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        衍生化-氣相色譜質(zhì)譜法測(cè)定牛奶及奶制品中的三聚氰胺的研究

        2013-08-06 03:29:18孫海燕郭偉
        關(guān)鍵詞:奶制品三聚氰胺檢出限

        孫海燕,郭偉

        (黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),大慶 163319)

        三聚氰胺(Melamine)(化學(xué)式:C3H6N6)俗稱密胺、蛋白精,學(xué)名三氨三嗪,分子量126.12,是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物,被用作化工原料。它是白色晶體,無味,微溶于水,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、乙二醇、甘油、吡啶等。雖然三聚氰胺不可用于食品加工或食品添加物,但近年來,三聚氰胺被非法用于牛奶、嬰兒配方奶粉、優(yōu)酸乳、餅干、奶糖以及寵物食品中[1],通常使用定氮儀檢測(cè)原料乳及制品中蛋白質(zhì)的含量時(shí),一些不法者非法添加三聚氰胺而提高蛋白質(zhì)含量。2008年9月,我國有5 000 多嬰幼兒由于食用了被三聚氰胺污染的牛奶和奶粉而導(dǎo)致腎結(jié)石甚至死亡。2011年,市場(chǎng)上又出現(xiàn)了三聚氰胺污染的奶粉。因此,國家為了引導(dǎo)市場(chǎng)奶制品的發(fā)展,監(jiān)測(cè)牛奶以及奶制品中三聚氰胺的含量是非常必要和重要的。由于蛋白質(zhì)而導(dǎo)致懸浮物的存在,因此牛奶是復(fù)雜的樣品基質(zhì),目前已經(jīng)有許多檢測(cè)方法應(yīng)用于三聚氰胺的定量檢測(cè),主要包括液相色譜法[2-5],薄層色譜法[6],毛細(xì)管電泳[7-9]。對(duì)于嬰幼兒奶粉,目前應(yīng)用廣泛的為液相色譜法,而這種方法不但檢出限高,而且不能很好地判斷三聚氰胺的假陽性結(jié)果,因此檢測(cè)結(jié)果不可靠,并且對(duì)于樣品中三聚氰胺含量低于檢出限而高于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的也無法檢出。

        采用氣相色譜質(zhì)譜法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)測(cè)定了嬰幼兒牛奶以及奶制品中三聚氰胺的殘留量,取得了滿意的效果。與上述其他方法相比較,該方法具有靈敏度高、檢出限低,因此被廣泛的應(yīng)用到原料乳及乳制品中三聚氰胺的檢測(cè)。

        1 材料和方法

        1.1 試劑和材料

        試劑:甲醇(色譜純,F(xiàn)isher);吡啶(色譜純,Sigma);衍生化試劑:99%BSTFA+1%TMCS(色譜純,Sigma);氨水(分析純,天津科密歐);乙酸鉛(分析純,天津科密歐);三氯乙酸,(分析純,天津科密歐);三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品(>99.9%,中國計(jì)量科學(xué)研究院);氨化甲醇(5 mL 氨水+95 mL 甲醇)。

        材料:固相萃取小柱(Oasis MCX,60 mg·3 mL-1);氦氣(99.999%);50 mL 比色管,50 mL 離心管,所有試驗(yàn)樣品均購于大慶市當(dāng)?shù)爻?,?chǔ)存于4 ℃冰箱。

        1.2 儀器設(shè)備

        離心機(jī)(ZH 36 K,德國HERMLE);超聲波清洗機(jī)(SK8200H,上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司);分析天平(梅特勒,感量0.000 1 g);固相萃取裝置(ASE-12,天津奧特賽恩斯儀器有限公司);氮?dú)獯蹈蓛x(MTN-2800D,天津奧特賽恩斯儀器有限公司);旋渦混合器(XW-80A,江蘇海門市其林貝爾儀器制造有限公司);超純水處理器(CAHT-30L,北京湘順源科技有限公司);電子恒溫箱(DGG-9240A,上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)。

        1.3 GC-MS 條件

        GCMS-QP2010 plus 氣相色譜-質(zhì)譜儀(日本島津公司):配有電子轟擊離子源(EI)。GC-MS 條件:色譜柱:Rxi-5ms(30 m×0.25 mm×0.25 μm);程序升溫:100 ℃保持1 min,以10 ℃·min-1的速率升溫至220 ℃,保持1 min,以15 ℃·min-1升高至280 ℃,保持4 min;傳輸線溫度:280 ℃;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量:1 μL。電離方式:電子轟擊電離(EI);電離能量:70 eV;離子源溫度:230 ℃;掃描模式:選擇離子掃描(SIM),定性離子m/z 99、171、342,定量離子m/z 327。

        1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

        準(zhǔn)確稱取100 mg(精確到0.100 g)三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL 容量瓶中,用50%甲醇水溶液溶解并定容至刻度,配制成濃度為1 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液;準(zhǔn)確吸取1 mg·mL-1三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1 mL于100 mL 容量瓶中,用甲醇定容至刻度,標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為10 g·mL-1,于4 ℃冰箱內(nèi)儲(chǔ)存,有效期3 個(gè)月。

        1.5 樣品前處理

        1.5.1 牛奶及乳制品的提取

        稱取5 g 樣品(精確至0.001 g)樣品于50 mL 具塞比色管,加入1%三氯乙酸溶液40 mL,渦漩振蕩30 s,40 ℃下超聲提取15 min,加入2.5%乙酸鉛溶液2 mL,用1%三氯乙酸溶液定容至刻度。充分混勻后,吸取溶液約30 mL 至50 mL 離心試管,以5 000 rpm·min-1離心10 min。上清液待凈化。

        1.5.2 凈化

        準(zhǔn)確移取5 mL 待凈化液至活化的固相萃取柱中,用3 mL 水、3 mL 甲醇淋洗,抽干后用3 mL 5%氨化甲醇溶液以1 mL·min-1的流速洗脫,收集洗脫液,50 ℃下氮?dú)獯蹈伞?/p>

        1.5.3 衍生化

        取上述氮?dú)獯蹈珊蟮臍埩粑镔|(zhì),加入600 μL 的吡啶和200 μL 衍生化試劑(99%BSTFA+1%TMCS),混勻,在70 ℃下衍生反應(yīng)30 min 后,GC-MS 法定量檢測(cè)。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

        分別吸取1 mL 濃度為0、0.04、0.08、0.16、0.4、0.8、1.6 μg·mL-1的三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.5.3 條件進(jìn)行衍生化,然后用GC-MS 測(cè)定,線性方程為y=2×106x-98 065,x 表示三聚氰胺溶液濃度(g·mL-1),y代表色譜峰面積,標(biāo)準(zhǔn)曲線圖見圖1。在信噪比(S/N=3)為3 時(shí),三聚氰胺的最低檢出限為0.02 μg·mg-1,國標(biāo)中液相色譜的最低檢出限為2 μg·mg-1。

        圖1 三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線圖Fig.1 Standard curve of melamine

        2.2 實(shí)際樣品的測(cè)定

        試驗(yàn)分別選擇了市售的牛奶、奶粉及酸奶來驗(yàn)證方法的可行性,采用1.5 進(jìn)行樣品前處理,考察了添加濃度水平分別在0.2、0.5、1 μg·mL-1的三聚氰胺在牛奶、奶粉及酸奶中的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差,結(jié)果見表1,空白樣品及加標(biāo)樣品的色譜圖見圖2、圖3、圖4、圖5。

        表1 樣品中三聚氰胺的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差Table 1 Recovery and RSD of mMelamine in sample

        圖2 空白樣品色譜圖Fig.2 Blank sample chromatogram

        圖3 添加0.2 μg·mL-1 三聚氰胺的牛奶色譜圖Fig.3 Milk chromatogram of 0.2 μg·mL-1 melamine

        圖4 添加0.5 μg·mL-1 三聚氰胺的奶粉色譜圖Fig.4 Milk powder chromatogram of 0.5 μg·mL-1 melamine

        圖5 添加1 μg·mL-1 三聚氰胺的酸奶色譜圖Fig.5 Yoghurt chromatogram of 1 μg·mL-1 melamine

        3 結(jié)論

        研究了衍生化-氣相色譜質(zhì)譜法檢測(cè)牛奶以及奶制品中三聚氰胺殘留量,三聚氰胺濃度范圍在0.04~1.6 μg·mL-1之間,具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r=0.999 1。利用衍生化的方法分別測(cè)定了牛奶以及奶制品中9 個(gè)樣品的三聚氰胺含量,并測(cè)定了樣品中添加濃度為0.2、0.5、1 μg·mL-1的回收試驗(yàn),回收率在93.8%~106.4%,連續(xù)進(jìn)樣5 次,RSD 在3.8%~4.9%之間。結(jié)果表明:具有靈敏度高、檢出限低、回收率高的特點(diǎn),適合含量較低的嬰幼兒牛奶及奶制品中三聚氰胺的定性及定量檢測(cè)。

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