蔣林惠,石 敏,袁琛凱,丁紅梅
南通市食品藥品監(jiān)督檢驗中心 (南通 226006)
魚露,別名魚醬油,是一種以低值魚蝦等水產(chǎn)品為原料,經(jīng)腌漬、發(fā)酵、熬制等工藝所得的液體調(diào)味料。魚露原產(chǎn)于我國東南沿海地帶,其釀造歷史已達兩千多年,是我國傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品的精粹。因其獨特的風味與營養(yǎng)價值使得魚露逐步受到世界各地居民的喜愛,被廣泛應用于食品加工業(yè)及餐飲行業(yè)[1,2]。氯丙醇類化合物是食品及食品接觸材料中的一類污染物,其對人體健康有著潛在的傷害,國際上的專家學者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),氯丙醇類化合物具有生殖、腎臟、神經(jīng)毒性,并且有致癌、致突變及誘導細胞凋亡的風險[3-6]。
食品及接觸材料的氯丙醇污染物來源較多,但魚露類調(diào)味品類的氯丙醇污染物來源主要為水解植物蛋白液。一些生產(chǎn)企業(yè)為縮短調(diào)味品的發(fā)酵周期,獲得最大經(jīng)濟利益,過量采用水解植物蛋白液,最終易導致其氯丙醇類化合物超過標準規(guī)定限量值[7,8]。GB 5009.191—2016《食品安全國家標準 食品中氯丙醇及其脂肪酸酯含量的測定》中第二法中氯丙醇類化合物檢出限為3-MCPD、2-MCPD為2 μg/kg,1,3-DCP、2,3-DCP為5 μg/kg。液態(tài)調(diào)味品中加了酸水解蛋白液的3-MCPD限量值為0.4 mg/kg。這兩者都給實驗檢測的精密度、準確度提出了不小的挑戰(zhàn)。
按照已有的國標方法進行氯丙醇類化合物的檢測,其主要方法是將氯丙醇經(jīng)衍生后再采用氣相色譜—質(zhì)譜進行單離子掃描分析,間接對氯丙醇進行定量[9-11]。但魚露基質(zhì)復雜,衍生化實驗后易產(chǎn)生多種干擾物質(zhì),會污染色譜柱并將影響目標化合物的定性定量[12]。為改善上述問題,將氣質(zhì)聯(lián)用的多反應監(jiān)測模式與同位素內(nèi)標法定量結(jié)合,采用QuECHERS前處理技術進行目標化合物純化,該方案無需衍生化,可直接測定氯丙醇類化合物,更加高效、集約、準確。
MIKRO 220R型臺式高速冷凍離心機,德國Hettich科學儀器公司;Agilent 7890B/7000D型安捷倫氣相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國安捷倫科技公司;VM-2500型,多管旋渦混勻儀,廣東安勝儀器有限公司;BSA 224S型電子天平,賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;DB-WAX UI型氣相色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),美國安捷倫科技公司。
D5-1,3-二氯-2-丙醇、3-氯-1,2-丙二醇、2,3-二氯-1-丙醇、1,3-二氯-2-丙醇,阿爾塔(天津)標準物質(zhì)研究院有限公司;D5-2,3-二氯-1-丙醇、D5-3-氯-1,2-丙二醇,上海安譜璀世標準技術服務有限公司;D5-2-氯-1,3-丙二醇、2-氯-1,3-丙二醇,北京曼哈格生物科技有限公司;甲醇、正己烷、乙酸乙酯,色譜純,德國默克公司;無水硫酸鎂、氯化鈉,優(yōu)級純,國藥集團化學試劑有限公司;C18(十八烷基硅烷)、PSA(N-丙基乙二胺),優(yōu)級純,阿拉丁試劑(上海)有限公司;有機相針式濾頭,0.22 μm,上海安譜實驗科技股份有限公司。
1.2.1標準工作曲線的配置
選擇氯丙醇類化合物及同位素內(nèi)標的標準儲備液(100 mg/L),本實驗配制線性范圍1~1 000 μg/L的標準曲線(其對應內(nèi)標物質(zhì)含量為100 μg/L,試劑為乙酸乙酯),標準系列工作液直接進入GC-MS-MS分析。
1.2.2樣品前處理方法
實驗選擇魚露作為實驗樣品。準確稱取樣品2.0 g于50 mL塑料離心管中,加入混合內(nèi)標溶液,超聲5 min,渦旋混勻后待處理。再加入2 mL甲醇、QuECHERS試劑包(無水硫酸鎂2 g,氯化鈉0.5 g,C18 100 mg,PSA 100 mg),渦旋5 min,10 000 r/min離心,上清液轉(zhuǎn)移至5 mL容量瓶,重復提取兩次,合并上清液并定容至5 mL。取上清液過0.22 μm有機針式濾頭后進行GC-MS-MS測定。
1.2.3氣相色譜分析參數(shù)
色譜柱為DB-WAX。程序升溫:初始溫度50 ℃,以10 ℃/min升至180 ℃,保持5 min;再以30 ℃/min升至230 ℃,保持5 min;后運行為310 ℃,2 min。進樣體積1 μL,不分流進樣。碰撞氣為高純氮氣,流速1.5 mL/min。載氣為高純氦氣,流速2.25 mL/min。
1.2.4串聯(lián)質(zhì)譜分析參數(shù)[13]
離子源:電子轟擊源(EI)70 eV,溫度230 ℃。溶劑延遲3 min。碰撞氣為高純氮氣,流速1.5 mL/min。采用多反應監(jiān)測模式(dMRM)掃描,主要質(zhì)譜參數(shù)見表1。
表1 氯丙醇類化合物的主要質(zhì)譜信息
目標化合物氯丙醇的含量用同位素內(nèi)標法定量。采用安捷倫MS Hunter工作站進行數(shù)據(jù)采集與處理,SPSS 21.0進行數(shù)據(jù)整理分析。
氯丙醇類化合物極易溶于甲醇、乙腈和水等極性溶液,將這三者進行試驗比較,最終選擇甲醇作為提取試劑。甲醇能將魚露中的一些物質(zhì)進行沉淀,并且該溶劑可直接進入氣質(zhì)聯(lián)用儀分析,避免溶劑替換。無水硫酸鎂與氯化鈉四比一的經(jīng)典配比能夠產(chǎn)生有效鹽析,另外C18和PSA能吸附魚露中的多種雜質(zhì),包括甾醇、有機酸、脂肪酸等[14,15]。實驗中選擇甲醇-固相分散萃取試劑進行液態(tài)調(diào)味品的快速前處理,所得上清液能夠直接進行GC-MS-MS分析,并且其最終回收率較高,詳見表2。
表2 空白魚露樣品加標回收實驗結(jié)果(n=6)
氯丙醇類物質(zhì)均屬強極性化合物。若直接進行氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析則需要選擇極性色譜柱。本實驗選擇DB-WAX強極性色譜柱進行分析,結(jié)果峰型好,分離效果優(yōu),詳見圖1。
注:保留時間對應化合物分別為10.902(D5-1,3-DCP)、10.957(1,3-DCP)、11.718(D5-2,3-DCP)、11.793(2,3-DCP)、14.303(D5-3-MCPD)、14.383(3-MCPD)、15.298(D5-2-MCPD)、15.406(2-MCPD)。 圖1 氯丙醇及同位素內(nèi)標物質(zhì)的混合標準溶液(1 mg/L)總離子流圖
基于氯丙醇類化合物的標準溶液及內(nèi)標工作液,實驗選擇多反應監(jiān)測模式進行目標化合物的數(shù)據(jù)采集分析,通過前級離子、產(chǎn)物離子及多反應監(jiān)測模式下的碰撞能量優(yōu)化。首先進行一級質(zhì)譜掃描獲得目標化合物的保留時間及主要碎片離子,選擇離子豐度最高的2個碎片離子作為前級離子?;谇凹夒x子設置碰撞能量9 V,采集質(zhì)荷比(m/z)20~90范圍內(nèi)的碎片離子。結(jié)果發(fā)現(xiàn)8種目標化合物均僅有一個碎片離子的響應值突出,故僅選用一個產(chǎn)物離子。在確定前級離子及產(chǎn)物離子后進行碰撞能量的優(yōu)化,設置四階梯(5 V,9 V,12 V,15 V)的碰撞能量,考察其對應能量下離子對響應值,選擇最高離子響應值的碰撞能量最為最優(yōu)能量。氯丙醇類化合物的MRM質(zhì)譜圖如圖2,各化合物的前級離子、產(chǎn)物離子及最優(yōu)碰撞能量見表1。
圖2 氯丙醇類化合物及同位素內(nèi)標物質(zhì)的MRM質(zhì)譜圖
基于氯丙醇類物質(zhì)標準儲備液,配制線性濃度1、5、10、20、40、100、200、400、1 000 μg/L的標準曲線(其對應內(nèi)標物質(zhì)含量為100 μg/L,試劑為乙酸乙酯),直接進樣GC-MS-MS分析。以氯丙醇與其內(nèi)標物的相對響應作為縱坐標(Y),相對濃度作為橫坐標(X),繪制標準工作曲線,標準曲線詳細信息詳見表3。4種氯丙醇在0.001~1.0 mg/L范圍內(nèi)均能夠呈現(xiàn)良好的線性關系,相關系數(shù)(R)均達0.999。本實驗的檢出限與國家標準GB 5009.191—2016中第二法的檢出限相當,能夠滿足日常檢測需求。
魚露基質(zhì)較為復雜,采用QuECHERS凈化包,甲醇提取后能夠有效的降低基質(zhì)效應對于目標化合物在定性定量方面的干擾,為進一步降低基質(zhì)效應,采用同位素內(nèi)標做加標進行內(nèi)標法定量確保檢測的準確性。
表3 氯丙醇的線性方程及檢出限
以空白魚露作為樣本進行加標回收率和方法精密度實驗,將相對標準偏差(RSD)表示方法的精密度??瞻佐~露樣品中加入1,3-DCP、2,3-DCP、3-MCPD、2-MCPD的標準品及對應內(nèi)標,進行3水平6平行實驗。加標濃度分別為10 μg/kg、100 μg/kg、500 μg/kg,結(jié)果詳見表2。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),4種氯丙醇類化合物3個加標水平的回收率和相對標準偏差(RSD)分別為1,3-DCP:65.9%~97.4%(1.86%~1.03%);2,3-DCP:80.7%~98.5%(1.71%~0.74%);3-MCPD:81.6%~90.2%(8.25%~4.77%);2-MCPD:82.8%~105.3%(9.55%~1.97%)。結(jié)果表明,經(jīng)本方法測定所得的方法回收率和精密度均能購滿足日常檢測需求。空白樣品加標實驗也能驗證該實驗方案能夠有效的降低基質(zhì)效應對于氯丙醇結(jié)果的準確度影響。
本實驗基于QuECHERS前處理技術結(jié)合氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀,進行魚露中氯丙醇的快速測定。通過對檢出限、線性方程、空白樣品加標回收率、加標精密度等方法學實驗驗證。通過驗證確認,本實驗方法能夠滿足目前對于魚露中氯丙醇的檢測要求。與國標方法相比,本方法無需衍生化反應,更加簡便、高效、集約。