类化合物的毒副作用,建立准确、快速、简便的分析检测方法,对于评估食
品、化妆品及烟草的安全性有着重要作用。综述了国内外关于黄樟素类化合物分析检测方面的研究进展,介绍了国内现行标准法规,总
结出黄樟素类化合物的研究主要集中在香精香料及化妆品方面。鉴于该类化合物可用作天然除虫菊酯农药增效剂,随着除虫菊酯类农
药的大量使用,必将造成它在食品特别是茶叶中的残留;黄樟素也曾是很多食品的添加剂,因其对人体毒害较大,已禁止作为食品添加
剂使用,显示出食品中黄樟素类化合物的分析检测的必要性。
关键词 黄樟素;分析检测;进展
中图分类号 TS207. 3;TQ658 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2015)25 -279 -03
Research Progress on the Determination and Analysis of Safrole Compounds
LI Ye-qing,PI Xiao-di,XU Hong-yong et al (Heyuan Supervision Testing Institute of Quality and Metrology,Heyuan,Guangdong
517000)
Abstract Safrole compounds include safrole,isosafrole and dihydrosafrol. Experiments showed that they have liver tumor effect on mice.
The implementation of Regulations for Administration of Precursors and Chemicals used in Production of Narcotic Drugs and Psychotropic Sub-
stances in 2005 listed safrole as the first class of easy precursor chemical. Because of the toxic and side effects of these compounds,establis-
hing the analysis detection method is accurate,rapid,simple,and playing an important role for the safety assessment of food,cosmetics and
tobacco. This paper reviews the domestic and international research on the progress of the detection analysis of safrole compounds,introduces
the domestic current standards,summarizes that the research of safrole compounds were mainly concentrated in the flavor fragrance and cos-
metics. Safrole compounds can be used as natural pyrethrin pesticide synergist. Along with the extensive use of pyrethroid pesticides,safrole
is bound to bring in food especially residues in tea. Safrole was used as food additives,but forbidden for its big toxicity. The necessity for anal-
ysis and detection of safrole compounds in food was proposed.
Key words Safrole;Detection and analysis;Progress
作者简介 李叶青(1985 -) ,女,湖南邵东人,工程师,硕士,从事食品
分析与质量管理研究。
收稿日期 2015-07-10
黄樟素(safrole) (CAS:94-59-7)又称黄樟油素、黄樟
脑,无色或微黄色液体,不溶于水,易溶于氯仿,乙醚和其他
非极性有机溶剂[1 - 2],有樟木气味,天然存在于肉桂、肉豆
蔻、黑胡椒和紫苏等植物中,是许多食用天然精油如黄樟精
油、八角精油和樟脑油的主要成分。由于其舒适的气味,黄
樟油曾经在食品、洗涤用品和化妆品中作为调味剂和调
香剂[3]。
黄樟素类化合物主要包括黄樟素、异黄樟素和二氢黄樟
素等。黄樟素用来合成胡椒基丁醚和胡椒醛,胡椒基丁醚是
农药的增效剂,胡椒醛用来调味,是香料的组分[4 -5]。黄樟
素也是非法生产毒品———摇头丸的一个重要组成部分[6]。
异黄樟素和二氢黄樟素是黄樟素的衍生物,异黄樟素是黄樟
素在氢氧化钾 -无水乙醇溶液中加热异构化的产物,有类似
茉莉醛的气息,香气强烈而持久;二氢黄樟素由黄樟素氢化
而得,是合成农药增效醚的重要中间体,具有黄樟素类似的
香气。
许多常见的香料,包括黑胡椒、可可、肉豆蔻、肉桂、龙
蒿、八角、茴香、香菜、西芹、月桂、小茴香、香果和丁香都含有
微量的黄樟素[7 -8]。使用上述香料的软饮料中黄樟素的检
出限为 3 ~5 mg /L,可口可乐和百事可乐也包含其中[9];酒精
饮料含有 0. 15 ~3. 00 mg /L[10]。
试验表明,黄樟素对老鼠有致肝肿瘤的效果。1960年 12
月 3日,美国食品药品监督管理局(FDA)禁止食品中有黄樟
素、黄樟油、异黄樟素和二氢黄樟素的存在[11]。2001年,欧盟
委员会规定黄樟素和异黄樟素的总使用限量,食品和饮料中为
1 mg /kg,含酒精饮料为 5 mg /kg(酒精含量大于 25%);含肉豆
蔻食品为 15 mg /kg[3,12 -13]。2005年,欧洲委员会将黄樟素列为
怀疑弱致癌物质,虽然没有规定每日限量,但要求设置的尽可
能低,目前正在由欧洲委员会评估[14]。黄樟素的允许摄入量,
欧盟委员会估计为 0. 3 mg /d,或成人以 60 kg 体重计 0. 005
mg /kg[12];世界卫生组织估计美国人为 4 ~ 569 μg /d,欧洲人
0. 6 ~879. 0 μg /d[15]。黄樟素 TD50为 51 mg /kg
[16]。
我国于 2005年实施的《易制毒化学品管理条例》将黄樟
素列为第一类易制毒化学品。由于黄樟素类化合物的毒副
作用,建立准确、快速、简便的黄樟素类化合物分析检测方
法,对于评估食品、化妆品及烟草的安全性有着重要作用。
目前,常用检测方法有高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱 -
串联质谱法(LC-MS /MS)、气相色谱法(GC)和气相色谱 -质
谱联用法(GC-MS)等,笔者简要概括了近年来国内外文献报
道的黄樟素类化合物分析检测方法。
1 气相色谱与气相色谱质谱联用法
直接用气相色谱 -火焰离子化检测器(GC-FID)定量或
用气相色谱 -质谱联用法(GC-MS)定性定量检测是目前测
定黄樟素类化合物的主要方法。
2001年,Choong等采用 GC-FID分析了软饮料中的黄樟
素和异黄樟素[9]。样品未经处理直接进样,以 1,4-二羟基苯
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2015,43(25):279 - 281 责任编辑 李菲菲 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.25.240
(DHB)为内标定量,检出限为 0. 25 μg /ml。分析的 25 种软
饮料中有 20种检出目标物。
吴婷等为了同时分析吐司面包、番茄酱、广式香肠、可
乐、葡萄酒中的黄樟素等多种成分,采用同时蒸馏萃取方法
以二氯甲烷为提取剂将待测物从食品基质中分离出来,用 1,
4-二溴苯和乙酸苯乙酯为内标定量[17]。GC-FID测定黄樟素
的方法检出限为 0. 2 μg /ml。待测物与内标物峰面积比值与
浓度比值呈现良好线性关系,相关系数为 0. 999 54 ~
0. 999 73,空白加标回收率为 82. 147% ~98. 106%,相对标准
偏差(RSD)为 1. 109% ~4. 105%,通过对市场上 5 种食品的
检测,表明该法可实现对样品进行灵敏、准确的定性定量
分析。
王星等建立用气相色谱 -质谱联用法测定化妆品中黄
樟素、6-甲基香豆素的方法[18]。方法样品用甲醇提取,超声
后定容,脱水,经 0. 45 μm 滤膜过滤,用 GC-MS 法定性,外
标法定量。该方法条件下,黄樟素的加标回收率为 101. 3%
~ 106. 0%,RSD为 0. 9% ~ 1. 4%,测定限(以 S /N = 10计)
为 5 μg /g。
周贻兵等将烟用香精样品以甲醇超声提取,提取液经高
速离心、0. 45 μm 滤膜过滤后,供气相色谱测定[19]。采用
SE-54毛细管柱分离样品,经 FID检测,外标法定量。黄樟素
的质量浓度在 1. 0 ~ 50. 0 mg /L范围内与其色谱峰面积呈
线性关系,方法的检出限(3S /N)为 0. 3 mg /L。黄樟素加标
回收率在 88. 0% ~94. 7%,RSD(n =6)在 0. 8% ~4. 5%。
李长于等采用乙醇超声提取,丙酸苯乙酯为内标进行定
量,气相色谱 -离子阱串联质谱法测定香精香料中黄樟素的
含量[20]。选取黄樟素的母离子和子离子分别为 m/z 162 和
m/z 131,内标丙酸苯乙酯选择 m/z 104为定量离子。结果表
明,黄樟素在 0. 05 ~5. 00 mg /L范围内呈良好线性关系(r >
0. 995) ,方法的检测限(S /N = 3)黄樟素为 0. 002 mg /L,加标
回收率为 90. 0% ~131. 2%。
MAHESH·PAL等将肉豆蔻果实通过水蒸气蒸馏得到
的挥发油通过 GC 和 GC-MS 进行分析[21]。代表该精油的
95. 9%的 28种成分被确认:黄樟素含量为 3. 4%。
Queila P. S. Barbosa等对一种胡椒科植物的黄樟素含
量通过 GC-MS和 GC-FID进行分析[22]。该组织叶、果实、茎
的黄樟素含量分别为 2. 0%、4. 8%和 1. 7%。GC 检测条件
为:DB-5石英毛细管柱(30 m ×0. 25 mm i. d. × 0. 25 μm) ,起
始柱温 60 ℃,3 ℃ /min升到 240 ℃。
2 液相色谱与液相色谱质谱联用法
近年来,由于带有二极管阵列检测器(DAD)的液相色谱
仪具有的定性定量检测的能力,使用 DAD-LC检测黄樟素含
量的报道较多,而 LC-MS /MS比普通的 LC 有更高的分析选
择性和灵敏度,越来越多的研究采用 LC-MS /MS来分析复杂
食品基体中的黄樟素。
王海利等建立了利用超高效液相色谱仪检测天然提取
物中黄樟素含量的方法[23]。以无水乙醇为溶剂,振荡萃取
黄樟素后,直接进样。经配置 FLRD检测器的超高效液相色
谱于激发波长 288 nm、发射波长 325 nm 下对其进行检测。
所得回归方程为:Y = 5. 51 × 106X + 3. 48 × 105,(R2 =
0. 998 6,n =5) ,平均回收率为 95. 1%,检测限为 38. 3 ng /g。
Kurt A. Reynertson等建立了高效液相色谱定量检测一
种香樟树皮中黄樟素的方法[24],235 nm PDA检测,黄樟素标
准物出峰时间约在20 min,回归曲线 R2 = 0. 999 9。该植物材
料的甲醇提取物中黄樟素的含量为 0. 435%(W/W) (± 5 ×
10 -6) ,方法检测限定量限分别为1. 25 μg /ml和3. 75 μg /ml。
Chu Chen等建立了高效液相色谱法测定某些药材中的
黄樟素和甲基丁香酚的含量[25],Nucleosil 100-5 C18色谱柱(5
μm,250 mm ×4. 0 mm i. d.) ,外加保护柱(5 μm,8 mm × 4. 0
mm i. d.) ;流动相为甲醇、四氢呋喃和水(52∶8∶40) ;流速为
1. 0 ml /min;检测波长为 286 nm。分析表明,黄樟素在测试
的干草药的含量范围为 0. 14 ~2. 78 mg /g。
Kate Cummings建立了超快速液相色谱(UFLC)检测黄樟
素的方法[26]。色谱条件为:YMC ODS-AQ S-8反相 C18色谱柱
(5 μm,250 mm ×4. 6 mm i. d.);流动相:(溶剂 A)蒸馏水,(溶
剂 B)乙腈。HPLC的条件如下:0 ~5 min(B)5%,5 ~10 min(B)
15%,10 ~ 45 min(B)100%,保留 10 min;进样量为 10 μl;235
nmUV检测。黄樟素保留时间为(37. 77 ± 0. 23)min,LOD 和
LOQ分别为 1. 514 mg /kg和 2. 049 mg /kg。
3 我国现行检测分析标准
近年来,我国相继制定了一系列黄樟素的分析检测国家
标准、行业标准或法规。标准方法中气相色谱是主要的检测
手段。GB /T 14454. 15 -2008《黄樟油 黄樟素和异黄樟素含
量的测定填充柱气相色谱法》以癸酸乙酯为内标,以 GC-FID
分析黄樟油中黄樟素和异黄樟素。SN /T 1783 - 2006《进出
口化妆品中黄樟素和 6-甲基香豆素的测定 气相色谱法》中
方法———采用甲醇超声提取化妆品中的黄樟素和 6-甲基香
豆素,GC-FID测定并以 GC /MS确证。
4 结语
综上所述,黄樟素检测方法的研究开展的不算晚,主要
集中在香精、香料及烟草中的研究。测定黄樟素类化合物的
国家标准或法规还不多,并且这些标准或法规中多数只规定
了 1 ~ 2 种物质的分析方法,相关文献报道的检测方法也大
多是检测 1 ~ 2 种黄樟素类物质,而随着其他化合物的毒理
学信息的报道及添加限量的控制,同时检测多种黄樟素类物
质及其他化合物的分析标准可能将是今后制定标准的方向。
食品中黄樟素类化合物的检测还未见有标准方法的建
立,目前,仅有试验研究报道采用液相萃取与色谱分离结合
的方法分析食品中的黄樟素。黄樟素类化合物可用作天然
除虫菊酯农药增效剂,随着除虫菊酯类农药的大量使用,必
将造成它在食品特别是茶叶中的残留;黄樟素也曾是很多食
品的添加剂,如用于饮料,但因其对人毒害较大,已禁止作为
食品添加剂使用。食品中禁用物质的检测,准确定性至关重
要,新技术、新方法的研究仍十分重要,相信食品中黄樟素类
化合物的分析检测必将朝着准确化、快速化及多元化的方向
发展。
082 安徽农业科学 2015 年
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2012.
(上接第 278 页)
表 3 辅料添加量 L9(3
4)正交试验设计及结果
试验号
因素
鸡蛋(A) 牛奶(B) 蛋糕油(C)泡打粉(D)
感官
评分
1 1 1 1 1 65
2 1 2 2 2 73
3 1 3 3 3 73
4 2 1 2 3 81
5 2 2 3 1 87
6 2 3 1 2 83
7 3 1 3 2 89
8 3 2 1 3 82
9 3 3 2 1 77
k1 71. 000 78. 333 76. 667 76. 333
k2 83. 667 80. 667 77. 000 81. 667
k3 82. 667 78. 333 83. 667 79. 333
R 12. 667 2. 334 7. 000 5. 334
300%,牛奶 70%,蛋糕油 30%,泡打粉 3%,制出的辣木蛋糕
呈绿色、组织细腻、具有辣木的特征香味、口感绵软香甜,为
辣木蛋糕的生产提供了理论依据,下一步将会对辣木蛋糕的
功能性做全面的研究。
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