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LC―MS/MS法检测生鲜乳中三聚氰胺的一点改进

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[摘 要] 在《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》(GB/T 22388-2008)的基础上,对生鲜乳中三聚氰胺提取和复溶步骤略作改进,达到操作简便,结果准确可靠。以检测限500~1000倍做添加,用1%三氯乙酸作为提取溶剂,采用涡旋震荡的方式辅助溶剂萃取法提取生鲜乳,提取液用Waters Oasis MCX固相萃取柱进行净化浓缩,氮气吹干后再用流动相做同等倍数的稀释。以Waters ACQUITY BEH HILIC色谱柱为分离柱,在正离子模式下以电喷雾电离串联质谱仪进行测定。对流动相组分和流动相添加剂对质谱的离子化进行考察,在2.0~20.0ng/mL范围内线性关系良好(R2>0.99),样品在10.0μg/kg的添加水平上回收率为85%~97%,相对标准偏差为3.0%。本方法能够克服生鲜乳中三聚氰胺检测时基质干扰大,影响定量准确度的问题。

[关键词] 高效液相色谱- 电喷雾质谱/ 质谱 三聚氰胺 生鲜乳 GB/T 22388-2008

[中图分类号] S827 [文献标识码] B [文章编号] 1003-1650 (2014)10-0151-01

三聚氰胺(化学式:C3H6N6),俗称密胺、蛋白精,是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,常温下呈白色单斜晶体,几乎无味,微溶于水,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等,不溶于丙酮、醚类。作为化工原料,三聚氰胺与甲醛缩合聚合可制得三聚氰胺树脂,主要用于塑料及涂料工业,也可作纺织物防摺、防缩处理剂;其改性树脂可做色泽鲜艳、耐久、硬度好的金属涂料;还可用于坚固、耐热装饰薄板,防潮纸及灰色皮革鞣皮剂,合成防火层板的粘接剂,防水剂的固定剂或硬化剂等;部分亚洲国家,也被用来制造化肥。

三聚氰胺的最大的特点是含氮量很高(66%),加之其生产工艺简单、成本很低,给了掺假、造假者极大地利益驱动,食品中三聚氰胺每增加一个百分点,通过凯氏定氮法测定的蛋白质会虚长4个百分点,费用只有真实蛋白原料的1/5,所以“增加”产品的表观蛋白质含量是添加三聚氰胺的主要原因。但是,中国国家食品质量监督检验中心明确指出,三聚氰胺属于化工原料,是不允许添加到食品中的。

2008年三聚氰胺奶粉事件后,国家标准化管理委员会在原有国家或行业标准的基础上了《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》(GB/T 22388-2008),该标准涉及高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法和液相色谱-质谱/质谱3种检测方法,3种方法的定量限分别为2mg/kg、0.05mg/kg和0.01mg/kg。

本文所采用的方法较GB/T 22388-2008中的液质联用法前处理更为简便,能有效消除基质干扰,定量限更低,更适用于当前实验室检测。

一、实验部分

1.仪器与试剂

Xevo TQ-S型串联质谱仪,配I-Class型超高效液相色谱仪,美国Waters公司;固相萃取装置(美国 Waters公司);多管涡旋振荡器(北京 TARGIN);高速冷冻离心机(德国 Hermle);十万分之一天平(XS205,瑞士 METTLER-TOLEDO);百分之一天平(TE612-L,德国 Sartorius);氮吹仪(美国 Organomation Associates Jnc. N-EVAPTM 112);0.22μm微孔滤膜(津腾,德国MEMBRANA公司原产膜);1mL无菌注射器。

三聚氰胺对照品(纯度:99%,上海安谱公司);甲醇、乙腈均为HPlc级别(美国Fisher公司);三氯乙酸、氨水为分析纯(天津科密欧);实验室用超纯水(娃哈哈瓶装纯净水);Oasis MCX固相萃取柱(60mg/3cc,美国Waters公司);0.22μm微孔滤膜;1mL无菌注射器。

2.标准溶液的配制

三聚氰胺标准储备液(100μg/mL):精密称取三聚氰胺标准品10mg,用20%甲醇水溶液溶解并定容至100mL,-20℃保存。

三聚氰胺标准曲线:将100μg/mL的标准储备液经过分步稀释成浓度为2ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、15ng/mL和20ng/mL的标准曲线,稀释液为70%乙腈水溶液。

三聚氰胺基质标准工作液:根据需要吸取适量的三聚氰胺标准储备液加至“1.3 样品的提取和净化”中的空白样品洗脱液中。

3.样品的提取和净化

准确称取空白样品2g(精确至0.01g)于50mL塑料离心管中,加入10mL1%三氯乙酸溶液,置于多管振荡器上涡旋20min,以每分钟8000转的速度离心10min,将上清液转移至另一10mL塑料离心管中,待净化。

取MCX固相萃取柱,分别经3mL甲醇和3mL水活化后,准确移取带净化上清液5mL通过固相萃取小柱,然后依次用3mL水、3mL甲醇淋洗小柱,控制流速为1mL/min,最后用5%氨化甲醇5mL洗脱固相萃取柱,洗脱液收集于10mL离心管中。将洗脱液置于50℃水浴中氮气浓缩至干,加1.0mL70%乙腈水溶液充分溶解,用0.22μm微孔滤膜过滤后供液相色谱-质谱/质谱检测。

注:同时做空白1个、基质空白5个(用于制备基质标准工作液)、空白添加14个。

4.色谱条件

色谱柱:ACQUITY BEH HILIC 2.1×100mm,1.7μm(Waters)

柱温:30℃;样品室温度:10℃;进样量:2μL

流动相及洗脱条件:流动相A :超纯水(30%);流动相B:乙腈(70%);以0.6mL/min的流速等度洗脱,保持3min。

5.质谱条件

Polarity:ES+

Capillary (kV) 3.40

Cone (V) 46.00

Source Offset (V) 50.0

Source Temperature (°C) 150

Desolvation Temperature (°C) 450

Cone Gas Flow (L/Hr) 150

Desolvation Gas Flow (L/Hr) 1000

Collision Gas Flow (mL/Min) 0.15

Nebuliser Gas Flow (Bar) 7.00

LM 1 Resolution 2.8

HM 1 Resolution 14.7

LM 2 Resolution 2.8

HM 2 Resolution 14.6

6. 质谱采集参数(见表1)

表1:三聚氰胺的监测离子及质谱采集参数

*定量离子

二、结果与讨论

本文较GB/T 22388-2008在前处理上略有改进,不需要进行过滤处理。此外,本文与GB/T22388-2008的最大不同之处在于添加和复溶两个步骤上。本人按照GB/T22388-2008的要求进行添加试验,经过反复验证,并通过基质添加定量的方式进行校正,发现直接定量的准确度很低,基质标准曲线更是达不到线性要求(R2仅为0.73),这是由于基质干扰较大造成的,此定量方式不适用。基于以上的试验,本人在初始添加时即将添加浓度提高至检测限的500~1000倍,经提取净化、氮气浓缩,在复溶时,用流动相做同样倍比的稀释,在曲线线性关系良好(R2>0.99)的基础上对添加进行定量(见图1),在10μg/kg的添加水平上回收率在85%~97%之间,RSD为3.0%(n=14)。通过不同浓度的添加来确定本方法检测最低限,经试验数据确定本方法检测限为3.0μg/kg。因此,本人认为,此方法操作简单,能很好的消除基质干扰,检测限更低,测定结果准确可靠,适用于实验室生鲜乳中三聚氰胺残留检测。

图1 三聚氰胺标准曲线