QuEChERS-GC-M...检测食品中N-二甲基亚硝胺_陶声萍.pdf

现代农业科技2023 年第 7 期食品科学QuEChERS-GC-MS/MS 法快速检测食品中N-二甲基亚硝胺陶声萍（霍邱县农产品质量安全监测中心，安徽霍邱 237400）摘要本文建立了 QuEChERS-气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）法测定食品中 N-二甲基亚硝胺。结果表明，N-二甲基亚硝胺在 0.010.10 g/mL 浓度范围内标准曲线线性关系良好，R2=0.999 0；通过加标回收试验可知，N-二甲基亚硝胺的回收率 84.2%105.8%，RSD 为 1.8%7.9%；该方法定量限和检出限分别为 0.5 g/kg 和0.14 g/kg。将该方法用于实际食品检测，效果较好。关键词QuEChERS 前处理方法；GC-MS/MS；N-二甲基亚硝胺；检测中图分类号O657.63；TS207.3文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0198-04DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.054开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Rapid Detection of N-dimethylnitrosamine in Food by QuEChERS-GC-MS/MS MethodTAO Shengping(Huoqiu County Agricultural Product Quality and Safety Monitoring Center,Huoqiu Anhui 237400)AbstractA QuEChERS-gas chromatography-tandem mass spectrometry(GC-MS/MS)method was establishedfor the determination of N-dimethylnitrosamine in food.The results showed that the standard curve of N-dimethylnitro-samine had good linearity in the concentration range of 0.01-0.10 g/mL(R2=0.999 0).It could be known from therecovery test that the recovery rate of N-dimethylnitrosamine ranged from 84.2%to 105.8%,RSD ranged from 1.8%to7.9%.The limits of quantification and detection were 0.5 g/kg and 0.14 g/kg,respectively.The method was appliedto the actual food detection,and the effect was good.KeywordsQuEChERS pre-treatment method;gas chromatography-tandem mass spectrometry;N-dimethylni-trosamine;detection20220624014N-二甲基亚硝胺（NDMA）是主要的亚硝胺类化合物，属于工业生产废物，也广泛存在于各种腌制品、水产品和熟肉等肉制品中。在国际上，N-二甲基亚硝胺是公认的毒性较大的污染物。有关研究表明，此类化合物可以导致某些癌症的发病率提高，且具有肝毒性1。在人们日常生活中，食品中和食品包装材料中也含有此类化合物。蛋白质含量丰富的食物，其中N-亚硝胺类化合物含量往往也容易超标，经过烟熏、油炸、腌制的动物源性食品也容易产生亚硝胺2-3。1937 年，Freund 首次报道了接触 NDMA 而中毒的案例，目前已经证实亚硝胺对生物具有很强的基因毒性4，可诱导人体食管、肝脏和肾脏等器官发生癌症，其中 NDMA 被国际癌症研究机构评定为 2A 类致癌物，其他的 N-亚硝胺类化合物为 2B 类致癌物5。目前，食品安全国家标准 食品中污染物限量（GB 27622017）也对动物源性食品中 NDMA 限量指标做了要求，其中肉及肉制品的限量为 3 g/kg，水产动物及其制品限量为 4 g/kg。动物源性食品中的 N-亚硝胺类化合物严重危害人体健康，如何控制动物源性食品生产过程中的 N-亚硝胺类化合物产生是当前 N-亚硝胺类化合物研究的重要方向，如何对 N-亚硝胺类化合物含量进行快速检测和定量尤为重要。目前，检测 NDMA 的主要方法有液相色谱法6-7、液相色谱串联质谱法8-11、气相色谱串联质谱法12-15。水产品和熟肉制品中富含脂肪、磷脂、蛋白等基质干扰物质，样品前处理效果直接影响到检测数据的准确性，所以 NDMA 检测最重要的技术就是前处理净化技收稿日期 2022-06-24198术。食品安全国家标准 食品中 N-亚硝胺类化合物的测定（GB 5009.262016）中采用水蒸气蒸馏法提取，使用大量有机试剂萃取，样品净化不足，前处理耗时长，且过程中容易造成目标化合物损失，已较难满足NDMA 高灵敏度检测要求。Agilent Bond Elut 增强型脂质去除产品 EMR-Lipid 是一款新一代样品前处理产品，专为多脂样品中脂质的选择性净化而设计。与以前报道的方法相比，本文对 EMR-Lipid 净化后的内容进行了改进，通过 MgSO4盐析和干燥去除最终样品萃取液内的残留水分和水溶性固体残留，再进行浓缩，从而提高气相色谱质谱法的重现性和灵敏度。将该方法用于实际食品检测，效果较好。现将该方法介绍如下。1材料与方法1.1试验材料供试样品主要有咸鸭、咸鱼干、啤酒、火腿、海鲜制品、熟肉制品，购自不同超市。供试试剂主要包括二氯甲烷中 N-亚硝基二甲胺（100 g/mL，北京坛墨质检科技有限公司）和乙腈（色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司）。试验仪器和耗材主要包括气相色谱-串联质谱仪（Agilent7890B-7000D，美国 Agilent 公司）；HP-INNOWax 色谱柱（30.00 m0.32 mm0.25 m）；美国奥豪斯先行者电子天平（深圳市盛美仪器有限公司）；氮吹仪（上海安谱实验科技股份有限公司）；离心机（DL-5000B，深圳市盛美仪器有限公司）；陶瓷均质子（产品型号 5982-9313，美国 Agilent 公司）；萃取盐包（产品型号 5982-5550，美国 Agilent 公司）；EMR-Lipid（产品型号 5982-1010，美国 Agilent 公司）；EMR-Lipid 除脂萃取盐包（产品型号 5982-0102，美国 Agilent 公司）；微孔滤膜（有机相）（13.00 mm0.22 m，上海安谱实验科技股份有限公司）。1.2检测条件1.2.1气相条件。汽化室温度 250；电子攻击源70 eV；载气为氦气，纯度99.999%；流速 1.2 mL/min；进样量为 1 L；程序升温为 60 保持 2 min，再以6/min 升至 150，再以 20/min 升至 240，保留 5 min；辅助加热器温度为 280。1.2.2质谱条件。离子源温度 280；四级杆温度150；增益系数 10；溶剂延迟 3.5 min；采用多级反应监测（MRM）模式。1.3样品前处理精确称取粉碎均匀的样品 10 g 置于 50 mL 聚四氟乙烯离心管中，加入 10 mL 蒸馏水涡旋混匀，静置30 min，再加入 10 mL 乙腈，涡旋振荡 2 min，再放入冰箱冷冻 30 min，取出加入 2 个陶瓷均质子和萃取盐包，迅速振荡 2 min，然后以 8 000 r/min 在 0 低温离心 5 min，取上清液 5 mL 至已活化好的 EMR 填料管中（EMR 活化：取 5 mL 水至 EMR 管中，涡旋均匀），涡旋 2 min，再以 8 000 r/min 在 0 低温离心 5 min，将全部上清液全部加入 15 mL 离心管中，加入 EMR-Lipid 除脂萃取盐包，再以 8 000 r/min 在 0 低温离心 5 min，取 3 mL 离心后的上清液转移至预称重的2 mL 干燥管内，管内有 200 mg MgSO4，以 13 000 r/min在 0 低温离心 5 min，取上清液 1 000 L 浓缩至500 L，用于 GC/MS/MS 测定。1.4试验方法本试验对乙腈、二氯甲烷和甲醇 3 种常见有机试剂提取效果进行对比，对 EMP-Lipid 净化方式和 C18净化方式进行对比，优化检测条件，通过加标回收试验得到本试验所用前处理方法的准确度和精密度，最后用实际样品检测来验证该前处理方法的可靠性和实用性。2结果与分析2.1提取试剂选择优化NDMA 是一种极性很强的胺类化合物，在乙腈、二氯甲烷和甲醇中有很好的溶解能力。通过对空白基质样品进行 5.0 g/kg 水平的添加回收试验，对这几种常见有机试剂提取效果进行对比，平行测定 5 次。从表 1 可以看出，用乙腈和甲醇作为提取试剂时，效果接近，但是甲醇作为提取溶剂时，基质共萃物较多，对仪器和色谱柱的伤害大于乙腈，故选用乙腈提取。2.2净化方式选择优化EMR-Lipid 因结合了体积排阻和吸附剂与脂质的长脂肪链官能团之间的疏水相互作用，进而达到净化效果。脂类具有线性、无支链的烃类结构，其分子足够小，可以进入 EMR-Lipid 吸附剂中被捕获停留，表 1不同提取试剂对 NDMA 回收率的影响有机试剂乙腈二氯甲烷甲醇回收率/%92.3106.864.883.394.2107.2RSD/%2.84.93.54.12.75.1陶声萍：QuEChERS-GC-MS/MS 法快速检测食品中 N-二甲基亚硝胺199现代农业科技2023 年第 7 期食品科学而绝大多数目标分析物不含有线性、无支链的烃类结构，不会被吸附，留在溶液中被分析。C18也是疏水性很强的净化剂，能有效去除脂类等非极性干扰物质。为比较二者的净化效果，用 Agilent7890B-7000D 采集二者处理的净化液数据。由图 1 可知，EMR-Lipid 净化后所产生的干扰峰要远远少于 C18净化所产生的干扰峰。2.3检测条件优化2.3.1气相条件优化。气相条件主要影响参数为进样口温度、程序升温和载气流速，程序升温参照 食品安全国家标准 食品中 N-亚硝胺类化合物的测定（GB 5009.262016）。以保持样品中 NDMA 具有良好的峰形、分离度、重现性和灵敏度为前提，优化进样口温度和载气流速，在进样口温度 240260 和流速1.01.5 mL/min 范围内优化 2 个参数。当汽化室温度为 250、流速为 1.2 mL/min 时，以上指标俱佳。2.3.2质谱参数优化。主要包括母离子扫描、产物离子扫描以及 MRM 模式建立。（1）母离子扫描。配置浓度为 1.0 g/mL 的标准溶液，设置气相端采集参数条件，确认溶剂延迟时间，设置质谱扫描范围为 45550 m/z，选出 NDMA 特征母离子，进行产物离子扫描，并优化各自的碰撞能量。（2）产物离子扫描。选响应值高的母离子，进行产物离子扫描，在 530 eV 范围内进行碰撞能量优化。（3）MRM 模式建立。通过以上条件优化，选出 2 组响应值较高的离子对，选响应值较高作为定量离子对，响应值低的作为定性离子对，得到 NDMA 的最佳测试条件：定量离子对 44.174.0 m/z，碰撞能量为 5 eV；定性离子对 42.174.0 m/z，碰撞能量为 18 eV。2.4定量限和检出限配置 0.010、0.025、0.050、0.075、0.100 g/mL 的NDMA 标准系列工作液，以目标成分色谱峰面积（y）为纵坐标，进样浓度（x）为横坐标，建立标准曲线，如图 2 所示。NDMA 在 0.010.1 g/mL 范围内线性关系良好，相关系数 R2=0.999 0，以信噪比 3 对应样品浓度作为检出限，信噪比 10 对应样品浓度作为定量限。配