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液相色谱-串联质谱法检测婴幼儿配方乳粉中双酚A和壬基酚

2017-12-09张敏娟王慧芳

农产品加工 2017年23期
关键词:双酚质谱法乳粉

张敏娟,安 瑜,唐 欣,王慧芳,李 晓

(陕西省产品质量监督检验研究院,陕西西安 710048)

液相色谱-串联质谱法检测婴幼儿配方乳粉中双酚A和壬基酚

张敏娟,安 瑜,唐 欣,王慧芳,李 晓

(陕西省产品质量监督检验研究院,陕西西安 710048)

建立了婴幼儿配方奶粉中双酚A和壬基酚的液相色谱-串联质谱法的测定方法。样品经溶剂提取净化后,采用Poroshell 120SB-C18型液相色谱柱分离,以0.1%氨水和甲醇为流动相,进行梯度洗脱,采用多反应监测模式,外标法定量。结果表明,双酚A的方法检出限为0.05 μg/kg,壬基酚的方法检出限为0.1 μg/kg。线性范围内低、中、高3个添加水平双酚A的回收率为76.80%~86.75%,壬基酚的回收率为77.00%~87.34%。该方法具有灵敏度高、定性定量准确等特点,适用于婴幼儿配方乳粉中双酚A和壬基酚的检测。

双酚A;壬基酚;液相色谱串联质谱;婴幼儿配方食品;检测

双酚A和壬基酚是重要的化工原料,是环境中广泛分布的污染物。目前发现双酚A和壬基酚普遍存在于各类食品中[1],可通过各种途径污染食品。双酚A和壬基酚亲脂性较强,易在脂肪和蛋白含量高的食品中富集[2]。双酚A和壬基酚是一种公认的内分泌干扰物[3-4],具有类似雌激素作用,能够对机体产生毒害作用。大量体内外试验证明双酚A和壬基酚的雌激素效应和生物毒性,其对人体产生的不良作用,包括对内分泌系统、生殖系统和免疫系统的影响及致癌作用[1]。

近年来,随着我国乳业的快速发展,乳制品产量大大提高,人均消费量也大幅增加。随着食品安全意识的提高,人们对乳制品,特别是婴幼儿食品的安全更是提出更高的要求。NP和BPA不允许添加到食品中,特别是婴幼儿配方奶粉中。但在婴幼儿配方奶粉的生产过程和使用的包装材料中可能存在双酚A和壬基酚,导致双酚A和壬基酚有可能被引入到奶粉中,进而给婴幼儿的健康带来危害[5],因此对双酚A和壬基酚的检测就尤为重要。目前,双酚A和壬基酚的检测方法主要有高效液相色谱[6-7]、气相色谱-质谱法[8]及液相色谱-串联质谱法[1-5]等。试验采用液相色谱-串联质谱法,以乙腈为提取溶剂,同时测定婴幼儿配方乳粉中双酚A和壬基酚。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

1.1.1 材料

婴幼儿配方乳粉,内蒙古伊利集团提供;婴幼儿配方奶粉,陕西银桥集团提供;婴幼儿配方羊奶粉,陕西百跃集团提供。

1.1.2 试剂

双酚A和壬基酚标准品,纯度>98.5%,德国Dr.ehrenstorfer gmbh公司产品。

甲醇,色谱纯,德国默克公司产品;乙腈,色谱纯,德国默克公司产品。

1.1.3 仪器

6420 A型液相色谱-串联质谱仪,美国Agilent公司产品;TG16-WS型台式高速离心机,湖南湘仪离心机仪器有限公司产品;JDX-300型多功能摇床,上海世平实验设备有限公司产品;UHP-Ⅲ-20T型超纯水机,成都超出科技有限公司产品;BSA224S型电子天平,北京赛多利斯天平有限公司产品;Poroshell 120EC-C18型色谱柱,美国Agilent公司产品。

1.2 方法

准确称取样品2.0 g(精确到0.01 g) 于25 mL玻璃离心管(用乙醇和超纯水清洗,经180℃烘干)内,加入5 mL乙腈,振荡提取20 min,以转速5 000 r/min离心5 min,上清液转移至另外1个干净的玻璃离心管中,再用5 mL乙腈提取,合并2次提取的上清液,氮气吹干。加2 mL甲醇溶解,以转速6 500 r/min离心3 min,上清液供液相色谱-串联质谱仪测定,同时做空白试验。

1.2.1 色谱条件

色谱柱:Poroshell 120EC-C18,2.1 mm×100 mm×1.8 μm,或性能相当者。柱温30℃;进样量5 μL;流动相0.1%氨水∶甲醇为90∶10,梯度洗脱;流速0.3 mL/min。

色谱条件见表1。

表1 色谱条件

1.2.2 质谱条件

电离方式:ESI负离子模式;干燥气:氮气,纯度≥99.9%,23 L/min;离子源温度300℃;采集模式多重反应监测模式(MRM)。

双酚A和壬基酚的质谱参数及保留时间见表2。

表2 双酚A和壬基酚的质谱参数及保留时间

2 结果与分析

2.1 样品前处理方法的优化

试验采用无水乙醇、甲醇、乙酸乙酯∶环己烷(1∶1)、乙腈4种溶剂进行提取,同时进行加标试验。经过分析,发现当采用乙腈为提取溶剂时,对奶粉中蛋白质的沉淀效果较好,无干扰峰。双酚A和壬基酚的回收率比较稳定,且能获得76%~88%的回收率。因此,确定乙腈为该方法的提取溶剂。

2.2 色谱与质谱条件的优化

2.2.1 色谱柱的选择

试验选择了Agilent公司的Poroshell 120EC-C18、SB-C18和BEH-C183种色谱柱。结果表明,采用BEH-C18色谱柱和SB-C18色谱柱时,双酚A和壬基酚峰形较差,定性及定量分析结果偏差比较大。当采用Poroshell 120EC-C18色谱柱时,双酚A和壬基酚响应值和峰形都比较好,保留时间稳定。因此,试验最终选用Poroshell 120EC-C18色谱柱。

3种色谱柱分离双酚A和壬基酚得到的MRM色谱图见图1。

图1 3种色谱柱分离双酚A和壬基酚得到的MRM色谱图

2.2.2 流动相的选择

试验先后使用甲醇和水,乙腈和水、甲醇和0.1%甲酸、甲醇和0.1%氨水作为流动相。通过对照峰形、保留时间和灵敏度。结果发现,当流动相为甲醇和0.1%氨水溶液为流动相时,其质谱响应值最高,峰形平滑对称,并且色谱分离效果也很好。因此,最终确定流动相为甲醇和0.1%氨水溶液。

2.2.3 质谱条件的选择

双酚A和壬基酚的化学结构表明,此化合物进行电喷雾负离子模式扫描。在负离子模式下,双酚A和壬基酚分别产生133.1,212.2,133.1,147.1 m/z的特征离子。最终确定双酚A和壬基酚的定量离子对分别为227.2/212.2和219.2/133.1,定性离子对分别为227.2/133.1和219.2/147.1。试验对裂碎电压和碰撞能量进行了优化,确定了双酚A和壬基酚的最佳质谱参数。

双酚A和壬基酚子离子MRM色谱图及质谱图见图2。

图2 双酚A和壬基酚子离子MRM色谱图及质谱图

图3 空白样品 (a)、双酚A和壬基酚标准品(b)及加标样品(c) MRM色谱图

2.3 方法的验证

2.3.1 标准曲线和检出限

双酚 A:0.5,1.0,2.5,5.0,10.00 μg/L,壬基酚:1,2,5,10,20 μg/L质量浓度范围,在选定的色谱条件和质谱条件下进行测定,得到双酚A和壬基酚的线性范围、线性方程、相关系数和检出限。

试验采用在空白样品中添加标准溶液的方法,以各定量离子3倍和10倍的信噪比(S/N) 对应样品中目标化合物的浓度,得到检出限和定量限。

双酚A和壬基酚的线性范围、线性方程、相关系数和检出限见表3,空白样品(a)、双酚A和壬基酚标准品(b) 及加标样品(c) MRM色谱图见图3。

表3 双酚A和壬基酚的线性范围、线性方程、相关系数和检出限

2.3.2 方法精密度和回收率

采用在空白样品(婴幼儿配方乳粉) 中进行加标的方法进行回收率和精密度试验。在空白样品中添加低、中、高3个质量浓度水平(双酚A:0.25,2.50,10.00 μg/kg;壬基酚:0.5,5.0,20.0 μg/kg)的标准溶液,按照1.2.1描述的方法进行测定,每个添加水平平行测定6次。

双酚A和壬基酚在样品中的回收率和精密度见表4。

表4 双酚A和壬基酚在样品中的回收率和精密度

试验结果表明,表明该方法回收率良好,数据结果稳定,可以满足实际检测要求。

3 结论

建立液相色谱-串联质谱法检验检测婴幼儿配方乳粉中双酚A和壬基酚含量的方法。该方法具有前处理简单、灵敏度高、定性定量准确、回收率稳定等优点,适用于婴幼儿配方乳粉中双酚A和壬基酚的检测与验证。

[1]罗纪军.液相色谱-串联质谱法测定乳制品中双酚A和壬基酚 [J].现代农业科技,2015(1):288-289,291.

[2]牛宇敏,张晶,张书军,等.同位素稀释液相色谱-串联质谱法测定动物性食品中的双酚A、壬基酚及辛基酚 [J].分析化学,2012(4):534-538.

[3]李锦清,綦艳,郦明浩,等.UPLC-MS/MS法测定奶粉中壬基酚和双酚A[J].广东化工,2015(14):211-212.

[4]曲双双,肖光辉,刘婷,等.UPLC-MS/MS法同时测定婴幼儿配方奶粉中的壬基酚和双酚A[J].中国食品添加剂,2016(8):185-190.

[5]曲双双.UPLC-MS/MS法测定婴幼儿配方奶粉中壬基酚和双酚A的方法建立及应用 [D].哈尔滨:黑龙江东方学院,2016.

[6]周建科,张前莉,韩康,等.中老年奶粉中双酚A和己烯雌酚的反相高效液相色谱测定 [J].食品工业科技,2007 (2):233-234,145.

[7]田宏哲,徐静.高效液相色谱法测定牛奶中双酚A[J].食品科技,2012(8):286-289.

[8]黄会,邓旭修,张华威,等.凝胶渗透色谱-固相萃取-气相色谱-质谱法测定水产品中辛基酚、壬基酚和双酚A[J].食品科学,2013(24):116-120.◇

Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry Detection of Infant Formula Foods Bisphenol A and Nonylphenol

ZHANG Minjuan,AN Yu,TANG Xin,WANG Huifang,LI Xiao
(Shaanxi Institute of Product Quality Supervision and Inspection,Xi'an,Shaanxi 710048,China)

A test method for the determination of bisphenol A and nonylphenol in infant formula by liquid chromatography-tandem mass spectrometry was established.Samples were extracted by solvent extraction and cleaned up before chromatographic separation on a Poroshell 120SB-C18column using a mobile phase consisting of water and methanol by isocratic elution.The dyes were analyzed by LC-MS/MS in multiple reaction monitoring(MRM) mode and quantified by the external standard method.The method of bisphenol A was found to be 0.05 μg/kg.The method of nonylphenol was found to be 0.1 μg/kg.The recycling rate of low,medium and high levels in linear range the recovery of bisphenol A was 76.80%~86.75%,the recovery of nonylphenol was 77.00%~87.34%.This method had the characteristics of high sensitivity and quantitative accuracy,which could be applied to the detection of bisphenol A and nonylphenol in infant formula.

bisphenol-A;nonylphenol;LC-MS/MS;infant formula foods;determination

O657.63

A

10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.12.013

1671-9646(2017) 12a-0049-03

2017-07-31

婴幼儿配方乳粉中双酚A和壬基酚的测定方法研究(2015QK212)。

张敏娟(1975— ),女,本科,工程师,研究方向食品安全与检测。

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