顶空--固相微萃取--气质联用法测定红酒中9种亚硝胺类化合物

夏祥 胡贵祥 李明

摘 要：建立顶空--固相微萃取--气相色谱--三重四级杆质谱联用（HS-SPME-GC-MS/MS）方法快速测定红酒中9种亚硝胺类化合物。优化影响检测结果的固相微萃取头条件，在此条件下，9种亚硝胺色谱峰分离良好，检出限为0.05μg/L-1.7μg/L。回收率为74.2%-94.9%，相对标准偏差（n=5）为1.9%-14.3%。该方法前处理简单、分析高效、重现性良好，能应用于红酒中9种亚硝胺类化合物的检测

关键词：顶空固相微萃取;气相色谱--三重四级杆质谱;红酒;亚硝胺

Abstract：A method for the determination of 9 nitrosamines in red wine by HS-SPME-GC-MS/MS was established，to optimize the influence of the SPME fibers on results.9 nitrosamines were well separated，the detection limits was 0.05 μg/L-1.7 μg/L.The recoveries of the samples was 74.2%-94.9% with RSDs （n=5） of 1.9%-14.3%.The proposed method was simple， efficient and reproducible，and was suitable for the determination of 9 nitrosamines in red wine.

Key Word：HS--SPME;GC-MS/MS;red wine;nitrosamines

亚硝胺类化合物是一类具有强致癌性的有机物。广泛存在于食物、水、消费品以及受污染的空气[1]。美国环境保护署（EPA）估计，当饮用水中的N-亚硝基二甲胺（NDMA）浓度0.11ng/L时，致癌风险为百万分之一[2]。红酒与人类饮食密切相关，每年全球都要消费大量的红酒。

近年来，国内关于红酒中亚硝胺的研究报道不多，目前亚硝胺的主要检测方法有：气相色谱法（GC）、气质联用法（GC/MS）、液相色谱法（LC）、液质联用法（LC/MS）等[3]。常见前处理方法有液液萃取法、固相萃取法，这些方法提取效率高，但是也有着需求样品量大、步骤复杂耗时、有机溶剂使用量大对环境不友好等缺点[4]。

顶空固相微萃取（HS-SPME）技术是20世纪90年代发展起来的，已成为分析不同类型基质中挥发性化合物的一种高效、环境友好的方法，具有快速，灵敏，廉价，便携及可从无溶剂的水样中提取有机物等优点，它易于自动化，可与任何气相色谱仪和质谱仪联合使用[5]。本研究采用顶空固相微萃取与气相色谱--三重四级杆质谱联用快速测定红酒中N-亚硝基二甲胺（NDMA）、N-亚硝基甲乙胺（NEMA）、N-亚硝基二乙胺（NDEA）、N-亚硝基二丙胺（NDPA）、N-亚硝基吗啉（NMOR）、N-亚硝基吡咯烷（NPYR）、N-亚硝基哌啶（NPIP）、N-亚硝基二丁胺（NDBA）、N-亚硝基二苯胺（NDPhA）。方法简单，可实现样品检测的自动化。方法检出限，精密度和回收率均能满足实际样品检测的要求。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

美国赛默飞TSQ8000Evo型三重四级杆气质联用仪;

瑞士PALRTC型多功能自动进样器;

PAL固相微萃取头：95μmCarbon-WR/PDMS;

赛默飞TG-1701MS（30m×0.25mm×0.25μm）毛细管色谱柱。

N-亚硝基二丁胺（NDBA）标准溶液，1000mg/L，德国Dr.Ehrenstorfer公司;

8种亚硝胺标准溶液，100mg/L，北京曼哈格生物科技有限公司。

甲醇，色谱纯，美国Tedia公司;

氯化钠，优级纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 色谱质谱条件

色谱条件：毛细柱：TG-1701MS（30m×0.25mm×0.25µm）;

进样口温度：230℃;

进样方式：不分流;

柱温箱程序升温：50℃保持2min，以10℃/min升至100℃，保持10min，再以15℃/min升至250℃，保持1min;

柱流速：1.0mL/min;

载气：He（99.999%）;

碰撞气：Ar（99.999%）。

质谱条件：离子源（EI）;

温度：220℃;

接口温度：250℃;

质谱检测模式：多反应监测模式（MRM）。9种亚硝胺的质谱分析参数见表1。

1.2.2 样品前处理条件

采用文献[6]并稍作修改对红酒进行前处理：取10.00mL

红酒于顶空瓶中，加入4.0g氯化钠至饱和。自动进样装置振荡器温度65℃，样品按设定方法自动萃取，固相微萃取头萃取深度22mm，振动速率450r/min，加热萃取时间30min。萃取头插入GC进样口脱附解析3min，进行测定。

2 结果与讨论

2.1 固相微萃取头优化

萃取头对化合物的萃取吸附能力是由被吸附化合物的极性、沸点以及涂层富集机理共同决定，实验考察了3种萃取头100μmPDMS、85μMPa、95μmCarbonWR/PDMS。

结果如图1所示，CarbonWR/PDMS對9种亚硝胺的萃取吸附能力较另外两种好，故后续实验中采用固相微萃取头CarbonWR/PDMS。

2.2 方法的线性、检出限、回收率和精密度

在一定浓度范围内，9种亚硝胺类化合物有较好的线性相关性，如表2所示，R>0.995，检出限为0.05-1.7μg/L。

对低、中、高3种不同浓度加标的红酒样品分别重复测定5次。结果见表2，9种亚硝胺的加标回收率为74.2%～94.9%，相对标准偏差（RSD）为1.9%～14.3%。

2.3 实际样品检测

应用本实验建立的方法随机采集红酒5份进行检测。结果显示，样品中9种亚硝胺均未检出。样本可能含有其他亚硝胺类化合物，但本方法未涉及，仍需进一步摸索探讨。

3 结论

本文采用气相色谱串联三重四级杆质谱与顶空固相微萃取技术，建立了红酒中9种亚硝胺类化合物的检测方法。实验结果证明，9种亚硝胺色谱峰分离良好，检出限为0.05μg/L～1.7μg/L。回收率为（下转第119页）（上接第117页）74.2%～94.9%，相对标准偏差（n=5）为1.9%～14.3%。该方法前处理简单、分析高效、重现性良好，该方法对于红酒中亚硝胺的检测提供了技术支撑和应用前景。

参考文献：

[1]楚文海，高乃云.饮用水含氮消毒副产物NDMA的形成与去除研究进展[J].化学通报，2009，72（05）：388-393.

[2] EPA.U.S.（November 2017）. Technical Fact Sheet-N-Nitrosodimethyalamine（NDMA）.

[3]范文哲，姜遥，黄正根，王光辉.固相萃取联合液相色谱-三重四级杆质谱测定饮用水中的亚硝胺类物质[J].西北师范大学学报（自然科学版），2019，55（01）：73-78.

[4]朱铭洪.吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定啤酒中8种亚硝胺类化合物[J].食品安全质量检测学报，2016，7（05）：1789-1793.

[5]固相微萃取直接用于水样分析──理论和实践[J].现代科学仪器，1995（02）：56-57.

[6]张秋菊，郭祖鹏，李明珠，崔世勇，曹林波.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定7种亚硝胺类化合物[J].中国卫生检验杂志，2009，19（06）：1234-1236.

作者信息：

夏祥（1990- ），男，江西南昌人，本科，技师，研究方向：质量控制和理化检验。

基金课题：江西省卫计委科技计划资助项目，项目号20176034（基于HS-SPME-GC-MS聯用技术分析红酒中9中亚硝胺类化合物）。