趙艷霞,周維利,馬克民,孫 銅,郭常川,羅學(xué)剛
(1.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院,天津300457;2.山東省食品藥品檢驗研究院,山東 濟(jì)南250101;3.成都康弘生物科技有限公司,四川 成都610036)
亞硝胺類化合物是含有N-亞硝基基團(tuán)的亞硝酸鹽與胺類合成的一類化學(xué)物質(zhì),包括亞硝胺與亞硝酰胺。常見的N-亞硝胺類化合物包括N-亞硝基二甲胺(NDMA)、N-亞硝基二乙胺(NDEA)、N-亞硝基二丙胺、N-亞硝基二丁胺、N-亞硝基二苯胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶、N-亞硝基吡咯烷。相對分子量大的亞硝胺多為固體,相對分子質(zhì)量小的亞硝胺如NDMA在常溫下為黃色液體,NDMA、NDEA、N-亞硝基二乙醇胺及某些N-亞硝基氨基酸等均可溶于有機(jī)溶劑及水,大多數(shù)亞硝胺僅溶于有機(jī)溶劑,不溶于水。一般條件下,亞硝胺不易發(fā)生水解、氧化或轉(zhuǎn)為亞甲基等,只有在機(jī)體發(fā)生代謝時才有致癌能力,且毒性隨烴鏈的延長而降低。NDMA分子式C2H6N2O,相對分子質(zhì)量為74.08,又名N-二甲基亞硝胺,黃色液體,可溶于水、乙醇、乙醚、二氯甲烷,由二甲胺與亞硝酸鹽在酸性條件下反應(yīng)生成。NDMA具有很強(qiáng)的肝毒性,人用藥品注冊技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會議(ICH)M7(R1)指南中明確指出其具有較高的致癌性;根據(jù)世界衛(wèi)生組織公布的致癌物清單[1],NDMA屬2A類致癌物[2],廣泛存在于各種腌制、熏烤肉制品和熱加工食品中,長期食用該類食品會對人體健康產(chǎn)生潛在危害。自2018年以來,國內(nèi)外多家藥品生產(chǎn)企業(yè)曾因纈沙坦類降壓藥及消化系統(tǒng)藥雷尼替丁中檢出超限NDMA而啟動召回。在此,對食品藥品中NDMA的由來、現(xiàn)行檢測標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法進(jìn)行了綜述。
經(jīng)腌漬、煙熏、焙烤等工藝加工的肉類產(chǎn)品、腌制菜等,使用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為防腐劑和發(fā)色劑,在微生物的作用下,蛋白質(zhì)、氨基酸降解產(chǎn)生胺類物質(zhì),適宜條件下,亞硝酸鹽與胺類物質(zhì)發(fā)生亞硝基化作用,會產(chǎn)生具有強(qiáng)致癌性的N-亞硝胺類化合物。我國部分地區(qū)的食道癌和胃癌發(fā)病率較高,多與當(dāng)?shù)鼐用袷秤秒缰撇思盁熝獾仁称酚嘘P(guān)[3]。
根據(jù)國家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的《化學(xué)藥物中亞硝胺類雜質(zhì)研究技術(shù)指導(dǎo)原則(征求意見稿)》,生產(chǎn)工藝、降解途徑、污染引入等均是亞硝胺類雜質(zhì)產(chǎn)生的原因。在一定條件下,胺類化合物尤其是仲胺,可與亞硝酸鈉(NaNO2)或其他亞硝化試劑反應(yīng)產(chǎn)生亞硝胺類雜質(zhì)。在制劑的生產(chǎn)或儲存過程中,也可能產(chǎn)生亞硝胺類雜質(zhì);原料藥生產(chǎn)過程中使用了被亞硝胺類雜質(zhì)污染的物料(包括起始物料、中間體、溶劑、試劑、催化劑等),回收的物料可能帶來亞硝胺類雜質(zhì)污染的風(fēng)險;此外,某些藥物如雷尼替丁本身也會降解產(chǎn)生亞硝胺類雜質(zhì)。
食品中NDMA雜質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法執(zhí)行《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中N-亞硝胺類化合物的測定》GB5009.26-2016,包括氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法和氣相色譜-熱能分析儀(GC-TEA)法。
纈沙坦、替米沙坦及厄貝沙坦等沙坦類制劑、雷尼替丁制劑中NDMA雜質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法,目前僅有中國食品藥品檢定研究院推薦的方法。如鹽酸雷尼替丁和纈沙坦分別參考中國食品藥品檢定研究院發(fā)布的《關(guān)于開展雷尼替丁中N-亞硝基二甲胺檢驗工作的通知》中檢化藥函〔2019〕710號文件和《關(guān)于纈沙坦國家標(biāo)準(zhǔn)修訂稿的公示(第二次)》中收載的方法。
SFC是一種類似正相色譜的分離技術(shù),是高效液相色譜(HPLC)法和氣相色譜(GC)法的重要補(bǔ)充技術(shù),以超臨界二氧化碳流體作為流動相,可分析多數(shù)不能被GC汽化的不揮發(fā)性物質(zhì)和不能被HPLC分離的無紫外吸收的物質(zhì),具有高效快速、靈敏度高、綠色環(huán)保等優(yōu)點,廣泛用于食品和藥品的檢測。SCHMIDTSDORFF等[4]采用SFC法同時測定ppb級別沙坦類降壓藥物中的痕量亞硝胺雜質(zhì),根據(jù)ICH Q2(R1),該分析方法可用于限度測定,并滿足歐洲藥品管理局(EMA)和美國食品藥物管理局(FDA)對藥物物質(zhì)和基因毒性雜質(zhì)規(guī)定的限值;此外,還適用于其他可能受到亞硝胺污染的藥物的檢測。
離子色譜法檢測技術(shù)的主要原理是離子交換,能有效檢測食品藥品中多種物質(zhì)的含量,具有較高的靈敏性及準(zhǔn)確性,尤其在食品檢測領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。JI等[5]建立了二維離子色譜法快速測定飲用處理水中痕量亞硝胺類物質(zhì)的含量,消除了干擾樣品的基體離子,6種亞硝胺的檢測限可達(dá)0.035~0.100 μg/L,回收率為91.7%~109.8%,較常規(guī)一維離子色譜法靈敏度好,操作簡單,選擇性高,檢測限低,可實現(xiàn)NDMA的常規(guī)檢測。
HPLC法具有分離效能高、靈敏度高、分析速度快的特點,是食品藥品檢驗中最普遍、最常用的方法,常用于藥品中基因毒性雜質(zhì)的檢測[6]。IAMMARINO等[7]采用固相萃取(SPE)法和HPLC耦合紫外二極管陣列檢測器(DAD)法,測定了鮮肉和肉制品中10種N-亞硝胺類化合物的含量,該方法操作簡便,靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度均較高。張建斌等[8]采用超聲波提?。璖PE-HPLC法利用紫外檢測器測定了肉制品中9種N-亞硝胺的含量,利用回收率為65.80%~93.20%,精密度試驗結(jié)果的RSD為1.19%~3.42%,表明該方法操作簡單快速,靈敏度高,重復(fù)性好。KODAMATANI等[9]建立了HPLC-化學(xué)發(fā)光檢測方法,采用HPLC法分離NDMA,利用化學(xué)發(fā)光反應(yīng)進(jìn)行飲用水中的NDMA長期、快速監(jiān)測,檢測限為0.2 ng/L,只需添加抗壞血酸溶液來消除殘余氯,并通過Oasis MAX固相萃取盒,樣品體積小于2 mL,每個樣品的完整分析時間短于15 min。范婷婷等[10]采用HPLC法測定纈沙坦中NDMA的含量,檢測限為0.001 μg/mL,定量限為0.003 μg/mL,線性關(guān)系良好,準(zhǔn)確度和精密度均較高,前處理簡單,可用于纈沙坦中NDMA的定量測定。
LC-MS法是一種集質(zhì)量分離、結(jié)構(gòu)鑒定、定性定量分析等于一體的檢測技術(shù),具有自動化程度高、準(zhǔn)確度高、靈敏度高等優(yōu)點,適用于復(fù)雜基質(zhì)樣品中各微量物質(zhì)的確證。簡龍海等[11]建立了測定食品中NDMA含量的液相色譜-大氣壓化學(xué)離子化-串聯(lián)質(zhì)譜(LCAPCI-MS/MS)法,加入同位素內(nèi)標(biāo)后,采用改進(jìn)的水蒸氣蒸餾法進(jìn)行處理,餾出液用二氯甲烷萃取,萃取液加水1 mL后減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,測定濃縮液,結(jié)果NDMA質(zhì)量濃度在5~500 ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。吳翠華等[12]建立了測定腌制肉制品中NDMA含量的LC-MS法,在優(yōu)化的色譜及質(zhì)譜條件下,采用電噴霧電離(ESI)正離子模式電離,多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式掃描測定,結(jié)果NDMA在2.0~50.0 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(r)為0.999 8,可用于測定腌制肉制品中NDMA的含量。張偉偉等[13]建立了水蒸氣蒸餾分離-HPLCMS/MS法測定食品中NDMA的含量,采用大氣壓化學(xué)離子源正離子模式和MRM模式,結(jié)果回收率為85.4%~101.0%,RSD小于11%,表明該方法靈敏度高,測定下限低,能滿足肉、魚制品等復(fù)雜基質(zhì)中NDMA的定性和定量分析。楊陽等[14]采用LC-MS法測定水中8種亞硝胺類化合物含量,采用內(nèi)標(biāo)法定量,進(jìn)樣方式采用固相萃取和直接進(jìn)樣,檢測結(jié)果顯示,SPE法檢測限更接近環(huán)境中污染物的濃度水平,快速簡便,線性關(guān)系良好,具有較高準(zhǔn)確度和精密度,重復(fù)性好。SUN等[15]建立了一種同時測定吉非替尼中4種基因毒性雜質(zhì)的HPLC-MS/MS法,采用ESI正離子模式電離,結(jié)果4種基因毒性雜質(zhì)質(zhì)量濃度在0.6~96.0 μg/L范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好,方法簡便可靠,可用于吉非替尼中4種基因毒性雜質(zhì)含量的測定。
夏日耀等[16]建立了GC法,采用氫火焰檢測器測定50種腌制魚干中9種N-亞硝胺類化合物的含量,結(jié)果檢測限和定量限范圍分別為0.05~0.29 μg/mL和0.18~0.95 μg/mL,方法操作簡單,且NDMA檢測限低于國家標(biāo)準(zhǔn)限量標(biāo)準(zhǔn),可實現(xiàn)一般實驗室對N-亞硝胺化合物的安全性檢測。張建斌等[8]建立了超聲波提?。滔噍腿。瓪庀嗌V-氮磷檢測方法,對肉制品中9種N-亞硝胺類化合物進(jìn)行測定,結(jié)果回收率為66.80%~93.89%,精密度試驗結(jié)果的RSD為1.39%~3.07%,方法操作簡單,專屬性強(qiáng),重復(fù)性好,靈敏度高,適用于同時測定肉及肉糜制品中9種N-亞硝胺類化合物的含量。李美萍等[17]采用固相萃取-氣相色譜高分辨質(zhì)譜檢測技術(shù),同時優(yōu)化儀器檢測條件及固相萃取條件,對飲用水中16種痕量亞硝胺進(jìn)行檢測,結(jié)果16種物質(zhì) 的 線 性 范 圍 為0.2~500 μg/L,r為0.994 3~0.999 7,檢測限為0.05~0.50 ng/L,遠(yuǎn)低于目前各國的限量,方法靈敏度高,選擇性好,準(zhǔn)確度高,適用于水中痕量亞硝胺的確證檢測。
熱能分析儀能特異性催化裂解N-亞硝胺類化合物生成一氧化氮(NO)基團(tuán),與臭氧反應(yīng)后,采用光電倍增管檢測產(chǎn)生的近紅外光。熱能分析儀是N-亞硝胺類化合物的特異性檢測器,通過結(jié)合氣相色譜儀對硝胺進(jìn)行分析,前處理方法簡單,專屬性強(qiáng),重復(fù)性好,靈敏度高。咸瑞卿等[18]建立了GC-TEA法檢測纈沙坦原料藥及其制劑中NDMA的含量,采用毛細(xì)管氣相色譜柱(30 m×0.32 mm,0.5 μm),程序升溫,不分流進(jìn)樣。結(jié)果顯示,NDMA的質(zhì)量濃度在10~1 000 ng/mL范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好(r=1.000,n=8),檢測下限為3 ng/mL。對13批樣品進(jìn)行了測定,其NDMA含量范圍為0~87.09×10-6。
GC-MS法分析取樣量少,靈敏度高,廣泛用于食品藥品的檢驗檢測,測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。馮秀娟等[19]建立了測定肉制品中NDMA含量的GC-三重四極桿質(zhì)譜法,通過QuEChERS法提取樣品,采用MRM模式掃描測定,結(jié)果的RSD為4.3%~6.2%,r為0.999 5。結(jié)果顯示,15份樣品中有5份樣品檢出NDMA,含量均低于國家限量值(3.0 μg/kg),滿足要求。喬玲等[20]將樣品經(jīng)QuEChERS法處理,極大簡化了前處理步驟,采用GC-MS法對15批次肉類制品中NDMA含量進(jìn)行測定,結(jié)果NDMA在生肉制品中均未檢出,而在熏肉類制品中有5批次樣品檢出,且含量均低于國家限值。朱萌萌等[21]將肉制品樣品通過蒸餾萃取后,冷凍去脂凈化,采用MRM模式監(jiān)測,以外標(biāo)法定量,利用GC-MS技術(shù)檢測肉制品中10種揮發(fā)性N-亞硝胺類化合物的殘留量。結(jié)果r均大于0.99,檢測限和定量限分別為0.01~0.02 μg/kg和0.04~0.07 μg/kg,且步驟簡單,靈敏度高。高蕙文等[22]在QuEChERS法的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,將樣品萃取、濃縮后采用GC-MS/MS法測定動物性食品中9種N-亞硝胺類化合物含量,線性關(guān)系良好,檢測限為0.4 μg/kg,步驟簡單,檢測限低,適于大批量樣品的檢測。張鳳艷等[23]采用GC-MS/MS測定水產(chǎn)品中的NDMA含量,改進(jìn)樣品處理方法,低溫大體積進(jìn)樣、MRM模式監(jiān)測、外標(biāo)法定量,線性關(guān)系良好,r為0.998 8,方法前處理步驟少,時間短,準(zhǔn)確性高,可滿足水產(chǎn)品中NDMA含量的檢測要求。ROASA等[24]建立了頂空固相微萃?。℉S-SPME)-GC-MS法檢測肉類樣品中9個揮發(fā)性亞硝胺的含量,結(jié)果表明該方法具有足夠的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度。SUN等[25]同樣采用HS-SEME-GC-MS法,測定生紅肉中9種揮發(fā)性N-亞硝胺化合物的含量,方法簡便、靈敏、準(zhǔn)確。楊光等[26]采用QuEChERS-GC-MS法測定香腸和火腿腸制品中13種N-亞硝胺類化合物的含量,采用MRM模式監(jiān)測,內(nèi)標(biāo)法定量,結(jié)果顯示,線性關(guān)系良好,操作簡單,污染少,靈敏度高,重復(fù)性好,可滿足批量肉制品中13種N-亞硝胺類化合物快速檢測的需要。李登昆等[27]建立了測定飲用水中3種揮發(fā)性N-亞硝胺類化合物的固相萃取大體積程序升溫進(jìn)樣GC-MS法,MRM模式監(jiān)測、外標(biāo)法定量,結(jié)果線性關(guān)系良好,方法靈敏準(zhǔn)確,簡單可靠。沈朝燁等[28]建立了同時測定水中9種N-亞硝胺類化合物的SPE-GC-MS法,結(jié)果線性關(guān)系良好,方法檢測限低于4 ng/L,靈敏度高,準(zhǔn)確度好。
吳兆偉等[29]采用GC-MS法測定纈沙坦中NDMA的含量,采用DB-WAXUI石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm,0.25 μm),以內(nèi)標(biāo)法定量,結(jié)果線性范圍寬,線性關(guān)系良好,平均回收率為103.2%,方法檢測限為1 ng/mL,方法步驟簡單,靈敏度和準(zhǔn)確性高,可較好地滿足纈沙坦原料藥生產(chǎn)中遺傳毒性雜質(zhì)NDMA的含量測定。姜俊等[30]采用HS-GC-LC法檢測對厄貝沙坦原料藥中遺傳毒性雜質(zhì)NDMA和NDEA進(jìn)行準(zhǔn)確定量,通過程序升溫分離,電子轟擊電離源(EI)電離,離子監(jiān)測(SIM)模式檢測,方法操作簡單、數(shù)據(jù)可靠,可有效檢測沙坦類藥物中相關(guān)遺傳毒性雜質(zhì)的含量。
除了常規(guī)檢測方法外,還有表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)法、分子印跡技術(shù)等新型檢測方法。LIN等[31]采用SERS法檢測NDMA和NDEA的含量,研究中利用聚焦離子束(FIB)技術(shù)制作了金納米棒(Au NRs)和SERS襯底,并用1,2-乙炔二硫醇對其進(jìn)行修飾,離子體共振產(chǎn)生高能發(fā)光激發(fā)背景信號;金納米棒因具有較強(qiáng)的兩性離子親水性,可在水溶液中捕獲極性小分子NDMA和NDEA。結(jié)果表明,NDMA和NDEA檢測限均可達(dá)10-8mol/L。CETó等[32]利用分子印跡聚合物電化學(xué)法檢測飲用水和再生水樣中NDMA的含量,基于分子印跡聚合物(MIP)作為識別元件,結(jié)合玻碳電極(GCE)作為電化學(xué)傳感器,在NDMA檢測中,MIP比非印跡聚合物(NIP)的靈敏度高出1個數(shù)量級。
SFC法高效快速,靈敏度高,綠色環(huán)保;離子色譜法具有較高的靈敏性及準(zhǔn)確性,尤其在食品檢測領(lǐng)域應(yīng)用廣泛;HPLC法前處理簡單,準(zhǔn)確度和精密度較高,普適性好;GC法靈敏度、選擇性較高,分析速度快,應(yīng)用范圍較廣;GC-TEA法前處理簡單,專屬性強(qiáng),重復(fù)性好,靈敏度高;LC-MS法、LC-MS/MS法、GC-MS法和GC-MS/MS法操作簡便,快速高效,回收率、靈敏度、準(zhǔn)確度高,重復(fù)性好,不僅可提高檢測效率,還可確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,可滿足實驗室大量樣品的日常檢測需求。隨著新的檢驗檢測技術(shù)和分析儀器的日新月異,未來NDMA含量檢測方法將朝著靈敏度更高、穩(wěn)定性更好、定性能力更強(qiáng)的方向發(fā)展。