固相萃取-氣相色譜-三重四級杆串聯質譜法測定醬油中

固相萃取-氣相色譜-三重四級杆串聯質譜法測定醬油中3-氯-1,2-丙二醇

摘　要：本實驗建立了一種快速測定醬油中3-氯-1，2-丙二醇（3-MCPD）的氣相色譜-三重四級杆串聯質譜法。樣品經固相萃取柱淨化，洗脫液經氮氣吹幹，用乙酸乙酯定容。采用氣相色譜-三重四級杆串聯質譜法在多反應監測模式（MRM）下測定，外標法定量。本方法的檢出限為0.005mg/kg，添加濃度在0.01～0.1mg/kg範圍內，平均回收率為86.2%～102.6%，相對標準偏差（RSD）為2.6％～5.7％。該方法準確可靠、簡單快速，適用於醬油中3-MCPD的檢測。
關鍵詞：氣相色譜-三重四極杆串聯質譜　固相萃取 3-氯-1，2-丙二醇　醬油

    3-氯-1，2-丙二醇（3-MCPD）是國際公認的食品汙染物，其形成與酸水解植物蛋白的加工過程有關。產生酸水解植物蛋白的原料一般為豆粕或菜籽粕，在高溫條件下，鹽酸與甘油三酯水解的甘油發生化學反應生成3-MCPD。3-MCPD具有生殖、腎髒和神經毒性，還可能具有致癌作用和致突變作用^[1-2]。
    目前，檢測醬油中3-MCPD殘留量的主要方法有GC法^{[3 -5]}與GC-MS-SIM法^[6-8]，但是3-MCPD結構中含有兩個羥基，極性大，未衍生化的3-MCPD色譜行為差，采用GC檢測，檢測限難以達到檢測要求，並且GC法以保留時間為定性依據，這對於複雜目標殘留物的鑒定並不可靠。當前，3-MCPD檢測的前處理大多采取衍生化處理，由於衍生化反應受到多種因素的影響，使其測定結果變異較大，而且衍生效率不高。與GC-MS-SIM相比，GC-MS-MS的優勢在於其采用多反應監測（MRM）模式，解決了GC-MS-SIM模式定性不準的問題，並且具有較強的抗基質幹擾能力，可有效降低背景幹擾，這使GC-MS-MS在複雜基質背景下仍能對目標化合物進行準確的定性定量分析。本方法采用固相萃取-氣相色譜-三重四極杆串聯質譜法測定醬油中3-MCPD，未經衍生化處理，具有簡單、高效、準確的特點，極大的提升了實驗室的檢測效率。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
    Agilent 7890B/7000C氣相色譜三重四級杆質譜聯用儀(美國安捷倫公司)，3-18K高速離心機(德國SIGMA公司)，Turbovap LV氮吹儀（美國caliper公司），IKA MS3渦旋混合器（德國IKA公司）。
    3-MCPD（純度為98%）標準品購於德國Dr公司；乙酸乙酯、正己烷均為色譜純，購於德國merck公司；固相萃取小柱Cleanert NCPD 5mL購於天津博納艾傑爾科技有限公司。
1.2 試驗方法
1.2.1 標準溶液的配製
    準確稱取10mg 3-MCPD（精確至0.01mg），用乙酸乙酯溶解，轉移至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，混勻，配製成1000mg/L的標準儲備液，置於4℃冰箱中保存。根據3-MCPD的靈敏度和儀器線性範圍，吸取一定量的標準儲備溶液，用正己烷稀釋成係列濃度的標準工作溶液。
1.2.2 樣品前處理
    稱取5g（精確至0.001g）醬油直接上樣Cleanert NCPD固相萃取柱，平衡10min，以10mL正己烷淋洗，棄去流出液，以15mL乙酸乙酯洗脫，收集洗脫液。將洗脫液在40℃下用氮氣吹至近幹，加入1mL正己烷，混勻至進樣小瓶中，供氣相色譜三重四級杆質譜聯用測定。
1.2.3 儀器的工作條件
    色譜條件：色譜柱DB-WAX（30m×0.320mm ×0.50μm），初始溫度50℃，10℃/min升溫至180℃，保持5min，30℃/min升溫至230℃，保持5min；載氣：氦氣；流速：1.2mL/min；進樣口溫度：250℃；進樣量：2μL；進樣方式：不分流進樣。
    質譜條件：電離電壓：EI70eV，離子源：230℃，傳輸線溫度：250℃，數據采集模式：MRM，定量離子對79~28（碰撞能量25eV），定性離子對79~43（碰撞能量10eV）。3-MCPD的總離子流色譜圖見圖1。 2 結果與討論
2.1 色譜柱的選擇
    3-MCPD分子中含有兩個羥基，是強極性化合物，未經衍生處理直接分析適合選用極性毛細管柱。本實驗選用了HP-5ms、DB-1701、DB-WAX這3種不同極性的色譜柱進行測試。結果表明，3-MCPD在DB-WAX極性上峰形較好，與幹擾物達到了較好的分離效果。
2.2 質譜條件優化
    本方法采用多反應監測（MRM）模式檢測，最終選取兩對離子對作為定量定性離子。為確保3-MCPD在儀器中的響應值最優，本實驗對母離子、產物離子的選擇以及碰撞電壓進行了優化，確定母離子和產物離子後，選取碰撞電壓為10～30eV，每隔5eV進行一次碰撞，最終確定定量離子對為79~28（碰撞能量25eV），定性離子對為79~43（碰撞能量10eV）。
2.3 淨化提取條件的選擇
    由於3-MCPD為強極性化合物，因此本實驗選用正己烷作為淋洗液以去除樣品中的非極性雜質，分別選擇2、4、6、8、10、12mL淋洗溶劑進行淋洗，發現少量溶劑無法起到淋洗作用，10mL以上淋洗效果較好，因此本實驗確定以10mL正己烷作為淋洗液。選擇極性較大的溶劑作為洗脫液，本研究分別選擇了乙酸乙酯、丙酮、乙腈作為洗脫液。分別取上述3種洗脫液各10mL對樣品進行洗脫處理。洗脫後測試結果為乙酸乙酯和乙腈的洗脫效果優於丙酮，但是乙腈的沸點較高，氮吹時間較長，易損失。綜合考慮洗脫效果、試驗時間和試驗成本，本實驗選擇乙酸乙酯作為洗脫液，分別選擇5、10、15、20mL洗脫溶劑對醬油樣品進行洗脫，氮吹定容後進行GC-MS-MS分析。實驗結果表明，洗脫液用量為15mL時，回收率明顯大於5mL和10mL，且與20mL的用量相差不大，因此，本實驗洗脫液用量選擇15mL。
2.4 精密度和準確度
    在最優的實驗條件下，3-MCPD溶液在0.01~1.0μg/mL範圍內有較好的線性，采用S/N=3計算方法的檢出限，本方法的檢出限為0.005mg/kg，在低、中、高3個加標濃度水平下，每個濃度水平重複測定5次。平均回收率為86.2%～102.6%，相對標準偏差（RSD）為2.6％～5.7％，結果見表1。 2.5 實際樣品檢測
    使用本實驗方法，對10種出口及本地醬油中的3-MCPD進行檢測，其中3種檢出含量分別為0.0461mg/kg、0.124mg/kg和0.571mg/kg，檢出樣品使用GB 5009.191-2016^[9]方法檢測，兩種方法檢出結果一致。
3 結論
    本方法采用固相萃取-氣相色譜-三重四極杆串聯質譜測定醬油中3-MCPD，未經衍生化處理。相比國標，節約了衍生的時間，避免了衍生實驗對結果的影響，具有簡單、省時、準確的特點，為醬油中3-MCPD的檢測提供了一種簡便、可行的方法。
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