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非衍生-气相色谱-串联质谱法测定乳制品中三聚氰胺

2011-12-27宋晓立

河北省科学院学报 2011年4期
关键词:萃取柱三聚氰胺质谱法

宋晓立,张 岩,2,吕 品,李 强

(1.河北省食品质量监督检验研究院河北省食品安全重点实验室,河北石家庄 050091;2.河北医科大学河北省法医学重点实验室,河北石家庄 050017;3.河北医科大学基础医学院细胞生物学教研室,河北石家庄 050017)

非衍生-气相色谱-串联质谱法测定乳制品中三聚氰胺

宋晓立1,张 岩1,2,吕 品3,李 强1

(1.河北省食品质量监督检验研究院河北省食品安全重点实验室,河北石家庄 050091;2.河北医科大学河北省法医学重点实验室,河北石家庄 050017;3.河北医科大学基础医学院细胞生物学教研室,河北石家庄 050017)

应用气相色谱-串联质谱仪(GC-MS/MS),建立了乳制品中三聚氰胺的非衍生检测方法。样品采用乙腈-水溶液提取,经MCX固相萃取柱进行净化和富集后,用GC-MS/MS检测,多反应监测(MRM)模式下进行定性、定量分析。结果表明:三聚氰胺在0~10mg/kg的线性范围内具有良好的线性关系,方法检出限(LOD)为0.005mg/kg,三聚氰胺的平均回收率在88.7%~100.6%之间,相对标准偏差在2.7%~8.6%之间。本方法可用于乳制品中三聚氰胺含量的测定。

气相色谱-串联质谱;非衍生;乳制品;三聚氰胺

三聚氰胺(Melamine)即蜜胺,又称氰尿酰胺,通常由尿素聚合而制得,是一种重要的有机化学品,广泛应用于餐具的生产[1]。蜜胺餐具中的三聚氰胺在高温和酸性条件下能转移到食品中。三嗪类农药环丙氨嗪(Cyromazine)在光降解条件下也可能生成三聚氰胺[2]。近年来,不法分子将三聚氰胺违法添加到乳制品中导致婴儿肾结石,引起广泛的关注。

现行的国家标准GB/T 22388-2008《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》中规定了液相色谱法、液相色谱-串联质谱法、衍生化-气相色谱-质谱法和衍生化-气相色谱-串联质谱法等四种方法[3]。其中:液相色谱法检测精度低且无法准确定性;液相色谱-串联质谱定性准确,检测精度高,但仪器购置费用昂贵;衍生化-气相色谱质谱法灵敏度高,但衍生化操作繁琐费时,检测成本较高。本研究建立了应用气相色谱-串联质谱定性定量检测乳制品中的三聚氰胺的非衍生方法,建立的方法操作便捷,灵敏度高,方法精度与国标检测方法一致,可以用于乳制品中三聚氰胺的检测。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

三聚氰胺标准品,纯度大于99.5%(美国药典);甲醇,乙腈(色谱纯,美国Baker公司);氨水,盐酸(分析纯);水为符合GB/T6682规定的一级水。

1.2 仪器与设备

Agilent 7890A气相色谱-7000A三重串联四极杆质谱仪(美国安捷伦公司);漩涡混匀器;低温高速离心机;电子天平;试管分散机;固相萃取仪;氮吹仪;超声波萃取器;Waters Oasis MCX固相萃取柱。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

1.3.1.1 固态乳制品 准确称取样品2g(精确至0.01g)于50m L具塞刻度离心管中,分别加入25m L乙腈-水(60/40,V/V)混合提取液和1m L盐酸溶液(1mol/L),提取液定容至刻度,超声提取20min,10000r/min低温离心5min,上清液待净化。

1.3.1.2 液态乳制品 准确称取样品10g(精确至0.01g)于50m L具塞刻度离心管中,分别加入25m L乙腈提取液和1m L盐酸溶液,提取液定容至刻度,超声提取20min,10000r/min低温离心5min,上清液待净化。

1.3.1.3 净化 依次加入3m L甲醇、3m L水活化固相萃取柱,准确移取10.0m L上清液过固相萃取柱,控制过柱速度在1m L/min以内。再依次加入3m L水和3m L甲醇淋洗固相萃取柱,抽近干,用8m L氨水甲醇溶液(5/100,V/V)洗脱,收集洗脱液于50℃氮气吹干,用甲醇1.0m L溶解残渣,漩涡混匀1min,10000r/min低温离心5min,上清液过0.22μm滤膜,待测。

1.3.2 色谱质谱条件

1.3.2.1 色谱条件 HP-5MS色谱柱,30m×0.32mm×0.25μm;载气:氦气(99.999 5%);柱流速:1m L/min;汽化室温度:300℃;进样方式:分流进样,分离比为10∶1;进样量:2.0μL;升温程序:初始温度200℃保持0.5min,之后以15℃/min速率升温至230℃,保持1min。

1.3.2.2 质谱条件 电喷雾离子源(ESI):230℃;传输线温度:280℃;四极杆温度:150℃;电子能量:70e V;延迟时间:1min;解离电压:1.0v;最大解离能:0.45;正离子扫描,多反应监测(MRM)模式检测,定量例子对为126/85,辅助定性离子对为126/68。

2 结果与分析

2.1 样品的提取和净化

乳制品的蛋白质含量较高,会对样品测定产生干扰,本研究选用酸化乙腈水溶液作为萃取剂,对蛋白质的沉淀效果良好,能够较为有效地减少干扰;三聚氰胺呈弱碱性,本研究选用的MCX固相萃取柱能保留碱性化合物,有效地去除样品中杂质;洗脱时为减少萃取柱中吸附的碱性样品杂质,本研究选用含有较低浓度甲醇的碱性溶液作为洗脱液。试验可以得到较好的回收率,提取和净化效果满足样品分析要求。

2.2 MRM监测离子的选择

本研究采用MRM检测方式,在一级全扫描质谱图中,三聚氰胺化合物可以观察到清晰的[M-H]+准分子离子峰m/z 126,然后进行相应的子离子Q3全扫描,发现母离子m/z 126脱掉NCNH2得到的子离子m/z 85具有较高的离子丰度,因此选择m/z 85作为定量离子;子离子m/z 85进一步脱NH3得到的子离子m/z 68,离子丰度相对于其他的子离子要高,因此选择m/z 68作为辅助定性离子。定性分析选择了一个母离子及其两个子离子,并依据子离子相对丰度比和化合物保留时间定性,符合欧盟委员会指令2002/657/EC对定性分析的要求[4]。如果试样中的质量色谱峰保留时间与标准工作溶液一致(变化范围在±2.5%之内),样品中目标化合物的两个子离子的相对丰度与浓度相当标准溶液的相对丰度一致,相对丰度偏差不超过表1的规定,则可判断样品中存在三聚氰胺。加标样品的选择离子质量色谱图如图1所示。

表1 定性离子相对丰度的最大允许偏差

图1 三聚氰胺加标样品的选择离子质量色谱图(0.05mg/kg)

2.3 线性范围、检出限和定量限

用空白样品加标的方法分别制备浓度为0.5、2.0、5.0、8.0、10.0mg/kg的样品,提取检测,各组分的浓度(X,mg/kg)与对应的峰面积(Y)比值呈现良好的线性关系,其相关参数见表2。以5倍信噪比(S/N)计算,该方法测定乳制品中三聚氰胺的检出限为0.005mg/kg。

表2 回归方程和相关系数

2.4 回收率与精密度

在添加浓度0.5~10.0mg/kg范围内,三聚氰胺的平均回收率在88.7%~100.6%之间(n=6),相对标准偏差(RSD)均小于10%,符合检测要求。

表3 方法的添加回收结果和精密度

2.5 方法与国家标准方法的比对

分别制备浓度为2.0和8.0mg/kg的实验样品,同时采用本方法和国标第二法(LC-MS/MS法)进行检测,检测结果见表4。测定结果经T检验,两种方法无显著性差异(P>0.05)。

表4 方法比对结果

3 结论

本研究建立的应用气相色谱-串联质谱定性定量检测乳制品中的三聚氰胺的非衍生方法,检测结果与国标检测方法一致,可以用于乳制品中三聚氰胺的检测。

[1]冯建民,吉俊红.我国三聚氰胺生产应用现状及产业技术分析[J].化工科技场,2005,28(2):12~17.

[2]栾伟.宠物食品中三聚氰胺及三聚氰酸的液相色谱串联质谱法分析[J].分析测试学报,2008,28(z1):203~206.

[3]GB/T 22388-2008原料乳及乳制品中三聚氰胺检测方法[S].北京:中国标准出版社,2008.

[4]2002/657/EC.Commission Decision of 12 August 2002 implementing Council Directive 96/23/EC concerning the performance of analytical methods and the interpretation of results[J].Official Joumal of the European Union,2002,17(8):8~36.

Determination of Melamine in Dairy Products by Non-derivative GC-MS/MS

SONG Xiao-li,ZHANG Yan,LV Pin,LI Qiang

(1.HebeiKeyLaboratoryofFoodSafety,HebeiInstituteofFoodQuality SupervisionInspectionandResearch,ShijiazhuangHebei050091,China;2.HebeiKeyLaboratoryofForensicMedicine,HebeiMedicaUniversity,ShijiazhuangHebei050017,China;3.BasicMedicalCollegeofHebeiMedicalUniversity,ShijiazhuangHebei050017,China)

A Method for the determination of melamine with non-derivative GC-MS/MS in dairy products is introduced.The sample is extracted with acetonitrile water solution,cleaned up with MCX column and then determined by GC-MS/MS using multiple reaction monitoring(MRM)scan mode.The results show that the working curve is linear in the range of 0~10 mg/kg.The limit of detection(LOD)of melamine is 0.005 mg/kg.Extraction recoveries for melamine range from 88.7%~100.6% and RSD is between 2.7%~8.6%.The method is suitable for the determination of melamine in dairy products.

GC-MS/MS;Non-derivative;Dairy products;Melamine

TS207

:A

1001-9383(2011)04-0026-04

2011-07-20

河北省科技支撑计划资助项目(07276709D,09276906D)

宋晓立(1960-),男,高级工程师,主要从事食品安全检测技术研究.

张岩,Email:snowwinglv@126.com

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