宗萬里
(威海市食品藥品檢驗檢測中心,山東威海 264209)
氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜法快速測定醬油中3-氯-1,2-丙二醇含量
宗萬里
(威海市食品藥品檢驗檢測中心,山東威海 264209)
建立了醬油中3-氯-1,2-丙二醇含量的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定方法。樣品經(jīng)甲醇凈化定容后,將甲醇溶液注入氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀中進行檢測。經(jīng)極性色譜柱分離,電子轟擊源離子化,以MRM方式對樣品中的3-氯-1,2-丙二醇含量進行定性與定量分析。該方法測定結(jié)果的相對標準偏差小于4%(n=6),平均回收率大于80%,線性范圍為0.05~1 μg/mL,最低檢出限為0.0012 μg/mL。
氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;多反應離子監(jiān)測;醬油;3-氯-1,2-丙二醇
引用格式:宗萬里.氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜法快速測定醬油中3-氯-1,2-丙二醇含量[J].食品科學技術學報,2016,34(4):91-94.
ZONG Wanli.Determination of 3-monochloro-1,2-propanediol in soy sauce by GC-MS/MS[J].Journal of Food Science and Technology,2016,34(4):91-94.
加拿大科學家以雄性大鼠為研究對象,對水解動植物蛋白質(zhì)中的3-氯-1,2-丙二醇(3-monochloro-1,2-propanediol,3-MCPD)的健康風險進行了評估,認為其無明顯作用水平是2 mg/(kg·bw·d),最低有害作用水平時,被實驗大鼠會產(chǎn)生腎腺瘤,最終成為癌癥[1]。英國研究人員發(fā)現(xiàn)用鹽酸水解植物蛋白水解液生產(chǎn)的調(diào)味品中會產(chǎn)生少量氯丙醇,而且最普遍的是3-MCPD[2]。我國現(xiàn)行國家標準GB 2762—2012中對添加酸水解植物蛋白的液態(tài)調(diào)味料的3-氯-1,2-丙二醇限量要求為小于等于0.4 mg/kg[3]。因此,對醬油中3-MCPD含量的監(jiān)控與檢測就顯得十分重要。
目前測定食品中3-MCPD含量常用的檢測方法主要有氣相色譜法[4-5]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[6-11],這些方法中多采取衍生化的方式對樣品進行前處理,在衍生化的過程中對于條件的控制要求較高,而且衍生效率不高。氣相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜,具有選擇性強,儀器本底低,靈敏度高等優(yōu)點。本文嘗試基于氣相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜,建立不經(jīng)衍生化的氯丙醇檢測的方法,由于3-MCPD較易溶于甲醇的水溶液中,而且甲醇對醬油有一定的沉淀凈化作用,以甲醇對醬油凈化定容,離心并且過濾后,注入EI源-氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀中進行分析測定,方法前處理簡單,定性準確,靈敏度高。
1.1材料及實驗裝置
GC/MS-TQ8040型氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,EI源,日本島津公司;3-MCPD標準品,100 μg/mL,上海安譜科學儀器有限公司;毛細管色譜柱,Rtx-WAX(強極性,30 m×0.25 mm×0.25 μm),Restek公司;甲醇,色譜純,Tedia公司;MS3 Digital型漩渦振蕩器,IKA公司;Neofuge 23R型臺式高速冷凍離心機,上海力申科學儀器有限公司;有機相針管濾頭,0.22 μm,Agela公司。
1.2氣相色譜分析參數(shù)
載氣為氦氣,流速為1.5 mL/min;SPL進樣口,不分流進樣,在進樣完畢后,設定進樣時間為2 min,2 min后分流閥自動打開,此時設定分流比為5∶1,可以將過多的溶劑排出,同時又不影響分析目標物進入柱子里面;進樣口溫度200℃;柱溫箱程序升溫:初始溫度50℃,保持3 min,以20℃/min升至230℃,保持1 min。
1.3質(zhì)譜分析參數(shù)
EI離子源溫度200℃;接口溫度250℃;溶劑延遲4.5 min;檢測器電壓使用調(diào)諧電壓+0.6 V;MRM方式選擇監(jiān)測離子對79>15(碰撞能量21 eV),79>43(碰撞能量9 eV);定量離子對為79>43(碰撞能量9 eV)。
1.4標準溶液的制備
準確吸取0.5 mL 3-MCPD標準溶液至50 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,得3-MCPD質(zhì)量濃度為1 μg/mL的標準溶液。從1 μg/mL的標準溶液中分別吸取2.5,5,10,20 mL加入到4個的50 mL容量瓶中,用甲醇定容,得0.05,0.1,0.2,0.4,1.0 μg/mL的標準溶液。每個質(zhì)量濃度取1 μL注入氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀進行分析。
1.5樣品前處理
準確稱取3.0 g醬油樣品于10 mL容量瓶中,加甲醇定容至刻度。然后將樣品溶液轉(zhuǎn)移到50 mL刻度離心管中,漩渦混勻1 min,使用高速離心機以8 000 r/min離心5 min,吸取甲醇溶液1 μL注入氣質(zhì)聯(lián)用儀分析。
由于3-MCPD較易溶于甲醇水溶液中,而且醬油中加入甲醇后,醬油中能產(chǎn)生明顯的絮狀沉淀,甲醇能夠?qū)︶u油產(chǎn)生一定的凈化作用,本方法前處理簡單。
2.1色譜柱的選擇
選用了Rxi-5 ms、Rxi-1701、Rxi-WAX等3種不同極性的色譜柱進行測試。由于3-MCPD具有較大的極性,在極性柱子Rxi-WAX上具有較好的保留,而且峰形對稱尖銳,出峰時間適中,所以選用了Rxi-WAX。
2.2檢測譜圖分析
在1.2節(jié)及1.3節(jié)分析條件下,得到3-MCPD標準樣品的SCAN方式下的質(zhì)譜圖(圖1),MRM方式下的質(zhì)譜圖(圖2),未知樣品的定量離子流圖(圖3)。
圖1 標準樣品的全掃描質(zhì)譜圖Fig.1 Mass spectrum of standard sample in SCAN mode
圖2 標準樣品在MRM方式下的質(zhì)譜圖Fig.2 Mass spectrum of standard sample in MRM mode
圖3 未知樣品在MRM方式下的質(zhì)量色譜圖Fig.3 Mass chromatogram of unknown sample in MRM mode
從圖1中可以看出,3-MCPD在EI源離子化方式下主要的離子碎片有44,61,79,本文選取質(zhì)量數(shù)較大,離子強度較高的79作為母離子,經(jīng)過儀器自帶的子離子掃描以及碰撞能量優(yōu)化功能,選取79>15(碰撞能量21 eV),79>43(碰撞能量9 eV)分別作為3-MCPD在MRM方式下檢測的定性及定量離子對。
2.3標準曲線和最低檢出限
在實驗條件下,以峰面積y為縱坐標,質(zhì)量濃度x(μg·mL-1)為橫坐標繪制標準曲線,得線性方程,以基線噪聲3倍峰面積對應的質(zhì)量濃度為檢出限(S/N=3)[12],回歸方程、相關系數(shù)及檢出限見表1。
表1 回歸方程及參數(shù)Tab.1 Regression equation and parameters
2.4精密度和加標回收實驗
取不含3-MCPD的醬油樣品進行加標回收實驗,向3 g醬油樣品中分別添加質(zhì)量濃度為1 μg/mL的3-MCPD標準溶液0.6,1.2,3.0 mL使樣品中3-MCPD含量為0.2,0.4,1.0mg/kg。按1.4節(jié)步驟進行提取,每個濃度水平重復測定6次。按1.2及1.3節(jié)條件進行檢測,精密度和回收率計算結(jié)果列于表2。
表2 樣品添加回收和精密度Tab.2 Recovery and precision of spiked samples
2.5不同樣品中3-MCPD含量的測定
對6種市售醬油樣品進行檢測,檢測結(jié)果見表3。所有樣品均有3-MCPD檢出,其中最高值為0.398 mg/kg,最低值為0.245 mg/kg。
表3 不同樣品中3-MCPD的測定結(jié)果Tab.3 Results of 3-monochloro-1,2-propanediol in sauce samples
本文采用極性毛細管柱、EI源-氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜法對醬油中3-MCPD的含量進行測定,并進行了方法學考察,方法的線性范圍寬,檢出靈敏度高,采用直接提取法的回收率較好,結(jié)果精密度小于4%。該方法前處理較為簡單,無需衍生處理、采用二級質(zhì)譜定性準確,且干擾小,準確度好。適用于醬油中3-MCPD含量的檢測,在實際的檢測工作中具有一定的參考價值,為今后進行氯丙醇在氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜上的檢測研究提供一定的參考。
[1] 江新業(yè).酸水解植物蛋白調(diào)味液中氯丙醇的危害與控制[J].中國食品添加劑,2013(s1):164-171.
JIANG X Y.Hazard and control of chloropropanols in acid hydrolyzed vegetable protein seasoning[J].China Food Additives,2013(s1):164-171.
[2] 李健爽,王森,杜曉燕.食品中3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯研究進展[J].食品工業(yè)科技,2013,34(6): 385-388.
LI J S,WANG S,DU X Y.Research progress in the toxicity of 3-chloro-1,2-propanediol esters[J].Science and Technology of Food Industry,2013,34(6):385-388.
[3] 中華人民共和國衛(wèi)生部.食品安全國家標準食品中污染物限量:GB/T 2762—2012[S].北京:中國標準出版社,2012.
[4] 李吉平,高宏偉,劉文森,等.小口徑毛細管色譜柱測定醬油中三種氯丙醇含量的研究[J].食品科學,2007,28(9):473-477.
LI J P,GAO H W,LIU W S,et al.Determination of three chloropropanols in soy sauce by gas chromatography of microstomia caliber capillary column[J].Food Science,2007,28(9):473-477.
[5] 盧業(yè)舉,陳戈,夏春.利用大口徑毛細管色譜柱測定調(diào)味品中氯丙醇含量[J].安徽化工,2002(3):48-49.
LU Y J,CHEN G,XIA C.Determination of chloropropanol by big caliber capillary gas chromatography in condiments[J].Anhui Chemical Industry,2002(3): 48-49.
[6] 于杰,李曉玉,隋濤.GC-MS快速檢測醬油中的3-氯-1,2-丙二醇[J].廣州化工,2011,39(11):106-107.
[7] 馬金渡,張琦,欒燕,等.MSPD-GC-MS同時測定醬油及調(diào)味液中多組分3-氯-1,2-丙二醇[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2007,17(4):583-585.
MA J B,ZHANG Q,LUAN Y,et al.Determination of dichloropanols and monochloropanediols in soy sauce by MSPD-GC-MS using stable isotope dilution technique[J].Chinese Journal of Health Laboratory Technology,2007,17(4):583-585.
[8] 吳小瓊,陳中文,管健,等.固相萃取-同位素內(nèi)標GCMS法測定醬油中的4種氯丙醇[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2014,24(10):1422-1424.
WU X Q,CHEN Z W,GUAN J,et al.Determination of 4 chloropropanols in soy by SPE-GC/MS using isotope internal standard[J].Chinese Journal of Health Laboratory Technology,2014,24(10):1422-1424.
[9] 徐小民,沈向紅,宋國良,等.氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用負化學源法檢測方便面調(diào)料包中的氯丙醇[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2006,16(6):661-662,726.
XU X M,SHEN X H,SONG G L,et al.Determination of chloropropanols in flavoring of instant noodles by gas chromatography-mass spectrometry with negative chemical ionization[J].Chinese Journal of Health Laboratory Technology,2006,16(6):661-662,726.
[10] 傅武勝,吳永寧,趙云峰,等.穩(wěn)定性同位素稀釋技術結(jié)合GC-MS測定醬油中多組分氯丙醇的研究[J].中國食品衛(wèi)生雜志,2004,16(4):289-294.
FU W S,WU Y N,ZHAO Y F,et al.Determination of dichloropropanols and monochloropropanediols in soy sauce by capillary gas chromatography/ion trap mass spectrometry using stable isotope dilution technique[J]. Chinese Journal of Food Hygiene,2004,16(4):289-294.
[11] 王順民,董文賓,于琴,等.用氣相色譜及質(zhì)譜分析技術測定調(diào)味品中的氯丙醇[J].食品研究與開發(fā),2005,26(2):123-126.
WANG S M,DONG W B,YU Q,et al.The application of modern gas chromatography and mass sepectrometry in the analysis of chloropropanol in condiment[J]. Food Research and Development,2005,26(2):123-126.
[12] 中華人民共和國衛(wèi)生部.食品衛(wèi)生檢驗方法理化部分總則:GB/T 5009.1—2003[S].北京:中國標準出版社,2003.
Determination of 3-Monochloro-1,2-propanediol in Soy Sauce by GC-MS/MS
ZONG Wanli
(Weihai Supervision and Inspection Institute of Product Quality,Weihai 264209,China)
A method for determination of 3-monochloro-1,2-propanediol in soy sauce by gas chromatography-tandem mass spectrometry(GC-MS/MS)was established.The sample was injected into GC-MS/MS after cleaned and extracted by methanol.The qualitative and quantitative analysis was achieved by EI source,polarity capillary column,and MRM method.The RSD of the method was less than 4%(n= 6),and average recovery was more than 80%.The liner range was in 0.05-1 μg/mL and the limit of detection(LOD)was 0.001 2 μg/mL.
GC-MS/MS;MRM;soy sauce;3-monochloro-1,2-propanediol
TS264.2
A
10.3969/j.issn.2095-6002.2016.04.016
2095-6002(2016)04-0091-04
(責任編輯:李 寧)
20150618
宗萬里,男,工程師,主要從事食品檢測方面的研究。