王 健,艾濤波,岳清洪
(四川省食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)院(東區(qū)),四川成都,610100)
氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)具有致癌作用,如今被廣泛用于工業(yè)涂料及動(dòng)物麻醉[1-2]。研究發(fā)現(xiàn),氨基甲酸乙酯也是發(fā)酵食品(如醬油、酵母、奶酪)和酒精飲料(如黃酒、白酒、葡萄酒)的副產(chǎn)物[3-6]。而白酒作為一種深受我國(guó)大眾喜愛的酒精飲料,市場(chǎng)規(guī)模龐大,有報(bào)道稱[7-8],中國(guó)白酒到2016年將占到全球烈酒消費(fèi)量的近50%,因而針對(duì)氨基甲酸乙酯殘留量的測(cè)定對(duì)于我國(guó)食品安全和公眾健康都有著極為重要的意義。
目前關(guān)于食品氨基甲酸乙酯的檢測(cè),我國(guó)僅有進(jìn)出口商品檢驗(yàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 0285—2012《出口酒中氨基甲酸乙酯殘留量檢測(cè)方法氣相色譜-質(zhì)譜法》[9]以及吉林省地方標(biāo)準(zhǔn)DBS 22/011—2013《飲料酒中氨基甲酸乙酯的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法》[10],而氨基甲酸乙酯的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尚處于征求意見階段。SN/T 0285—2012先采用二氯甲烷液液萃取,然后用正己烷和PSA凈化后進(jìn)行分析,該方法操作費(fèi)時(shí)繁瑣,且回收率不穩(wěn)定。DBS 22/011—2013和食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(非正式文本)均采用固相萃取技術(shù),方法簡(jiǎn)便易操作,但洗脫時(shí)采用的乙醚屬于易制毒試劑,購(gòu)買比較麻煩[11-12]。本實(shí)驗(yàn)采用氨基甲酸乙酯專用固相萃取柱對(duì)酒中的氨基甲酸乙酯進(jìn)行提取凈化,同位素內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量[13],樣品處理步驟簡(jiǎn)單迅速,無(wú)需其他除雜過程(如正己烷淋洗小柱),且二氯甲烷用量較少,不使用乙醚,采用同位素內(nèi)標(biāo)法也可以避免前處理造成的誤差,方法具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確度,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之外,可供各檢測(cè)機(jī)構(gòu)參考用于白酒氨基甲酸乙酯檢測(cè)。
乙腈(色譜純)、二氯甲烷(色譜純):美國(guó)Sigma公司;無(wú)水硫酸鈉(分析純);D5-氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.6%):加拿大CDN ISOTOPES公司;氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.7%):美國(guó)AccuStandard公司;氨基甲酸乙酯專用固相萃取柱(Cleanert EC-SPE購(gòu)于Agela,4 g/25 mL)。白酒:市售。
6890N/5973i氣相色譜質(zhì)譜儀:美國(guó)安捷倫公司;FA2004N分析天平(感量0.000 1 g):上海菁華公司;Laborota 4000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:德國(guó)heidolph海道夫公司;DragonLab MX-S漩渦混合器:深圳良誼公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
內(nèi)標(biāo)(D5-氨基甲酸乙酯)溶液的配制:準(zhǔn)確稱取約10 mg(精確至0.000 1 g)D5-氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度,得到質(zhì)量濃度為100 μg/mL的內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液。取上述儲(chǔ)備液1 mL用乙腈定容至100 mL,得質(zhì)量濃度為1 μg/mL的內(nèi)標(biāo)使用液,于4 ℃冰箱內(nèi)保存。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:準(zhǔn)確稱取約10 mg(精確至0.000 1 g)氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度,得到質(zhì)量濃度為100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。再取上述儲(chǔ)備液1 mL用乙腈定容至100 mL,得質(zhì)量濃度為1 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液。用乙腈逐級(jí)稀釋使用液,并加入內(nèi)標(biāo),得到質(zhì)量濃度為0.02 μg/mL、0.05 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.5 μg/mL(其中內(nèi)標(biāo)D5-氨基甲酸乙酯質(zhì)量濃度為0.2 μg/mL)的標(biāo)準(zhǔn)溶液,用于繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.2 氣相色譜-質(zhì)譜操作條件
氣相色譜(gas-chromatography,GC)條件:毛細(xì)柱HP-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度230 ℃;載氣:高純氦氣;流速1 mL/min;程序升溫:60 ℃保持5 min,以3.5 ℃/min速率升至150 ℃,保持1 min;使用不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1 μL。
質(zhì)譜(mass spectrometry,MS)條件:接口溫度為240 ℃;電離方式為電子電離源(electron ionization,EI);電子能量為70 eV;離子源溫度為230 ℃;四級(jí)桿溫度為150 ℃;掃描模式為單離子檢測(cè)掃描(single ion monitoring,SIM);氨基甲酸乙酯監(jiān)測(cè)離子:62,74,89,其中定量離子為62;D5-氨基甲酸乙酯監(jiān)測(cè)離子:64,76,89,其中定量離子為64;溶劑延遲時(shí)間為13.5 min。
1.3.3 樣品處理
稱取4 g 白酒于50 mL 樣品瓶中,加入內(nèi)標(biāo)0.4 mL,渦旋混合均勻,將樣品加入氨基甲酸乙酯專用凈化柱上,靜置10 min以保證樣品和填料充分濕潤(rùn)(可用真空泵施加負(fù)壓以利于填料的吸收)。用20 mL二氯甲烷分兩次洗脫,雞心瓶收集洗脫液,將洗脫液在40 ℃條件下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,用2 mL乙腈洗滌雞心瓶,隨后加入少量無(wú)水硫酸鈉,靜置片刻,用有機(jī)相濾膜進(jìn)行過濾,取少量入進(jìn)樣瓶,使用上述儀器條件上機(jī)檢測(cè)。
1.3.4 樣品定性與定量
質(zhì)譜儀進(jìn)行測(cè)定,在扣除背景后的樣品質(zhì)譜圖中,所選擇的離子全部出現(xiàn),同時(shí)所選擇的離子豐度比與標(biāo)準(zhǔn)品相關(guān)離子的相對(duì)豐度一致,且波動(dòng)范圍在容許偏差之內(nèi),可判定樣品中存在氨基甲酸乙酯。用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算樣品中氨基甲酸乙酯的濃度。
在上述色譜柱和色譜條件下,氨基甲酸乙酯與內(nèi)標(biāo)分離效果好,峰形對(duì)稱,靈敏度高。氨基甲酸乙酯和D5-氨基甲酸乙酯的總離子流圖如圖1所示。氨基甲酸乙酯的保留時(shí)間為14.12 min,D5-氨基甲酸乙酯的保留時(shí)間為14.03 min,兩者的保留時(shí)間較接近,定量離子無(wú)干擾。分別提取氨基甲酸乙酯和D5-氨基甲酸乙酯的定量離子62和64,其定量離子色譜圖見圖2。氨基甲酸乙酯的質(zhì)譜圖見圖3,D5-氨基甲酸乙酯的質(zhì)譜圖見圖4。
圖1 氨基甲酸乙酯和D5-氨基甲酸乙酯的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatorgraphy of ethyl carbamate and D5-ethyl carbamate
圖2 D5-氨基甲酸乙酯(A)和氨基甲酸乙酯(B)的定量離子色譜圖Fig.2 Quantitative ion chromatography of D5-ethyl carbamate (A)and ethyl carbamate (B)
圖3 氨基甲酸乙酯質(zhì)譜圖Fig.3 Mass spectra of ethyl carbamate
圖4 D5-氨基甲酸乙酯質(zhì)譜圖Fig.4 Mass spectra of D5-ethyl carbamate
將配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液在設(shè)置好的儀器條件下進(jìn)行檢測(cè),然后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到的線性方程為y=6.003x+5.692E-003(相關(guān)系數(shù)為0.999),其中x為峰面積,y為目標(biāo)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)(μg/g),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品最低濃度色譜圖的信噪比S/N=3計(jì)算,此方法檢出限為1 μg/kg。
向酒樣中添加適量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)質(zhì)量濃度水平下做6次平行實(shí)驗(yàn),測(cè)定加標(biāo)回收率,平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD),結(jié)果見表1。由表1可知,本方法具有較好的精密度和回收率,可以滿足測(cè)定要求,樣品中有少量的氨基甲酸乙酯檢出,故加標(biāo)樣品本底為陽(yáng)性樣品。白酒樣品色譜圖見圖5,白酒樣品加標(biāo)色譜圖見圖6(加標(biāo)質(zhì)量濃度為0.25 μg/mL)。
表1 白酒加標(biāo)回收率及精密度Table 1 The recovery rate and precision of liquor
圖5 白酒樣品色譜圖Fig.5 Chromatogram of Chinese liquor sample
圖6 白酒樣品加標(biāo)色譜圖Fig.6 Chromatogram of Chinese liquor with standard substance
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用該氨基甲酸乙酯專用固相萃取柱和同位素內(nèi)標(biāo)法檢定白酒中氨基甲酸乙酯能有較好的穩(wěn)定性和回收率,該方法對(duì)二氯甲烷的需求量也不高,在做好檢驗(yàn)員防護(hù)的情況下,也是較為安全的。同時(shí),該氨基甲酸乙酯專用柱具有一定的除雜能力,對(duì)白酒中的氨基甲酸乙酯能有較高的靈敏度,快速、簡(jiǎn)便,可應(yīng)用于大批量樣品的前處理。
利用該方法隨機(jī)抽取市面上銷售20種白酒產(chǎn)品,氨基甲酸乙酯檢出率為92.1%,含量約為0.01~0.2 μg/g,和國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果一致[14-16]。
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