氣相色譜-質(zhì)譜法檢測豆粉中的三聚氰胺

王 維 徐 穎 張鳳娟 王海新 劉麗莉 劉 巍

(佳木斯出入境檢驗(yàn)檢疫局，佳木斯 154002)

三聚氰胺(Melamine)是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，是重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料，簡稱三胺，俗稱蜜胺、蛋白精。其化學(xué)性質(zhì)呈弱堿性(pH 8)，與鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸等均能形成三聚氰胺鹽。動(dòng)物長期攝入三聚氰胺會(huì)造成生殖、泌尿系統(tǒng)的損害，膀胱、腎部結(jié)石，并可進(jìn)一步誘發(fā)膀胱癌。三聚氰胺進(jìn)入人體后，會(huì)發(fā)生取代反應(yīng)(水解)，生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，造成結(jié)石。2007年的寵物飼料事件導(dǎo)致寵物死亡和2008年國內(nèi)發(fā)生奶粉中添加三聚氰胺導(dǎo)致嬰幼兒死亡的事件，都是不法廠商非法添加三聚氰胺引起的。為了保障國人健康以及為我國進(jìn)出口貿(mào)易提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，不斷開發(fā)和完善食品中有害物質(zhì)的殘留分析技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前我國尚無豆粉類食品中三聚氰胺的檢測標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的檢測方法鮮有報(bào)道，有人用非衍生化-氣相色譜串級(jí)質(zhì)譜(GC-MS-MS)法測定豆粉中的三聚氰胺，但設(shè)備過于昂貴，不易普及[1]。筆者采用氣相色譜-質(zhì)譜法檢測三聚氰胺，建立了豆粉類食品中三聚氰胺定性和定量的確證方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：GC/MS 2010PLUS型，配EI化學(xué)源以及化學(xué)工作站，日本島津公司；

電子天平：BS224型，德國賽多利斯公司；

超聲波清洗器：KQ-700DN型，昆山市超聲波儀器有限公司；

密理博純水機(jī)：RIOS-3型，美國密理博公司；

離心機(jī)：Z300型，德國Hermle公司；

固相萃取裝置：ASE-12型，天津奧特賽恩斯儀器有限公司；

旋渦混均器、均漿機(jī)：美國IKA公司 ；

MCX陽離子交換柱：60 mg,3 mL，美國Waters公司；

氮吹儀: KL512型，北京康林科技有限公司；

甲醇、乙腈：色譜純；

吡啶：優(yōu)級(jí)純；

氨水：25%～28%；

三氯乙酸溶液：10 g/L；

乙酸鋅溶液：22 g/L；

甲醇溶液：200 mL甲醇加入800 mL水；

氨水甲醇溶液：將5 mL氨水，用甲醇溶解定容至100 mL；

衍生化試劑：N,O-雙三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)-三甲基氯硅烷(TMCS)(體積比為99∶1)；

氦氣：純度大于等于99.999%；

三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品：CAS 108-78-01，純度大于99.0%；

三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1 mg/mL，準(zhǔn)確稱取100 mg(精確到0.1 mg)三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中，用甲醇水溶液溶解并定容至刻度，于4℃避光保存；

三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液：10 μg/mL，準(zhǔn)確吸取三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1 mL于100 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，于4℃冰箱內(nèi)儲(chǔ)存，有效期3個(gè)月；

除另有規(guī)定，實(shí)驗(yàn)用試劑為分析純，實(shí)驗(yàn)用水符合GB/T 6682一級(jí)水。

1.2 樣品處理

(1)樣品前處理

取1～1.5 g(精確到0.000 1 g)豆粉放入50 mL玻璃離心管中，準(zhǔn)確加入2 mL乙酸鋅溶液，加入8 mL三氯乙酸，渦旋震蕩混勻，超聲波提取15 min,取出放入離心機(jī)，以6 000 r/min離心5 min。[2]

(2)凈化

分別用3 mL甲醇、3 mL 0.1 mol鹽酸溶液活化混合型陽離子交換柱(MCX)，準(zhǔn)確移取5 mL離心液上柱，依次用3 mL水和3 mL甲醇洗滌，抽至近干后，用5 mL 5%氨化甲醇溶液洗脫[3]。整個(gè)固相萃取過程流速不超過 1 mL/min。洗脫液于50℃下用氮?dú)獯蹈伞?/p>

(2)衍生化

取上述氮?dú)獯蹈蓺埩粑?，加?00 μL的吡啶和200 μL衍生化試劑，混勻，于70℃反應(yīng)30 min后[3]，供GC-MS法定量檢測或確證。

1.3 儀器條件

(1)色譜條件

色譜柱：RTX-5MS 5%苯基95%二甲基聚硅氧烷毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；流速：1.0 mL/min；程序升溫：140℃保持2 min，以 20℃/min的速率升溫至 280℃，保持2 min；接口溫度：230℃；進(jìn)樣口溫度：250℃；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1 μL；

(2)質(zhì)譜條件

電離方式：電子轟擊電離(EI)；電離能量：70 eV；離子源溫度：230℃；掃描模式：選擇離子掃描(SIM)；定性離子為m/z99、171、327、342，定量離子為m/z327。

在上述條件下，三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)樣品的總離子流圖和質(zhì)譜圖分別見圖1、圖2。

圖1 三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)樣品的總離子流圖

圖2 三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)譜圖

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理

根據(jù)豆粉樣品蛋白質(zhì)、脂肪、蔗糖含量高的特點(diǎn)，樣品提取凈化方法參照固相基質(zhì)分散法，用乙酸鋅沉淀蛋白質(zhì)，用陽離子交換柱過濾糖分和脂肪，整個(gè)過程樣品用量小，只轉(zhuǎn)移一次,僅50 mL離心管需要清洗。該法滿足目前對(duì)三聚氰胺分析前處理過程方便、快捷、高效、低成本及污染小的要求。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三聚氰胺在酸性條件下溶解性比較好，和常用的3 mL甲醇、3 mL水活化混合型陽離子交換柱相比，該法利用3 mL甲醇、3 mL 0.1 mol鹽酸溶液活化混合型陽離子交換柱。在0.05 μg/mL添加水平上用3 mL甲醇、3 mL水活化柱回收率為83.5%，而用3 mL甲醇、3 mL 0.1 mol鹽酸活化柱回收率為85.6%。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

配制濃度為0.05、0.10、0.15、0.25、0.50 μg/mL系列三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行GC-MS分析。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測樣品SIM離子流圖的峰面積，外標(biāo)法定量分析。以三聚氰胺選擇離子的峰面積A對(duì)質(zhì)量濃度c(μg/mL)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為A=5 634c-9.5，相關(guān)系數(shù)r=0.993。以標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間和檢測離子定性，待測樣品的豐度比與標(biāo)準(zhǔn)品的豐度比相差不大于20%。

2.3 方法的回收率及精密度

采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，對(duì)不含三聚氰胺的豆粉樣品準(zhǔn)確加入三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，制備添加濃度為0.05、0.10 μg/mL的樣品各5份，按上述方法進(jìn)行提取和凈化，并進(jìn)行GC-MS分析，回收率和精密度，見表1。由表1可見，添加回收率為85.6%、95.7%，相對(duì)偏差小于10%。

表1 回收率及精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=5)

3 結(jié)論

采用微波萃取、固相萃取處理樣品，用GC-MS定性和定量分析，有效地解決了高蛋白、高脂肪、高糖分、基質(zhì)干擾嚴(yán)重的豆粉類樣品的前處理問題，該法可作為豆粉類食品中三聚氰胺的檢驗(yàn)方法。

[1] 李東剛,鞠福龍,劉曉玲，等.非衍生化-氣相色譜串級(jí)質(zhì)譜(GC-MS-MS)法測定豆粉中的三聚氰胺[J].大豆科技，2009(1)：37-39,42.

[2] GB 22388-2008 原料乳與乳制品中三聚氰胺的測定[S].

[3] NY/T 1372-2007 飼料中三聚氰胺的測定[S].