动物饲料中水溶性着色剂的液-质联用分析

孙姝琦 张 颖 潘晋亨 王 迪 程家兴 杜振霞

(1中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，北京 100029；2.北京化工大学理学院，北京 100029)



动物饲料中水溶性着色剂的液-质联用分析

孙姝琦1张 颖1潘晋亨2王 迪2程家兴2杜振霞2

(1中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，北京 100029；2.北京化工大学理学院，北京 100029)

建立了超高效液相色谱/质谱联用(UPLC-MS)技术检测鸡和鱼类饲料中7种水溶性着色剂的分析方法。样品提取后通过固相萃取小柱去除基质干扰。在waters BEH C18柱上，0.2%甲酸，10 mmol/L甲酸铵的水溶液和乙腈为流动相梯度洗脱，采用选择离子(SIM)模式进行定量检测。待测组分在鱼饲料中的回收率为84.0%～109.2%(RSD 1.1%～7.6%)；在鸡饲料中回收率为81.9%～108.0%(RSD 0.4%～9.1%)。该方法灵敏度高，操作方便，适合于饲料中水溶性工业着色剂的快速检测。

超高效液相色谱质谱联用 工业着色剂 饲料

工业有机着色剂价格低廉，染色效果好，广泛应用于工业产品生产。但工业着色剂多含有偶氮或芳香胺等结构，在动物和人体内分解会产生苯胺类致癌物质，对人体有害。近年来，一些不法分子将工业着色剂违规加入动物饲料中，牟取暴利。因此，为防止因工业着色剂在动物饲料中的非法添加从而造成对人体的危害，有必要建立饲料中非法添加工业着色剂的检测方法。

文献报道的工业着色剂的检测方法多用于食品检测，而针对动物饲料中的工业着色剂的分析方法报道较少。复杂基质中工业着色剂检测方法主要为色谱法[1-3]和色谱质谱联用法[4-6]。鉴于饲料基质复杂，未经样品净化的样品，影响色谱保留时间和灵敏度，本实验采用固相萃取前处理方法，有效地减少了基质成分的干扰，建立了动物饲料中7种水溶性工业着色剂色谱质谱联用分析方法。

1 实验部分

1.1 实验仪器

超高效液相色谱仪(Acquity UPLC，美国Waters公司)；三重四级杆串联质谱仪(Quanttro Premier XE，美国Waters公司)；Milli-Q超纯水系统(美国Millipore)。

1.2 样品及试剂

样品：鸡饲料、鱼饲料

标准样品：日落黄、酸性蓝9、酸性橙II、酸性红2G、酸性红73、酸性紫7、酸性红52(北京百灵威科技有限公司)。

试剂：甲醇(美国FisherScientific)；甲酸(美国Sigma-Aldrich)；乙酸铵(美国 Sigma-Aldrich)；氨水(北京试剂厂)。

以上试剂均为分析纯，水为二次去离子水。

标准溶液储备液制备：将标准品溶于甲醇配制为1mg/mL的标准品储备液，使用前逐级稀释。

1.3 实验条件

1.3.1 样品预处理

称取1.0g饲料样品，加入着色剂标准品，2mL甲醇超声萃取3次，合并萃取液，过滤膜后使用固相萃取法进行提取和净化。

1.3.2 固相萃取条件

实验中使用WAX(Oasis, waters)固相萃取小柱。

固相萃取方法：先用1mL甲醇和 1mL水平衡柱子；上样；用5%甲醇溶液加1%的甲酸2mL淋洗；最后用含5%氨水的甲醇溶液4mL洗脱；氮吹，甲醇复溶后用于液-质联用分析。

1.3.3 色谱条件

色谱柱: BEH C18(100mm×2.1mm，1.7μm)；柱温40℃；

流动相: A相为添加0.2%甲酸，10mmol/L甲酸铵的水，B相为乙腈;梯度洗脱，0min：95%A-5%B相，6min： 25% A-75%B，7min：25%A-75%B，7.5min：95%A-5%B，8min：95%A-5%B，流速 0.25mL/min，进样量：1μL。

1.3.4 质谱条件

电喷雾电离源，负离子模式；锥孔电压25eV；毛细管电压3.0kV；离子源温度100℃；脱溶剂气温度350℃。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

使用BEH C18(100mm×2.1mm，1.7μm)色谱柱进行分离，以在水中添加0.2%甲酸，10mmol/L甲酸铵，与乙腈相进行梯度洗脱，改善了峰型和分离度，同时提高离子化效率，令7种着色剂在2.5～5.5min内得到良好的分离效果。优化后色谱条件见1.3.3，混合标准品的SIM模式色谱图见图1。

图1 水溶性着色剂SIM模式色谱图

2.2 质谱条件的优化

着色剂的标准品通过质谱直接进样，对每种着色剂的单标进行全扫描，确定每种着色剂的分子离子峰。由于水溶性着色剂含有磺酸根结构，严重抑制质谱电离，并且不易得到丰度较大且稳定的碎片离子，因此在满足检测限的情况下采用选择离子模式(SIM)进行定性定量分析，选择离子模式检测参数见表1。

表1 溶性着色剂SIM模式质谱条件

2.3 方法的线性响应范围，检出限、定量限

配制不同质量浓度的着色剂的混合标准溶液进样，以峰面积(Y)为纵坐标，样品质量浓度X(mg/L)为横坐标，进行线性回归，在标准曲线范围内线性关系良好，R2≥0.99。

方法以固相萃取加标样品峰面积S/N≥3为检出限，S/N≥10为定量限，灵敏度较高。具体结果见表2。

表2 水溶性着色剂的线性范围、相关系数和检出限

2.4 方法的回收率

分别取鸡饲料和鱼饲料，对水溶性着色剂进行3个添加水平(1000、2000、5000g/kg)的回收率进行测定，每一添加水平测定4次取平均值，计算其回收率和相对标准偏差，见表3和表4。

表3 鱼饲料中水溶性着色剂加标回收结果(n=4)

续表3

表4 鱼饲料中水溶性着色剂加标回收结果(n=4)

3 结论

建立了饲料中7种水溶性着色剂的定性定量分析方法。优化了样品前处理及液-质联用条件，该方法的定量限、回收率和精密度满足动物饲料中水溶性工业着色剂的分析要求。

[1]黄晓兰, 吴惠勤, 黄芳,等. GC-MS/SIM法同时测定食品中的苏丹红Ⅰ～Ⅳ. 分析测试学报, 2005, 24(4):1-5.

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Determination of water-soluble dyes in feed using ultra performance liquid chromatography with mass spectrometry.

Sun Shuqi1， Zhang Ying1， Pan Jinheng2， Wang Di2， Cheng Jiaxing2， Du Zhenxia2

(1.SinopecBeijingResearchInstituteofChemicalIndustry,Beijing100013,China;2.CollegeofScience,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)

The extract solution was purified by solid phase extraction cartridge. The separation was performed using C18stationary phase with gradient elution and the mass spectrometric acquisition was carried out under the mode of selectedion monitoring (SIM). The recoveries of dyes in fish feed were 84.0%-109.2%(RSD 1.1%-7.6%)and the recoveries of dyes in chicken feed were 81.9%-108.0%(RSD 0.4%-9.1%). This method can be used in rapid detection of illegally added water-soluble dyes in animal feed due to its convenience and sensitivity.

UPLC-MS; industrial dyes; feed

农业部公益性行业科研专项经费资助项目资助

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.03.007

2016-12-29