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- 食品毒品檢測 -
以HPLC-ICP/MS 進行土壤與花生六價鉻檢測 Analysis of hexavalent chromium in soil and peanuts by HPLC-ICP/MS
以HPLC-ICP/MS 進行土壤與花生六價鉻檢測 Analysis of hexavalent chromium in soil and peanuts by HPLC-ICP/MS 謝雨靜/正修科技大學環境毒物與新興汙染物研究中心 鉻是一種微量元素，常見的離子價態有：+2、+3 和+6。Cr(Ⅱ)離子是強還原劑，能迅速地氧化成三價鉻。因此，Cr(Ⅱ)在生物體內極少可能存在。六價鉻離子具有較高的正電荷和較小的半徑，因此不論在晶體中還是在溶液中都不存在簡單的Cr(Ⅵ)離子，而總是以酸根陰離子的形式存在。 六價鉻主要是與氧結合成鉻酸鹽（CrO42-）或重鉻酸鹽（Cr2O72-）是一種很強的氧化劑。在酸性溶液中，這些離子很容易還原到Cr(Ⅲ)。三價鉻是最穩定的氧化態，也是生物體內最常見的一種。但Cr(Ⅲ) 在鹼性溶液中卻有較強的還原性，較易被氧化[1]。三價鉻的毒性比較小，而且為人體所必需。其主要生理功能是增進醣類和脂質的代謝，促進胰島素的作用，提高其生理活性。而六價鉻則毒性比較大，吸附在皮膚或攝入體內時可能引起病變甚至癌變大量攝入，可致死亡。因此安全衛生和環境保護的相關法規中常將六價鉻物種列為管制項目。
綠色化學-液液微萃取檢測水中苯甲酸
綠色化學為一新興化學，主要目的為降低成本、提高效率、充分使用能源且過程中不會產生有害物質，將對環境的影響降到最低。將綠色化學應用在化學分析上，則需要達到在降低成本及溶劑量的同時依舊能準確檢測出所需要的標的物，本文將提供一種低汙染低成本檢測方法利用液液微萃取技術及高效液相層析串聯質譜儀來檢測水中苯甲酸。 關鍵詞：環境；食品；人體；水體；苯甲酸；液液微萃取；高效液相層析串聯質譜儀 1.前言 由於苯甲酸對微生物有較強烈的毒性，所以該物質常常被拿來添加於食品中作為防腐劑。苯甲酸在人體中會與甘氨酸結合形成馬尿酸，如圖一，而馬尿酸會隨著尿液排出，所以苯甲酸對人體並無強烈的毒性。但若食用高劑量的苯甲酸時還是會引起腹瀉、腹痛和心悸等症狀，因此政府機關對苯甲酸有訂定適用範圍及添加量。馬尿酸易被水解成苯甲酸及甘胺酸，如圖二，因此我們可以監測水體或尿液中是否有高濃度之馬尿酸或苯甲酸來判斷是否食用過量的苯甲酸防腐劑。 綠色化學為一新興化學，主要目的為降低成本、提高效率、充分使用能源且過程中不會產生有害物質，將對環境的影響降到最低。應用在分析檢測上，則需要減少樣品及溶劑的使用量，避免使用大量耗材及有毒有機溶劑，降低前處理過程中能源的消耗。 一般會使用稀釋法、直接注入法或固相萃取方式進行苯甲酸之檢測 但其前兩者其偵測極限為ppm等級，而後者使用之成本較高 因此想利用液液萃取方式將低成本又能達到濃縮之目的。 開發初期研究人員以液液萃取方式為目標進行測試，目的在於想降低成本較高的前處理程序以及提高前處理過程待測物濃縮倍數；其步驟將250毫升的水樣調整pH值後加200毫升的三氯甲烷萃取，重複三次萃取步驟，將三次的萃取液共600毫升減壓濃縮後再注入機台分析。 由於苯甲酸於機台的感度沒有非常好所以必須 使用大量的檢體進行濃縮，好提高濃縮倍數，結果導致需要消耗大量的檢體、使用大量有毒有機溶劑及適用的設備器具。 因此我們發展出一套液液微萃取方法來檢測水中苯甲酸，在準確分析定量苯甲酸的同時也能改善上述的缺點。 2.方法 a)試劑及標準品 苯甲酸採購自Sigma、ALFA、PS、CIL公司的標準品(表一)。試劑水應不含待測物的去離子水，其電阻應接近18MΩ-cm。殘量級甲醇(CH3OH)。乙醚需HPLC級、LC/MS級或更高純度。氯化鈉: GR級或更高純度。 b)檢量線製備 秤取10 mg 苯甲酸標準品於10 mL定量瓶中，以甲醇定容至刻線，即為1000 ppm 苯甲酸標準溶液；吸取苯甲酸標準溶液(1000 ppm) 0.1 mL於10 mL定量瓶中，以甲醇定容至刻線，即為10 ppm 苯甲酸標準溶液；臨用時以去離子水為基質配置成檢量線，範圍為10~100 ppb。 c)前處理 將樣品調整pH至6~7。取10 mL檢體至離心管後加入4 g氯化鈉混合均勻，加入1 mL的乙醚進行萃取，混合均勻後立即超音波震盪30分鐘，靜置後取萃取液至試管中，吹氮濃縮至乾，加入0.1 mL乙醇回容，注入高效液相層析串聯式質譜儀分析。流程見附件一。 d)層析條件 分析管柱為Agilent Eclipse Plus-C18(100 × 4.6 mm，粒徑3.5 μm)，管柱溫控設定25℃，流動相A : 去離子水、流動相B : 甲醇。注入量: 20μL。0-2 分鐘 75% A到 35% A；2-5分鐘 35% A到 20% A；維持20% A 5 分鐘；10-12分鐘 20% A 到 75% A；維持75% A 8 分鐘。流速 0.35 mL/min。 e)離子源及質譜條件 採用負離子電灑游離法模式(ESI-)，Source溫度為250℃，使用多重反應監測模式(Multiple Reaction Monitoring mode，MRM)；苯甲酸的母離子為121.1 m/z，子離子為77 m/z。 3.測試及討論 研究初期我們將檢體量及有機溶劑的使用量都減少使用，只使用10 mL的檢體並在調整pH值至6-7後用1 mL的三氯甲烷進行萃取，靜置後取1 mL的萃取液吹氮濃縮至乾，用少量乙醇回溶，再用去離子水定容至1 mL。上述方法大致可行，回收率的表現也相當良好，但似乎在使用毒性化學溶劑作為萃取液這部分會跟綠色化學的精神有所衝突。 因此我們找了其他有機溶劑來取代三氯甲烷，最後選定了乙醚來作為本次研究的萃取溶劑。 但在實驗過程中發現乙醚會微溶於水中，如果想將溶劑的使用量降低可能會造成萃取液溶入水樣中無法分層，而提高溶劑的使用量又會造成溶劑的浪費。 為了解決互溶的問題，我們在水樣中加入4 g 的氯化鈉，使得水樣過飽和，降低乙醚在水中的溶解度。 待萃取完成後將乙醚萃取液以氮氣吹乾並用0.1 mL乙醇回溶，不再定容至1 mL以提高濃縮倍數，高速離心後取上清液上機。 4.結果 經機台分析結果顯示此檢測方法在濃度0.1 ~ 2.0 mg/L之間有著良好的線性關係，其R2大於0.995，如圖三。層析圖中沒有其他干擾影響定量，且峰型正常，出峰時間為9.3 分鐘，如圖四。 液液微萃取前處理測試結果顯示，此方法的回收率在78 ~ 119 % 之間。 5.結論 傳統的前處理作法不外乎為固相萃取及液液萃取，兩者各有其優點，但其共同的缺點為皆會產生大量的廢棄物，前者會有廢棄的固相萃取管柱需處理，後者則是需要使用大量的有機溶劑，花費較多成本也造成大量的廢棄物。 因此本文提供一種較環保的前處理步驟，利用液液微萃取技術將水樣萃取濃縮後搭配高效液相層析串聯質譜儀進行分析。此方法不僅使用的溶劑非常少，也沒有使任何毒性化學物質。 此方法成功的檢測出水中的苯甲酸含量，且其方法的偵測極限為1 μg / L。 雖然液液微萃取技術在建立初期需要花費相當多的時間去尋找適合的萃取溶劑及萃取方法，不過一旦建立好方法後其後續的效益則會比傳統方法高出許多，無論是對環境來說或是經濟成本上的考量，此方法都會比較佔有優勢，因此此方法在未來是非常值得去投資和研究的方向。 6.參考文獻 食品添加物規格檢驗方法-苯甲酸，108年1月29日衛授食字第1081900116號公告修正。 食品中防腐劑之檢驗方法，MOHWA0020.03，108 年 1 月 30 日衛授食字第 1081900155 號公告修正。 超音波輔助分散液液微萃取-高效液相層析測定水樣中的4種鄰苯二甲酸酯類增塑劑，馬燕玲，2013年。 水中13種磺胺類抗生素的超音波輔助分散液液微萃取/超高效液相層析-串聯質譜測定方法，李曉晶，2016年。 超音波輔助離子液体－分散液液微萃取－高效液相層析測定環境水樣中苯胺（AN）、對氟苯胺（4－FA）、對硝基苯胺（4－NA）、對氯苯胺（4－CA）四種苯胺化合物的方法，馬瑩，2016年。 審稿者：林淑芬 組長/正修科技大學環境毒物與新興污染物研究中心
六項指標型非戴奧辛類多氯聯苯檢測-氣相層析儀/高解析質譜儀法
六項指標型非戴奧辛類多氯聯苯檢測-氣相層析儀/高解析質譜儀法 Analyzation of 6-ICES-GC/HRMS 黃明豐/正修科技大學超微量研究科技中心 陳福冠/正修科技大學超微量研究科技中心 多氯聯苯是斯德哥爾摩公約公告應禁用的持久性有機污染物之一，雖然已經被禁用多年，但過去多氯聯苯的相關產品在製造、運輸、使用及廢棄的過程中，都可能將多氯聯苯散布環境中，因此環境中仍然可以發現多氯聯苯的存在。而其具親脂性，容易蓄積在生物的脂肪中，進而經食物鏈進入人體。 多氯聯苯總共有209類同分異構物，行政院衛生署於民國92 年度的食品中戴奧辛背景值調查計畫中針對12種戴奧辛類多氯聯苯(dioxin-like PCB；DLPCB)進行背景監測及風險評估，隨後在104年完成6種指標性非戴奧辛類多氯聯苯(non-dioxin-like PCB；NDLPCB，亦可簡稱6-ICES)的背景監測及風險評估。而歐盟及國內衛福部分別在在2011年及2020年公佈食品中6-ICES的最大限值(行政院衛生福利部，105年1月)。 本中心自民國99年取得行政院衛生署食品中戴奧辛檢驗認證，以及民國102年取得行政院衛生署食品中DLPCB檢測認證，對於以高解析質譜進行食品中戴奧辛及DL-PCB的檢測已經有十年以上的經驗，近年來則開始由此一基礎發展食品及環境介質中6-ICES的檢測能力。本文即是介紹本中心之6-ICES檢驗方法，以及品質品管數據。 1.儀器及藥品 氣相層析儀： Agilent/HP6890，配置CTC ANALYTICS DAL SYSYTEM 自動取樣器。毛細管柱：Agilent DB-5MS管柱或同級品，60 m (長度) × 0.25 mm (內徑) × 0.25 μm (膜厚)。高解析度氣相質譜儀：Micromass/AutospecUltima。6-ICES的同位素標示標準品購自Wellington，分別為查核標準品P48-PAR、內標準品P48-M-ES、回收標準品P48-M-RS，標準品的種類及濃度見表1。檢量線標準液同樣購自Wellington的P48-M-CVS，其濃度見表2。 2. 樣本前處理 固體樣本以經圴質處理之後進行取樣，液體樣本則直接取樣。取樣後加入無水硫酸鈉及內標準品，進行萃取。油脂樣本可直接添加萃取溶劑溶解後添加內標準品。萃取液經濃縮後進行管柱淨化。 樣本淨化時以多層矽膠管柱(內含硫酸矽膠、氫氧化鈉矽膠及硝酸銀矽膠)、氧化鋁管柱、及活性碳管柱淨化後收集沖提液，濃縮至近乾後加入回收率標準品，準備上機分析。 3.儀器分析條件 層析儀升溫程式：100 ℃(2 min)以30 ℃/min升溫至210 ℃(2 min)，然後以1.5 ℃/min升溫至230 ℃(1 min)，然後以8 ℃/min升溫至310 ℃(4 min)。 質譜儀解析度：10000(10% 波谷)。離子化模式：電子撞擊式。離子源溫度：約250℃。監測模式：選擇性離子監測，監測離子(M/M+2或M+2/M+4)如表3所列。離子強度比要在理論比值之±15%以內，可接受之離子強度比範圍如表4所示。定量準則以待測物之二監測離子之面積定量該待測物的含量，其與同位素標幟物的定量對應關係如表5。 4. 品管及績效樣本分析結果 檢量線：三次檢量線分析結果，RRF RSD結果如表6，所有RRF RSD最大值為6.91。 空白樣本：分析結果見表7。最大的總和值為0.204 ng。 空白添加樣本待測物回收率：平均值為99.9~105.9%，RSD為7.0~12.3% (表8)。圖1是以6個待測物的回收率平均值作為橫軸，RSD為縱軸，用來檢視待測物的準確度及精密度。由上述資料中看出準確度最差的是PCB#101(平均值為105.9%)，精密度最差的是PCB#28(RSD為12.3%)。 樣本內標準品回收率：15個樣本所統計出的內標準品回收率。準確度最差者為I-PCB#153的 (回收率平均值為85.4%)，精密度最差者為I-PCB#28 (回收率RSD為27.2%)。 國際比對：數據來源是本中心近年參加義大利Inter CinD國際比對的結果(表10)，每次皆為3重覆樣本，｜Z｜值皆在2以內，RSD最大值為12.4%。計算表中各個待測物的｜Z｜平均值及RSD的平均值，然後製成如圖 2的準確度精密度圖，則可以看出準確度精密度最好的是PCB#28，最差的是PCB#52。 審稿者：余建源/正修科技大學環境毒物與新興污染物研究中心 參考文獻 104年度研究成果報告-食品中危害物質(非戴奧辛類多氯聯苯)風險管理策略之研析，105年1月22日，https://www.fda.gov.tw/TC/siteContent.aspx?sid=7782
台灣食品中戴奧辛及多氯聯苯限值的演進
台灣食品中戴奧辛及多氯聯苯限值的演進 The evolution of maximum levels for dioxins and PCBs in foods in Taiwan 黃明豐/正修科技大學環境毒物與新興污染物研究中心 本文是說明國內食品中戴奧辛及多氯聯苯規範的發展，內容分五部份，依序為：一、95年國內公布的第一份戴奧辛處理規範；二、102年此規範第一次修正；三、107年日第二次修正草案，四、廢止食品中多氯聯苯限量標準；以及五、公布的檢測方法 “食品中戴奧辛及多氯聯苯殘留量檢驗方法” 所面臨的限制。 一、食品中戴奧辛處理規範---95年4月18日，衛署食字第0950402677號 為降低國人從攝入戴奧辛的機會，同時用以評估國內管制戴奧辛的成效。衛生署(現今的福生福利部)於95年4月18日公佈食品中戴奧辛處理規，規範中明訂含量超過限值時即屬於食品衛生管理法第十一條第三款所稱「有毒或有害人體健康之物質或異物者」。此為國內第一份食品中戴奧辛規範(行政院衛生署，95年4月)。 規範中引用毒性當量的計算方式作為限值，意即檢測戴奧辛所得濃度，乘以世界衛生組織所訂戴奧辛毒性當量因子，加總計算求得總毒性當量。且明訂在戴奧辛毒性當量之計算，採用上界濃度計算；即未測到之待測物濃度，用最低偵測極限代入。 此規範中的最大限值依據主要結合以下資料，行政院藥物食品檢驗局90-94年監測本土各類食品戴奧辛含量計畫、行政院農業委員會抽驗本土鴨蛋戴奧辛含量數據、及歐盟規範COMMISSION REGULATION (EC) No 1881/2006，經過風險評估後所訂定(行政院衛生福利部，109年)。衛生署亦於95年3月7日以署授食字第0951100001號公告指定CNS14758N6369『食品中戴奧辛及多氯聯苯殘留量檢驗方法』為衛生署衛生檢驗方法(行政院衛生署，95年3月)。 本中心則在96年1月25日取得全國認證基金會認證，認證項目為：乳品類、蛋類、油脂類、魚貝類食品中戴奧辛。在99年1月22日取得行政院衛生署食品衛生檢驗機構認證，認證項目為乳品、蛋、魚貝、肉、油脂中戴奧辛及多氯聯苯。 二、食品含戴奧辛及戴奧辛類多氯聯苯處理規範---102年7月22日署授食字第1021301851號 在102年7月22日衛生署對食品中戴奧辛處理規範進行第一次修正(行政院衛生署，102年7月)。並同一年公布部授食字第1021950329號公告，明訂檢驗方法為食品中戴奧辛及多氯聯苯殘留量檢驗方法CNS14758N6369(行政院衛生福利部，102年9月)。此次修正內容有以下幾個重點： 1. 增加「戴奧辛與戴奧辛類多氯聯苯含量總和」的規範值。 2. 增加「魚肝、水產動物油脂及專供三歲以下嬰幼食用之食品」等之食品類別。 3. 毒性當量因子WHO-TEF由1998年版更新為2005年版。 4. 備註中的脂肪基準由1%更改為2%。 三、廢止食品中多氯聯苯限量標準---107年8月 27日衛授食字第 1071301724號 食品中多氯聯苯限量標準是源自於74年1月公告之「食品中多氯聯苯限量暫行標準」(行政院衛生署，74年1月)，並於94年依行政程序法以令公告(行政院衛生署94年8月)。使用的檢測方法是72年公告的「食品中多氯聯苯檢驗方法」，方法代碼FDBRTPCB00。此方法在102年9月6日部授食字第1021950329號公告修正，修正後方法編號為MOHWO0004.01。 相關規範發展至102年，衛生福利部已於「食品含戴奧辛及戴奧辛類多氯聯苯處理規範」中分別針對戴奧辛類多氯聯苯進行管制，並預訂新增六項指標性非戴奧辛類多氯聯苯。因此94年公告之「食品中多氯聯苯限量標準」已無保留必要，故配合「食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範」草案公布後同步廢止「食品中多氯聯苯限量標準」(行政院衛生福利部，109年4日)。 四、食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範---109年4月15日衛授食字第 1091300271號 早在2006年歐盟即在(EC) No 1881/2006中制訂了食品中戴奧辛及多氯聯苯的管制值，且在2011年公告的COMMISSION REGULATION (EU) No 1259/2011增加6項指標性非戴奧辛類多氯聯苯(ICES-6)註1。衛福部也於104年所執行的「食品中危害物質(非戴奧辛類多氯聯苯)風險管理策略之研析」中進行國內市售食品中非戴奧類多氯聯苯之含量監測，完成國人飲食暴露非戴奧辛類多氯聯苯之風險評估，提出風險溝通說帖，並提出食品中多氯聯苯之管理政策建議(行政院衛生福利部，105年1月)。 註1：為國際海洋探測委員會(International Council for the Exploration of the Sea, ICES)所提出之六項指標性非戴奧辛類多氯聯苯，包括 PCB28、PCB52、PCB101、PCB138、PCB153 及 PCB180，簡稱 ICES-6 107年8月27日衛福部先發佈「食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範」草案，同時廢止食品中多氯苯限量標準」(行政院衛生福利部，107年8月)。隨後在109年4月14日發布「食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範」衛授食字第 1091300271號，此規範將自110年1月1日生效(行政院衛生福利部，109年4月)。此次修訂除了酌修文字之外，重要的修訂內容有下列幾點： 1. 修正本規範名稱為「食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範」。 2. 增訂「6項指標性非戴奧辛類多氯聯苯總合(ICES-6)」於各類食品項目之限值。 3. 修正「內臟及其製品」食品項目限值之單位及限值，由原本的脂肪基準改為總重基準。 4. 食品類別「肉類」改為為「禽畜製品類」。 五、食品中戴奧辛及多氯聯苯殘留量檢驗方法 目前衛福部公佈的戴奧辛及多氯聯苯檢測方法為「食品中戴奧辛及多氯聯苯殘留量檢驗方法」(CNS14758N6369)，其制定日期為92年7月29日(經濟部標準檢驗局，92年7月)，內容與現今的規範管制內容已經有些不同，例如： 1. 方法中之食品分類與「食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範」不同。 2. 方法中之檢測項目並不包括ICES-6。 3. 方法中的萃取方法為管柱萃取法，而非目前市面常用的索氏萃取、加壓萃取、或快速索氏萃取等技術。 4. TEF值只列出WHO1998 TEF 綜合以上四點，期盼此檢測方法會能儘快改版，以期能更符合109年版的「食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範」的內容，以及現今的分析檢驗技術。 審稿者：余建源 組長/正修科技大學環境毒物與新興污染物研究中心 參考文獻 食品中戴奧辛處理規範，署食字第0950402677號，95年4月18日，行政院衛生署 本規範中各類食品戴奧辛之最大限值是依據哪些資料所訂定？，109年1月1日，行政院衛生福利部，https://consumer.fda.gov.tw/Pages/Detail.aspx?nodeID=237&id=3030 COMMISSION REGULATION (EC) No 1881/2006，setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs，2006/12/19 署授食字第0951100001號公告，95年3月，行政院衛生署 食品含戴奧辛及戴奧辛類多氯聯苯處理規範，署授食字第1021301851號，102年7月22日，行政院衛生署 部授食字第1021950329號公告，102年9月，行政院衛生福利部 食品中多氯聯苯限量暫行標準，衛署食字第 516067號，74年1月16日，行政院衛生署 食品中多氯聯苯限量標準，衛署食字第0940406466號，94年8月18日，行政院衛生署 食品中多氯聯苯之檢驗方法，衛署食字第436953號公告，72年8月25日，行政院衛生署， 食品中多氯聯苯之檢驗方法，部授食字第1021950329號，102年9月6日，行政院衛生福利部 食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範，衛授食字第1091300271號，109年 4月 15日，行政院衛生福利部 COMMISSION REGULATION (EU) No 1259/2011，amending Regulation (EC) No 1881/2006 as regards maximum levels for dioxins, dioxin-like PCBs and non dioxin-like PCBs in foodstuffs，2011/12/2 104年度研究成果報告-食品中危害物質(非戴奧辛類多氯聯苯)風險管理策略之研析，105年1月22日，行政院衛生福利部，https://www.fda.gov.tw/TC/siteContent.aspx?sid=7782 食品含戴奧辛及多氯聯苯處理規範草案，衛授食字第1071301724號，107年8月27日，行政院衛生福利部 食品中戴奧辛及多氯聯苯殘留量檢驗方法CNS14758N6369，92年7月29日，經濟部標準檢驗局