梁愛勇 / 品測(上海)檢測科技有限公司
三聚氰胺及其同系物三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺,都是重要的化工原料,本身的毒性不高,但如果被人體攝入,會引起腎結石或膀胱結石等病癥,甚至引起腎衰竭,影響身體健康[1]。以三聚氰胺-甲醛樹脂為原料合成的密胺餐具、食品包裝材料等,經(jīng)光照、加熱或遇酸時,殘留的三聚氰胺和三聚氰酸單體會向與之接觸的食品遷移,從而污染食品,危害人體健康[2]。
目前檢測三聚氰酸的分析方法很多,包括氣質聯(lián)用法、高效液相色譜法等[3-5]。但尚未有對動物源性食品中三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺同時進行檢測的分析方法。本實驗建立了測定動物源性食品中三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺的高效液相色譜-串聯(lián)質譜法[6-7]。
1.1.1 試劑
三聚氰酸標準品:純度大于等于99%;三聚氰酸一酰胺標準品:純度大于等于99%;三聚氰酸二酰胺:純度大于等于99%,均來自美國Dima Technology Inc公司。
甲醇、乙腈:色譜純,來自德國Merck試劑公司;實驗用水為實驗室自制的超純水。
動物源性食品樣品:液態(tài)乳、畜禽肉類加工品,均采樣自上海各大超市。
1.1.2 儀器
液相質譜聯(lián)用儀(ESI源)8050:日本島津;電子分析天平XS205DU:美國梅特勒-托利多;電子分析天平PL1502-S:美國梅特勒-托利多;超聲波儀2300TH:上海安譜實驗科技股份有限公司。
三聚氰酸類標準溶液:分別稱取約0.01 g(準確至0.000 01 g)的三聚氰酸類標準品于10 mL的容量瓶中,用甲醇配制成約1 000 mg/L的標準儲備溶液,于4 ℃冰箱內(nèi)避光保存,工作溶液逐級稀釋。
1.3.1 樣品制備
取有代表性樣品,用剪刀剪碎,面積不得大于2 mm×2 mm,混合均勻,待用。
1.3.2 樣品前處理
稱取約0.5 g動物源性食品樣品(精確至0.001 g),于10 mL離心管中,加入大約9 mL乙腈水溶液(8:2,V:V),渦旋3 min后,在超聲波中超聲30 min,每隔5 min振搖1次,保持固相完全分散。取出放置至室溫,定量轉移至25 mL容量瓶中,加乙腈水溶液(8:2,V:V)稀釋至分度,混勻。溶液經(jīng)濾紙過濾后,取部分溶液于轉速10 000 r/min,4 ℃下離心15 min,取上清液經(jīng)過0.25 μm有機濾膜于進樣小瓶中,進樣分析。
1.3.3 樣品加標提取
分別稱取9個0.5 g空白動物源性食品樣品,置于10 mL離心管中,加入15 μL、30 μL、150 μL三聚氰酸類混合標樣后加入大約9 mL乙腈水溶液(8:2,V:V),渦旋3 min后,在超聲波中超聲30 min,每隔5 min振搖1次,保持固相完全分散。取出放置至室溫,定量轉移至25 mL容量瓶中,加乙腈水溶液(8:2,V:V)稀釋至分度,混勻。溶液經(jīng)濾紙過濾后,取部分溶液于轉速10 000 r/min,4 ℃下離心15 min,取上清液上機分析,同時做平行試驗。
1.3.4 色譜條件
色譜柱:UPLC BEH Amide(2.1 mm×100 mm×1.7 μm),流動相:A為10%乙酸銨水溶液 B為乙腈;梯度洗脫程序:0 min(87%B)→0.15 min(87%B)→2 min(55%B)→2.5 min(40%B)→5.5 min(40%B)→5.51 min(87%B)→7.5 min(87%B);柱溫箱溫度:40 ℃;進樣體積:5 μL;流速:0.4 mL/min。
1.3.5 質譜條件檢測類型:電噴霧離子源,正負離子掃描模式(Electrospray ionization,ESI+&ESI-);
檢測方式:多反應監(jiān)測模式(Multiple Reaction Monitor,MRM);
接口溫度:350 ℃;
DL溫度:200 ℃;
加熱模塊溫度:200 ℃;
霧化氣流速:3.0 L/min;
加熱氣流速:12.0 L/min;
干燥氣流速:8.0 L/min。
表1 質譜多反應監(jiān)測條件
由三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺的化學性質可知,這三種物質在高溫下較不穩(wěn)定,在超聲波水浴提取中超聲波提取過程會產(chǎn)生較多的熱量,影響三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺的穩(wěn)定性。因此,本文優(yōu)化了超聲波提取的溫度條件。
經(jīng)對比試驗,第一組在超聲波提取過程中不控制水溫,連續(xù)超聲30 min;第二組在超聲波提取過程中通過添加冰水,控制水溫不超過20 ℃;第三組在超聲波提取過程中通過添加冰水,控制水溫不超過30 ℃;第四組在超聲波提取過程中通過添加冰水,控制水溫不超過40 ℃。
結果發(fā)現(xiàn):第一組和第四組的回收率均不理想,平均回收率分別為62%和73%,而第二組和第三組的回收率均比較理想,平均回收率分別為94%和96%,因此,在超聲波前處理過程中,應控制超聲波的水溫不得超過30 ℃。
對10.0 μg/mL的三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺的標準溶液進樣分析,得到三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺的質譜圖,見圖1~3。由此可知,在設定條件下,三聚氰酸類物質雖不能較好地被分離,但可以通過不同的母離子/子離子對得到區(qū)分。
圖1 三聚氰酸質譜圖
圖2 三聚氰酸一酰胺質譜圖
圖3 三聚氰酸二酰胺質譜圖
在設定條件下,分別測定0.05 mg/L、0.5 mg/L、10 mg/L、100 mg/L 、250 mg/L三聚氰酸類標準工作溶液,以色譜峰面積(Y)為縱坐標,各組分質量濃度(X)為橫坐標,繪制標準工作曲線。重復進樣20次空白動物源性樣品,計算其噪聲的標準偏差Sb,按式(1)得到儀器檢出限。
式中:b—— 標準曲線斜率
將儀器檢出限乘以稀釋倍數(shù),除以稱樣量,結合基質干擾確定方法檢出限、定量限。三聚氰酸類物質的標準曲線方程、相關系數(shù)、檢出限和定量限見表2。
表2 三聚氰酸類物質的標準曲線、相關系數(shù)、檢出限和定量限
按1.3.3實驗方法對空白動物源性食品樣品進行加標回收試驗,結果見表3。由此可知,平均回收率為92.7%~101.6%。
表3 加標回收試驗結果
在空白動物源性食品樣品中添加0.5 mg/kg三聚氰酸類混合標準溶液,平行測定6次,測定結果及相對標準偏差見表4。由此可知,各組分測定結果的相對標準偏差小于10%,該方法適用于動物源性食品樣品中三聚氰酸類物質的定量分析,精密度良好。
表4 精密度試驗結果
采用本方法測定從上海各超市采樣獲得的6件動物源性食品樣品,測定結果如表5所示。
表5 各種動物源性食品樣品測定結果
由表5的測定結果可知,部分樣品還是存在三聚氰酸或三聚氰酸一酰胺,分析原因可能為包裝材料遷移或不法經(jīng)銷商添加所致。
通過優(yōu)化樣品前處理方法,經(jīng)過對比實驗發(fā)現(xiàn),控制超聲波提取的水浴溫度不超過30 ℃,即可得到較好的前處理效果。同時采用液相色譜-質譜聯(lián)用方法對動物源性食品中的三聚氰酸類物質進行測定,三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺的濃度范圍均在0.05~250 mg/L內(nèi)線性關系良好(r2≥0.99),加標回收率均在92.7%~101.6%之間,精密度≤10%,方法簡便、快速,測定結果準確??梢杂糜趧游镌葱允称分械娜矍杷犷愇镔|的日常監(jiān)測。