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UPLC-MS/MS检测肉制品中16 种杂环胺 前处理方法筛选

2021-11-05丁晓倩王振宇张德权

食品科学 2021年20期
关键词:萃取柱吡啶咪唑

丁晓倩,惠 腾,白 雪,王振宇,张德权

(中国农业科学院农产品加工研究所,农业农村部农产品加工综合性重点实验室,北京 100193)

高温是肉制品加工的主要手段之一,有助于有益物质的形成,提高肉品风味和营养品质,但是也会产生一系列的致癌、致突变化合物——杂环胺(heterocyclic amines,HAs)[1-2]。HAs是一类具有杂环结构的聚类化合物,除1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚(1-methyl-9Hpyrido[3,4-b]indole,Harman)、9H-吡啶并[3,4-b]吲哚(9H-pyrido[3,4-b]indole,Norharman)和3,4-环戊烯吡啶并[3,2-a]咔唑(3,4-cyclopentenopyrido[3,2-a]carbazole,Lys-P-1)外,其余HAs的杂环结构均由2~5 个含氮芳香环组成[3]。HAs在代谢过程中环外氨基经酶催化形成N-羟基衍生物,并能进一步与DNA共价结合形成加合物,使细胞突变为肿瘤细胞[4],最常见的有结肠癌、肝癌、口腔癌、造血系统癌、乳腺癌和淋巴系统癌等[5-6]。根据生成条件及化学结构的不同,可将HAs分为两类:第1类由葡萄糖、氨基酸、肌酸/肌酸酐在150~200 ℃经Maillard反应产生,称为氨基咪唑氮杂芳烃类(aminoimidazoleazaarenes,AIAs),根据化学结构的差异,AIAs类HAs又可分为喹啉类(2-氨基-3-甲基咪唑[4,5-f]-喹啉(2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline,IQ))、喹喔类(2-氨基-3,8-二甲基咪唑[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline,MeIQx)、 2-氨基-3,4,8-三甲基咪唑[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-3,4,8-trimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline,4,8-DiMeIQx)、2-氨基-3,7,8-三甲基咪唑[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-3,7,8-trimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline,7,8-DiMeIQx))、吡啶类(2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑[4,5-b]吡啶(2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine,PhIP);第2类由氨基酸或蛋白质在250 ℃以上的高温条件下,如由色氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、鸟氨酸及酪蛋白或大豆蛋白热解产生[7],称为氨基咔啉,包括α-咔琳(2-氨基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚(2-amino-9H-pyrido[2,3-b]indole,AαC)、2-氨基-3-甲基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚(2-amino-3-methyl-9H-pyrido[2,3-b]indole,MeAαC))、β-咔啉(Norharman、Harman)、γ-咔啉(3-氨基-1,4-二甲基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚(3-amino-1,4-dimethyl-5Hpyrido[4,3-b]indole,Trp-P-1)、3-氨基-1-甲基-5H-吡啶[4,3-b]吲哚(3-amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole,Trp-P-2))和ζ-咔啉(2-氨基-6-甲基二吡啶并[1,2-a:3’,2’-d]咪唑(2-amino-6-methyldipyrido[1,2-a:3’,2’-d]imidazole,Glu-P-1)、2-氨基-二吡啶并[1,2-a:3’,2’-d]咪唑(2-aminodipyrido[1,2-a:3’,2’-d]imidazole,Glu-P-2))[2,8]。人类接触HAs的方式多是经由饮食摄入,流行病学研究表明,长期食用HAs含量较高的肉制品与患不同癌症之间有直接的相关性[9-10],然而不同食物之间HAs含量有很大差异性。例如,在不同的烹饪条件下,猪肉中PhIP的含量范围为1~320 ng/g, 而7,8-DiMeIQx的含量低于0.1 ng/g[11]。Oz等[12]发现鹅肉中HAs的含量也有所差异,含量最多的是IQ,其次是MeAαC、MeIQ和7,8-DiMeIQx,然而IQx、MeIQx、4,8-DiMeIQx和AαC的含量低于1 ng/g。最近有研究表明,人体摄入PhIP、DiMeIQx与患结直肠癌的风险呈正比[13]。因此精确量化各种肉制品中HAs的含量尤为重要。

肉制品中HAs的含量单位仅为ng/g[14]。因此,有效、简单的样品制备程序将大大提高仪器分析的准确性,可以通过液液萃取、固相萃取(solid phase extraction,SPE)、超临界流体萃取、加压溶剂萃取微波辅助萃取等方法实现[15]。最常用的是SPE法,目前为止,已经报道了几种改进的SPE法。Gross[16]发明了一种固相串联法(Extrelut-PRS-C18),提高了净化效果。这一过程通常是用NaOH溶液对样品进行均质,然后,用二氯甲烷从碱化的样品中提取HAs,接着用串联固相萃取小柱(Extrelut、丙基磺酸阳离子固相萃取柱和C18小柱)对目标分析物进行纯化。作为一种传统的方法,该方法近年来已经被大量研究报道,然而该方法耗时较长,在实际应用中并不方便。随后研究者发明了更方便、更易于使用的方法。使用Oasis MCX固相萃取柱代替PRS和C18固相萃取柱,MCX固相萃取柱中的混合模式材料中含有共聚物和硅胶颗粒,这些物质具有疏水和离子相互交换作用,能够实现一步从样品中提取HAs。近年来,QuEChERS(quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe)法也作为一种快速、简便、便宜、有效且安全的提取方法用于高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)-二极管阵列检测或HPLC-电喷雾电离(electrospray ionization,ESI)-质谱(mass spectrometry,MS)测定肉制品中的HAs[17-20]。

LC-MS/MS具有选择性高、灵敏度高、无需衍生化处理等优点,被证实是一种较理想的分析方法[21],能够实现肉类中痕量HAs的测定。因此本实验以超高效液相色谱-串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)检测方法为基础,比较分析串联固相萃取法(Extrelut-PRS-C18、PRS-C18固相萃取柱萃取法)、MCX固相萃取柱萃取法以及分散固相萃取法(QuEChERS)3 类4 种方法对肉制品中HAs提取效果的影响,以此为基础建立一种高效、安全、经济的肉制品中HAs的UPLCMS/MS检测方法,以期为后续肉制品中HAs提取检测提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

6 只小尾寒羊与蒙古羊杂交的二寒羊公羊前腿,购自内蒙古巴彦淖尔草原宏宝公司,二寒羊公羊来自于集中饲养,屠宰平均月龄5 个月,体质量30 kg左右。在(6.0±2.0)℃、相对湿度(95±5)%条件下排酸24 h,羊前腿肉半膜肌pH 6.2±0.3。4 ℃条件下立即将上述6 条羊前腿去皮去骨修掉可见的结缔组织,收集肌肉组织贮存于-30 ℃备用。

16 种HAs标准品:PhIP、IQ、2-氨基-3-甲基咪唑[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoxaline,IQx)、2-氨基-3,4-二甲基咪唑[4,5-f]-喹啉(2-amino-3,4-dimethylimidazo[4,5-f]quinoline,MeIQ)、MeIQx、7,8-DiMeIQx、4,8-DiMeIQx、2-氨基-4,7,8-三甲基咪唑并[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-4,7,8-trimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline,4,7,8-TriMeIQx)、AαC、MeAαC、Glu-P-1、Glu-P-2、Trp-P-1、Trp-P-2、Harman和Norharman(每种化合物纯度均大于99%) 加拿大TRC公司;甲醇、乙腈(均为色谱级) 美国 赛默飞世尔公司;冰乙酸、乙酸铵(均为色谱级) 上海麦克林生化科技有限公司;盐酸、乙酸(均为分析纯) 国药集团化学试剂有限公司;Bond Elut C18固相萃取柱(500 mg/3 mL)、Bond Elut PRS固相萃取柱(500 mg/3 mL)、Bond Elut QuEChERS萃取包、Bond Elut QuEChERS dSPE试剂盒 美国安捷伦公司;Extrelut NT20空柱(PE柱,20 mL)及填充料硅藻土 德国Merck公司;Oasis MCX 3 mL Vac Cartridge, 60 mg Sorbent per Cartridge, 30 μm Particle Size 美国Waters 公司;其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

6470 LC/TQ LC-MS/MS仪 美国安捷伦公司;ML204-02电子天平 上海梅特勒-托利多有限公司;Testo 205 pH计 德国德图公司;CR22G II高速冷冻离心机 日本日立公司;TTL-DCII氮吹仪 北京同泰科技有限公司;Ultra Turrax Disperser S25匀浆器 德国IKA公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

羊前腿肉在室温下解冻2 h,去掉可见的筋膜和脂肪,切成小块后用绞肉机搅碎成肉糜。称取30 g肉糜制成直径6 cm、厚1 cm的圆形肉饼。将肉饼在500~600 ℃条件下炭火烤制10 min,直至肉饼的中心温度达到72 ℃左右,炭火与肉之间的距离为10 cm。将烤制好的肉饼置于-20 ℃备用,每个样品3 个重复。

1.3.2 标准溶液的配制

准确称取16 种HAs标准品各5.0 mg溶于甲醇中,并定容至50 mL,得16 种100 μg/mL各HAs标准储备液。再吸取各种HAs储备液制成质量浓度分别为1、5、10、50、100、200 ng/mL和500 ng/mL的系列混合标准溶液,以此建立标准曲线。

1.3.3 HAs提取方法

采用串联固相萃取法(Extrelut-PRS-C18、 PRS-C18)[16,22-23]、MCX固相萃取柱萃取法[2]和分散固相萃取法(QuEChERS法)[24]3 类4 种方法对肉制品中HAs进行提取。

1.3.3.1 Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法

称取2.0 g搅碎后的炭烤羊肉与12 mL 1 mol/L NaOH溶液混合,将搅拌好的匀浆物与10 g硅藻土充分混匀后,将其填充到Extrelut NT20空柱中。首先将PRS柱活化(用5 mL含5%甲苯的二氯甲烷),用60 mL含5%甲苯的二氯甲烷将HAs从Extrelut NT20柱洗脱到预先活化的PRS柱中,使洗脱液完全通过PRS柱。然后依次用6 mL 0.01 mol/L盐酸、15 mL甲醇-0.3 mol/L盐酸(1∶1,V/V)、2 mL水洗脱PRS柱。将洗脱液收集于100 mL离心管中,加入0.5 mL浓氨水,然后用25 mL蒸馏水稀释混匀(该步骤得到非极性HAs)。将该混合液通过500 mg C18柱(预先用5 mL甲醇和10 mL水活化),再用2 mL水冲洗C18柱;用20 mL 0.5 mol/L醋酸铵溶液(pH 8.2)再次洗脱PRS柱得到极性HAs混合液,将混合液通过500 mg C18柱(预先用5 mL甲醇和10 mL水活化),再以2 mL水淋洗去除杂质。两部分C18柱中的HAs分别用1 mL甲醇-氨水(9∶1,V/V)混合液洗脱,将两部分洗脱液收集并混合,过0.22 μm的滤膜,滤液有待分析。

1.3.3.2 PRS-C18固相萃取柱萃取法

称取2.0 g搅碎后的炭烤羊肉与10 mL乙酸乙酯和2 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液混合,涡旋振荡3 min,5 000×g离心5 min,取上清液放入50 mL离心管中,用同样的方法再提取2 次,将上清液混合。除去离心管底部的水,将乙酸乙酯提取物氮吹吹干,用6 mL二氯甲烷(一次2 mL,共3 次)复溶。用5 mL二氯甲烷对PRS柱进行活化,将复溶液添加到PRS柱中,分别用6 mL 0.1 mol/L HCl溶液、15 mL甲醇-0.1 mol/L HCl(50∶50,V/V)混合液、2 mL蒸馏水洗脱PRS柱,收集洗脱液于100 mL的离心管中得到非极性HAs,再用0.5 mL氨水中和洗脱液,添加到预先用2 mL甲醇和5 mL水活化的C18柱中;用20 mL 0.5 mol/L醋酸铵溶液(pH 8.5)再次洗脱PRS柱,得到极性HAs,添加到预先用2 mL甲醇和5 mL水活化的500 mg C18柱中。最后分别用1 mL甲醇-氨水(9∶1,V/V)混合液洗脱2 个C18柱,将两部分洗脱液收集并混合,过0.22 μm的滤膜,滤液有待分析。

1.3.3.3 MCX固相萃取柱萃取法

称取3.0 g搅碎后的炭烤羊肉与30 mL 1 mol/L NaOH溶液混合,振荡1 min。将该碱性溶液与13 g硅藻土混合,添加50 mL乙酸乙酯并超声萃取30 min,重复2 次萃取,收集上清液。该液于4 ℃、12 000×g离心10 min,取上清液。将上清液(10 mL)乙酸乙酯层通过预先分别用6 mL甲醇、蒸馏水和0.1 mol/L盐酸活化的MCX柱子中。然后依次用盐酸(6 mL、0.1 mol/L)和甲醇(6 mL)冲洗MCX柱子。用6 mL氨化甲醇(甲醇-氨水(19∶1,V/V))对小柱填料中吸附的HAs进行洗脱。采用氮吹仪将收集HAs的氨化甲醇洗脱液吹干,添加1.0 mL甲醇复溶。采用0.22 μm有机针头式滤器过滤,将过滤后的复溶液于-20 ℃条件下密封保存,待进样。

1.3.3.4 QuEChERS法

称取2.0 g搅碎后的炭烤羊肉装入50 mL离心管中,放入1 块陶瓷均质石和10 mL去离子水,振荡20 min,加入10 mL含有1%醋酸的乙腈混合液,再次振荡15 min。加入萃取粉包(包括4 g无水硫酸镁和1 g无水醋酸钠),振荡1 min,然后在4 ℃、3 200×g离心10 min。取上清液6 mL加入净化用粉末管中,其中含有900 mg无水硫酸镁、300 mgN-丙基乙二胺(primary secondary amine,PSA)和300 mg C18EC(封端的反相十八硅烷硅胶颗粒),1 000 r/min均质1 min,4 ℃、3 200×g离心5 min,取1 mL上清液用氮吹仪吹干,加入1.0 mL甲醇溶液,涡旋振荡,使样品溶解,将溶液通过0.22 μm的PVDF滤膜过滤,最后进行UPLC-MS/MS分析。

1.3.4 检测条件

1.3.4.1 色谱条件

色谱柱:Orbax SB-C18柱(2.1 mm×50 mm,1.8 μm,80 Å(PN∶ 822700-902),安捷伦公司);流速0.300 mL/min;柱温30 ℃;进样量2 μL。流动相体系: A为10 mmol/L乙酸-乙酸铵缓冲液(pH 2.9),B为乙腈;梯度洗脱程序见表1。

表1 16 种HAs分离的梯度洗脱程序Table 1 Gradient elution program for separation of 16 HAs

1.3.4.2 质谱检测条件

电离方式:ESI+;扫描方式:多反应监测;监测离子参数见表2。

表2 16 种HAs特征离子质谱条件Table 2 Mass spectrpmetric parameters for 16 HAs

续表2

1.3.5 HAs前处理的方法学考察

本研究对4 种前处理方法的MS/MS检测方法线性范围、检出限(limits of detection,LOD)、定量限(limits of quantification,LOQ)、加标回收率、精密度等方法学参数进行分析。HAs加标回收率:在炭烤肉饼中添加10、50、100 ng/g 3 个添加量的HAs混合标准溶液,按照1.3.3节和1.3.4节方法检测分析,计算回收率和精密度。分别以3 倍信噪比和10 倍信噪比为该方法对各种HAs的LOD和LOQ。

1.4 数据处理

本实验采用Excel 2016软件处理数据并绘制表格,指标均为3 次平行测定结果,结果用平均值表示。利用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析,并进行Duncan法多重比较,P<0.05,差异显著。

2 结果与分析

2.1 方法学评价

2.1.1 线性范围、线性方程及相关系数

采用1.3.3节和1.3.4节方法对肉制品中的HAs进行提取和检测分析。以各种HAs质量浓度为横坐标,峰面积y为纵坐标绘制标准曲线,所得线性方程和相关系数见 表3。结果表示,该检测方法中16 种HAs的R2均大于0.999,16 种HAs在1~500 ng/mL范围内线性关系良好,可以满足定量分析的需要。

表3 16 种HAs的线性范围、线性方程、相关系数Table 3 Linear ranges, calibration curve equations, and correlation coefficients for 16 HAs

2.1.2 LOD和LOQ测定结果

由表4可以看出,在4 种不同的前处理方法中,16 种HAs的LOD和LOQ差异显著(P<0.05)。Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法中16 种HAs的LOD为0.03~0.50 ng/g,LOQ为0.11~1.66 ng/g;PRS-C18固相萃取柱萃取法中16 种HAs的LOD为0.04~0.60 ng/g,LOQ为0.15~2.01 ng/g;MCX固相萃取柱萃取法中16 种HAs的LOD为0.01~0.50 ng/g,LOQ为0.03~1.67 ng/g; QuEChERS法中16 种HAs的LOD为0.01~0.32 ng/g,LOQ为0.04~1.05 ng/g。对于LOD,MCX固相萃取柱萃取法中7,8-DiMeIQx的LOD为0.02 ng/g,显著低于(P<0.05)其他3 种方法;QuEChERS法中,IQx、Trp-P-2、MeAαC的LOD显著低于(P<0.05)其他3 种方法;在MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法中,MeIQ、7,8-DiMeIQx、Harman和AαC的LOD显著低于其余2 种方法 (P<0.05)。对于LOQ,在MCX法中,4,7,8-TriMeIQx的LOQ为0.03 ng/g,显著低于其他3 种方法(P<0.05);在MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法中,MeIQ、7,8-DiMeIQx、Harman、PhIP、AαC、Trp-P-2的LOQ显著低于其他3 种方法(P<0.05)。综上所述,MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法的LOD和LOQ较低。

表4 16 种HAs的LOD和LOQTable 4 LODs and LOQs for 16 HAs ng/g

2.1.3 回收率和精密度实验结果

选用4 种不同的前处理方法对HAs进行提取,并用UPLC-MS/MS进行检测,进行高、中、低3 个水平的加标回收实验,测定结果见表5。

表5 炭烤羊肉饼中16 种HAs的加标回收率和精密度Table 5 Recoveries and precision for 16 HAs spiked in charcoal roasted mutton patties

续表5

2.1.3.1 Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法结果分析

Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法结果表明,Glu-P-1、Norharman、Harman和AαC回收率为64.31%~123.46%,其余12 种HAs的回收率较差,其中IQx回收率仅为3.14%~35.04%。前人研究结果表明,此方法中IQ型HAs回收率低于50%[25-26]。该研究方法的大量实验数据表明,HAs回收率低的原因是提取硅藻土的提取性能较差[27]。由于所检测的16 种HAs极性范围宽,有极性和非极性2 种,因此要保证这16 种HAs有很高的回收率有一定的困难。万可惠等[22]建立了固相萃取-高效液相色谱同时测定牛肉制品中IQ、MeIQ、4,8-DiMeIQx、Norharman、Harman、Trp-P-1、Trp-P-2、PhIP、AαC、MeAαC 10 种HAs的方法,结果表明,10 种HAs的加标回收率为61.69%~101.81%,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为0.28%~7.81%,其中Trp-P-1、Trp-P-2和IQ的回收率分别为64.91%、75.60%和83.19%。Totibio等[28]用固相萃取法从不同的冻干肉汁中提取16 种HAs,他们同样使用Extrelut作为吸附剂,接着使用PRS和C18柱进行纯化、最后使用LC-MS对HAs进行测定和定量,结果显示16 种HAs的LOD为0.4~11.7 ng/g[28]。 Costa等[29]采用相似的方法对烧烤沙丁鱼和鲑鱼样品中的14 种HAs进行检测,其中有9 种HAs的回收率超过50%,然而Trp-P-1、Trp-P-2、AαC、MeAαC、PhIP的回收率范围仅为23%~32%。

2.1.3.2 PRS-C18固相萃取柱萃取法结果分析

PRS-C18固相萃取柱萃取法结果表明,当添加量为10 ng/g时,14 种HAs的回收率为25.33%~54.79%,而IQx和AαC的回收率分别为65.61%和86.11%。当添加量为50 ng/g和100 ng/g时,15 种HAs回收率为62.23%~104.95%,GIu-P-1的回收率为54.65%~57.63%。此方法中,16 种HAs的精密度良好,为0.06%~12.26%。Janoszka等[30]对比4 种前处理方法对HAs提取效果的影响,结果表明使用硅藻土、C18和PRS柱提取HAs最为简便,回收率分别为IQ 85%、MeIQ 50%、MeIQx 46%、4,8-DiMeIQx 62%、PhIP 50%。邵斌等[31]建立了固相萃取-高效液相色谱同时测定传统禽肉制品中9 种HAs,包括IQ、MeIQ、MeIQx、4,8-DiMeIQx、PhIP、Trp-P-1、Trp-P-2、Norharman、Harman,经过条件优化,选用乙酸乙酯进行提取,提取液经PRS和C18固相萃取小柱净化,3 个加标水平的平均回收率为60.47%~90.55%(n= 6),RSD为0.49%~9.74%(n= 6),LOD为0.1~3.6 μg/kg。该方法需要高效繁琐的预处理步骤去除肉中的干扰成分(如脂肪、无机盐、碳水化合物和蛋白质等),耗时长,而且在转移过程中,容易造成萃取液损失,因此在实际应用中不方便,尤其是在分析大样本实验中[32-33]。

2.1.3.3 Oasis MCX萃取方法结果分析

MCX固相萃取柱萃取法结果表明,IQ、IQx、Trp-P-1和MeAαC的回收率为34.43%~79.31%。其余12 种HAs的回收率为62.43%~100.37%,精密度为0.32%~57.94%。Yan Yan等[34]建立了基于酸提取和使用Oasis MCX固相萃取柱一步固相萃取纯化的方法,对肉饼中11 种极性HAs进行提取,11 种HAs的回收率为58.2%~107.7%。然而该方法只能提高有限数量的中、强极性HAs。基于此,Yan Yan等[35]进一步建立了一种基于乙腈萃取和Oasis MCX一步纯化的新型预处理方法,测定烤肉中17 种HAs,包括11 种极性HAs和6 种非极性HAs。同时与2 种改进的Gross法进行对比,结果表明,改进的方法1用硅藻土和乙酸乙酯代替二氯甲烷和Extrelut柱,用Oasis MCX代替PRS和C18固相萃取柱。方法2与方法1类似,只是在硅藻土和碱液混合后,又进行了微波萃取。结果表明方法1的回收率为32.7%~78.5%,方法2的回收率为33.7%~74.9%,且2 种方法结果没有显著差异 (P>0.05),而用乙腈提取的HAs能够获得更好的回收率(42.5%~99.0%)和更好的精密度(低于12.2%)。这一方法较传统方法而言,在一定程度上缩短了前处理时间,但是会耗费大量的有机试剂,在一定程度上会对人体的健康造成损害。

2.1.3.4 QuEChERS法结果分析

本实验中QuEChERS法取得良好的回收率和精密度,16 种HAs的回收率为76.66%~119.27%,精密度为0.44%~18.57%。Hsiao等[19]用QuEChERS结合HPLC-ESI-MS/MS测定猪肉酥中的20 种HAs,回收率为58.9%~117.4%,LOD为0.003~0.05 ng/g,LOQ为0.01~0.05 ng/g。同时Chang等[18]也用QuEChERS法实现了同步检测食用油中20 种HAs。Jian等[36]研究了用液-液萃取结合SPE和QuEChERS法提取肉制品中11 种HAs,结果表明,QuEChERS法提供了更好的线性范围和更高的灵敏度。Xian Yanping等[17]还使用了QuEChERS法及Fe3O4纳米颗粒脱色法对咖啡产品中的HAs进行萃取和纯化,同时结合UPLC-MS/MS对14 种HAs进行测定,结果表明,14 种HAs的日内平均加标回收率为81%~101%,精密度为5.0%~7.8%。

综上所述,在4 种不同的提取方法中,QuEChERS法有较高的回收率和精密度,能够较好地检测肉中的16 种HAs。

2.2 前处理成本分析

由表6可知,Oasis MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法的经济成本低,提取一个样品所需萃取柱成本分别约为32.01 元和69.79 元,而NT20-PRS-C18和PRS-C18固相萃取柱萃取法成本较高,是Oasis MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法的1.1~3.3 倍,采用Oasis MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法前处理提取肉制品中的HAs较为经济;与此同时,由表6得知,QuEChERS萃取法所花时间最少,前处理一个样品所需时间仅为0.5 h,其余3 种前处理方法均超过1 h,特别是对于大批量处理肉制品中的HAs时,QuEChERS萃取法显示出了较强的优势。

表6 制备单个样本所需成本计算Table 6 Comparison of cost and extraction time required for preparation of a single sample using four extraction methods

3 结 论

本实验以肉制品为实验原料,采用串联固相萃取法(Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法、PRS-C18固相萃取柱萃取法)、MCX固相萃取柱萃取法和分散固相萃取法(QuEChERS法)4 种前处理方法对肉制品中16 种HAs进行提取,并采用UPLC-MS/MS对提取物进行分析。结果表明:1)在Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法中,Glu-P-1、Norharman、Harman和AαC回收率为64.31%~123.46%,其余12 种HAs的回收率较差,其中IQx的回收率仅为3.14%~35.04%。16 种HAs的LOD为0.03~0.50 ng/g,LOQ为0.11~1.66 ng/g;在PRS-C18固相萃取柱萃取法中,当添加量为10 ng/g时,14 种HAs的回收率为25.33%~54.79%,而IQx和AαC的回收率分

别为65.61%和86.11%。当添加量为50 ng/g和100 ng/g 时,15 种HAs回收率为62.23%~104.95%,Glu-P-1的回收率为54.65%~57.63%。此方法16 种HAs的LOD为0.04~0.60 ng/g,LOQ为0.15~2.01 ng/g,精密度为0.06%~12.26%;在MCX固相萃取柱萃取法中,IQ、IQx、Trp-P-1和MeAαC的回收率为34.43%~79.31%,其余12 种HAs的回收率为62.43%~100.37%,精密度为0.32%~57.94%,LOD为0.01~0.50 ng/g,LOQ为0.03~1.67 ng/g;QuEChERS法的回收率为76.66%~115.10%,精密度为0.44%~18.57%,LOD为0.01~0.32 ng/g,LOQ为0.04~1.05 ng/g。相比较于其他3 种方法而言,QuEChERS法有更好的回收率和精密度。2)MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法提取单个HAs所需成本较低、时间较短。MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法提取单个样品所需萃取柱价格分别为32.01 元和69.79 元,所需时间分别为1.2 h和0.5 h。综合而言,QuEChERS法具有快速、简便、稳固的特点,容易实现大样本检测。

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