气质联用法检测宠物食品中的二甘醇

陆井莲，魏 斌，张 科，冯 民，朱臻怡，魏云计

（淮安出入境检验检疫局，江苏 淮安 223001）

气质联用法检测宠物食品中的二甘醇

陆井莲，魏 斌，张 科，冯 民，朱臻怡，魏云计

（淮安出入境检验检疫局，江苏 淮安 223001）

试验通过建立气质联用法检测宠物食品和饲料中的甜味剂二甘醇。采用无水乙醇溶解，超声提取，HP-INNOWAX毛细管色谱柱分离，SIM模式下m/z 75作为定量离子，对几种常见的宠物食品进行检测，回收率为89.4%～116.9%，相对标准偏差（RSD）为2.9%～9.8%（n=5），最低检测限为0.1 mg·kg-1，该方法准确、快捷、可靠，适用于饲料及宠物食品中痕量二甘醇的检测。

宠物食品；二甘醇；气质联用；甜味剂

适口性是宠物食品被宠物采食时通过对食品的感觉所表现出的好恶反应的现象。影响适口性的因素很多，除了食品本身原料的特点，食品添加剂的影响尤为重要。有研究表明，犬类可以尝出酸、甜、苦、咸、鲜味，且喜欢甜味食品，当宠物食品的新鲜度降低或因为其他添加剂和营养剂引起涩味和苦味时，适口性会大幅降低，从而降低宠物的采食量，因此在饲料中添加甜味剂是很多生产厂商的做法。目前，常用的碳水化合物类甜味剂包括蔗糖、果糖、乳糖和葡萄糖，也有非碳水化合物类甜味剂包括阿斯巴甜、甜蜜素、新桔皮苷二氢查尔酮（NHDC）、索巴甜、糖精钠和二甘醇等，如何适量使用非碳水化合物类甜味剂一直是宠物食品工业所研究的课题。

二甘醇分子式为C4H10O3，是一种无色透明且吸湿性很强的黏稠液体，工业中常作为一种高沸点溶剂，在食品和饲料领域曾被用作保湿剂和甜味剂，也被用作非法添加色素时的溶剂，但动物长期摄入二甘醇会在动物体内各个器官富集，尤其会使神经系统和肝脏中毒和损伤[1-2]。但宠物食品和饲料中尚无标准规定添加剂二甘醇的限量，探索检测宠物食品中二甘醇等甜味剂的检测方法对保障宠物饲料安全、提高宠物食品品质有重要意义。目前，常见的二甘醇检测方法多见于化妆品中，且传统的检测方法多为气相色谱配合氢焰离子化检测器（GC-FID）检测，检测方法缺少定性手段，难以适应基质复杂的样品且前处理过程相对复杂[3]。近年来，气相色谱质谱联用法（GC-MS）在农药残留检测与部分非法添加剂检测中越来越多地被应用和普及，其具有前处理相对简单、检测限低、结果可靠等特点[4]。

本试验参考食品、烟草、牙膏中二甘醇含量的检测方法，使用气相色谱较强极性的毛细管色谱柱分离，采用配有电子轰击离子源的质谱检测器，通过选择离子扫描方式检测（GC-MS/EISIM），此方法具有较高的灵敏度，适合痕量二甘醇的检测[5]。

1 材料和方法

1.1 试验仪器

气相色谱-质谱联用仪：Thermo Trace-DSQII配有NCI离子源，美国Thermofisher公司；HPINNOWAX弹性石英毛细管（30 m×0.32 mm×0.25 μm），美国安捷伦公司；电子天平：PB-203E型，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；恒温氮吹装置：N-EVAP14165型，美国Organomation联合公司；超声仪：sb-5200型，宁波新芝科技；离心机：3k15型，美国sigma-aldrich公司。

1.2 试剂与样品

标准品：二甘醇，德国Dr.Ehrenstorfer公司；乙醇：色谱级，德国Merck公司；无水乙醇：分析纯，南京化学试剂有限公司；几种常见的宠物食品购于宠物食品店；二甘醇用残留级乙醇配置1 000 mg·L-1标准液备用，另配置100、50、10、5、1、0.5、0.1、0.05、0.01 mg·L-1标准液作为比对标液，随用随配。

1.3 色谱和质谱条件

柱温：程序升温，初始温度50℃，保持3 min，然后以20℃·min-1的速度升至230℃，保持3 min；载气：高纯氦气，恒流模式，流速1.0 mL·min-1；进样口温度250℃，离子源温度200℃，接口温度250℃；离子源：EI源，70 eV；检测方式：选择离子检测（SIM），m/z 45、75和67，定量离子m/z 45，溶剂残留5min；不分流进样。

1.4 样品处理与提取

动物饲料样品经过粉碎器研磨至粉状待测，称取粉碎好的样品5 g（精确到0.01 g）于100 mL均质器中，加入无水乙醇（分析纯）25 mL，均质5 min，超声提取10 min，静置后取上层清液1 mL过0.22 μm膜上机检测。

2 结果与分析

2.1 色谱和质谱条件的选择

二甘醇分子含有两个羟基基团，具有较强的极性。如果使用非极性和极性较弱的色谱柱则无法将二甘醇分子与溶剂有效分离，使用HP-INNOWAX色谱柱可以有效分离二甘醇，且峰型较好无拖尾现象，离子色谱图见图1。

图1 离子色谱图

图1（a）为添加二甘醇0.5 mg·kg-1的饲料样品的全扫fullscan模式下的总离子色谱图，10.87 min峰为二甘醇响应峰。图1（b）为加标二甘醇饲料0.5 mg·kg-1样品的SIM模式色谱图，对比（a）、（b）两图可知，在SIM模式下可以消除一些样品的基质干扰峰，这样可以提高检测的灵敏度与准确性，图1 （c）为阴性空白样品的SIM模式下离子色谱图，可见基线基本平稳，二甘醇出峰时间附近无杂峰，对比（b）、（c）两图可见本试验能满足饲料中二甘醇的定性及定量，能够排除基质的干扰作用。

在SIM模式下的3个离子，m/z 45、75和67，选择m/z 75作为定量离子，虽然m/z 75不是丰度最大的离子峰，但其较能反应出二甘醇的主要结构，二甘醇全扫模式下质谱图见图2。而在未经有效净化的复杂基质饲料中以醇类溶剂提取时比较容易出现m/z 45的干扰碎片，因此本试验选择m/z 75为定量离子能有效排除假阳性，提高检测结果可信度。

图2 二甘醇全扫模式下质谱图

2.2 提取溶剂的选择

分别选择甲醇、乙醇、正己烷、丙酮和乙酸乙酯作为提取溶剂，除正己烷回收率只有约30%外，其他溶剂的回收率均＞80%，但丙酮和乙酸乙酯提取后基质干扰较大，需要进一步净化。而甲醇和乙醇回收率和抗干扰性都比较好，最后从经济性和溶剂低毒性考虑，选择乙醇作为本试验的提取溶剂。对于高油脂高色素基质样品，应各取PSA粉和C18粉0.1 g对待测液进行固相萃取净化后再过膜上机检测。

2.3 添加回收率、最低检出限与精密度

分别用猪皮咬胶、饼干零食、鸡肉干、牛肉干、颗粒日粮、幼犬狗粮和磨牙小骨几种常见的宠物食品作为添加样品。将二甘醇标液添加到这些阴性样品中，得到含二甘醇浓度为0.5、1、2.5 mg·kg-1试样，再分别进行添加回收实验，不同添加水平的回收率与精密度（n=5）见附表。每个浓度试验重复5次，方法回收率为89.4%～116.9%，相对标准偏差（RSD）2.9%～9.8%，以S/N≥3估算该方法的最低检出限为0.1mg·kg-1，说明该方法符合相关检测要求。检测中回收率通常＞100%，可能是乙醇提取对实验有基质增强效应，但在允许范围内。

附表 不同添加水平的回收率与精密度（n=5） %

3 小结

本试验采用气质联用选择离子模式（GC-MS/ SIM），乙醇作为提取溶液，检测饲料中的二甘醇，具有干扰小、检测成本低和溶剂低毒性等特点；采用极性毛细管色谱柱出峰快、检测周期短、前处理简单；采用m/z 75作为定量离子结果准确可靠，适合饲料中二甘醇的快速检测和筛查。

[1] 金鹏飞,何笑荣,邹定,等.GC-MS法应用于丙二醇的质量控制及二甘醇检查[J].药物分析杂志,2008,28（6）:942-944.

[2] Ferrari L A,Giannuzzi L.Clinical parameters,postmortem analysis and estimation of lethal dose in victims of a massive intoxication with diethylene glycol[J].Forensic Science International, 2005,153(1):45-51.

[3] 谭礼和,王艳.甘油中二甘醇含量的检测[J].海军医学杂志, 2002,23（4）:336-337.

[4] 杨君,王建华,刘靖靖,等.气相色谱-负化学离子源质谱法在食品安全分析中的应用[J].化学分析计量,2012,21（5）:97-100.

[5] 肖林霞,李宏伟,于红光,等.气相色谱法测定宠物饲料中丙三醇、丙二醇、二甘醇的研究[J].成都大学学报（自然科学版）, 2013,32（2）:128-130.

Determination of Diethylene Glycol by GC-MS in Pet Food

LU Jinglian,WEI Bin,ZHANG Ke,FENG Min,ZHU Zhenyi,WEI Yunji

（Huaian Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Huaian 223001,Jiangsu China）

To establish a method for the determination of diethylene glycol by GC-MS in pet food.Dissolve by anhydrous ethyl alcohol,abstracted by ultrasonic wave and separated by capillary column of HP-INNOWAX,diethylene glycol was detected by mass spectrometry in SIM mode with quantitative m/z 75.This method had a recovery rate with 89.4%-116.9%,RSD with 2.9%-9.8%(n=5)and limit of detection with 0.1 mg·kg-1in the three spiked levels test in several common pet food.This method is accurate,reliable and convenient way to detect diethylene glycol in feed and pet food.

pet food;diethylene glycol;GC-MS;sweeteners

TS255.7

A

1001-0084（2015）03-0048-03

2015-02-27

陆井莲（1983-），女，江苏淮安人，助理工程师，主要从事饲料安全检测工作。