陳小珍,陳萬(wàn)勤,王 瑾,黃麗英,張東雷
(浙江省質(zhì)量檢測(cè)科學(xué)研究院,浙江省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310013)
雙氰胺(dicyandiamide,DCD)又稱二氰二胺,分子式為C2N4H4。雙氰胺是一種白色結(jié)晶粉末,可溶于水,是一種重要的有機(jī)化工原料,可用于生產(chǎn)三聚氰胺[1],在醫(yī)藥工業(yè)中也可以用于制取硝酸胍和磺胺類藥物,還可以用于固色劑、黏合劑等[2,3],農(nóng)業(yè)上用于對(duì)肥料的凝固作用,防止肥料流失,對(duì)肥料中的硝酸鹽類(如硝酸鉀)、胺類化合物進(jìn)行中和,減少該類化學(xué)物質(zhì)的有害作用[4]。雙氰胺對(duì)人體是否有害以及含量多少會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害目前尚沒有明確的研究結(jié)論,還需要進(jìn)行毒理研究。但雙氰胺是含氮量高且性質(zhì)較穩(wěn)定的非蛋白氮物質(zhì),少量加入不影響食品風(fēng)味;由于目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的蛋白質(zhì)測(cè)定方法基于凱氏定氮法,樣品中任何含氮物質(zhì)均折算成蛋白質(zhì)含量,因此很可能被不法商家利用,非法添加到食品中。最近在新西蘭奶粉中發(fā)現(xiàn)含有雙氰胺,引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。
當(dāng)前雙氰胺的檢測(cè)方法有高效液相色譜-質(zhì)譜法[5-7]和高效液相色譜法[8-10],這些方法大多數(shù)是關(guān)于生物醫(yī)藥樣品中雙氰胺的檢測(cè),雙氰胺的色譜保留時(shí)間大多數(shù)都在3.0min以內(nèi),適合于基質(zhì)干凈的生物醫(yī)藥產(chǎn)品;關(guān)于基質(zhì)較復(fù)雜的乳制品中雙氰胺的檢測(cè)方法僅有少數(shù)報(bào)道[11,12],均為液相色譜-質(zhì)譜法。由于雙氰胺在常規(guī)色譜分離中保留時(shí)間短,雜質(zhì)干擾嚴(yán)重,難以準(zhǔn)確進(jìn)行定性和定量分析,到目前為止關(guān)于乳制品中雙氰胺的液相色譜-紫外檢測(cè)法未見報(bào)道。本文建立了乳制品中雙氰胺的高效液相色譜-紫外檢測(cè)法,優(yōu)化了前處理方法和高效液相色譜條件。該方法簡(jiǎn)便、快速、有效,適用于乳制品中雙氰胺的檢測(cè)。
Agilent 1260高效液相色譜儀(配二極管陣列檢測(cè)器);乙腈、甲酸(色譜純,Merck公司);試驗(yàn)用水為 Milli-Q超純水。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):雙氰胺(純度99.4%,Sigma-Aldrich公司)。
雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:準(zhǔn)確稱取100mg雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)品于100mL容量瓶中,用水溶解,配制成1.0g/L的儲(chǔ)備液。用流動(dòng)相將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。
液相色譜柱:XBridge Amide柱(250mm×4.6 mm,3.5μm,Waters公司);柱溫:35℃;進(jìn)樣量:20μL;流動(dòng)相:乙腈-水(體積比為90∶10)(含體積分?jǐn)?shù)為0.2%的甲酸);流速:1.0mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):218nm。
稱取固態(tài)、半固態(tài)樣品(奶粉、煉乳等)1g(精確到0.01g)或液態(tài)樣品(純奶、酸奶等)2g(精確到0.01g),置于10.0mL比色管中,固態(tài)、半固態(tài)樣品加入3mL 70℃熱水,液態(tài)樣品加入1mL 70℃熱水充分渦旋2min,置于70℃熱水浴中15min充分溶解提取,冷卻至室溫,渦旋中分3次加入乙腈,每次加入2mL,最后用乙腈定容至10.0mL,渦旋搖勻,取2mL液體至2mL離心管中,以8000r/min離心10min,取1.0mL上清液于50℃下氮?dú)獯蹈桑?.0mL流動(dòng)相溶解,過0.45μm濾膜,濾液供HPLC分析。
對(duì)雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行光譜掃描,發(fā)現(xiàn)在218 nm處有最大吸收,確定其檢測(cè)波長(zhǎng)為218nm。
雙氰胺在C18柱上幾乎無(wú)保留。雙氰胺的性質(zhì)和三聚氰胺類似,因此試圖采用與三聚氰胺檢測(cè)相同的多種離子對(duì)試劑如庚烷磺酸鈉等作為流動(dòng)相[13,14],但是沒有達(dá)到預(yù)期效果?;陔p氰胺的性質(zhì),采用了XBridge Amide柱作為分離柱。選擇不同比例的乙腈-水作為流動(dòng)相,對(duì)雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定,沒有出現(xiàn)目標(biāo)物色譜峰,加入少量甲酸后,得到相應(yīng)的目標(biāo)物色譜峰。通過實(shí)驗(yàn)最終確定以含0.2%甲酸的乙腈-水(90/10,v/v)作為流動(dòng)相時(shí),目標(biāo)峰的峰形和保留時(shí)間最佳,并且目標(biāo)峰的保留時(shí)間為5min左右,大大減少了基質(zhì)對(duì)目標(biāo)峰的干擾作用,優(yōu)化條件下的標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖1。
圖1 雙氰胺的高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of dicyandiamide a.standard;b.spiked milk sample.
乳制品基質(zhì)比較復(fù)雜,對(duì)檢測(cè)的主要干擾物為脂肪和蛋白質(zhì),因此除去脂肪和蛋白質(zhì)的干擾最為關(guān)鍵。綜合考慮采用有機(jī)試劑沉淀蛋白質(zhì),便于后續(xù)樣品的處理。
直接用乙腈進(jìn)行定容后渦旋超聲提取,發(fā)現(xiàn)回收效果不穩(wěn)定,回收率差異較大,且乳制品中的蛋白質(zhì)往往黏結(jié)成塊狀。推測(cè)在乙腈快速加入后,蛋白質(zhì)迅速黏結(jié)包夾了部分雙氰胺??疾炝司徛尤胍译鎸?duì)蛋白質(zhì)沉淀和回收率的影響。結(jié)果表明,在渦旋條件下,緩慢加入乙腈能有效地防止蛋白質(zhì)迅速黏結(jié),蛋白質(zhì)呈分散狀態(tài),回收率高且穩(wěn)定。另外還考察了超聲提取對(duì)回收率的影響,結(jié)果表明,在渦旋過程中緩慢加入乙腈后超聲與否不影響提取效果。故本文采用在渦旋過程中緩慢加入乙腈的提取方式。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)將上述提取液過微孔濾膜后直接進(jìn)樣,樣品色譜圖會(huì)有很高的溶劑峰。取1.0mL提取液于50℃下氮?dú)獯蹈?,再?.0mL流動(dòng)相溶解,過濾膜,濾液供HPLC分析,則樣品色譜圖中的溶劑峰消失,因此,樣品提取后取1.0mL提取液用氮?dú)獯蹈?,再用流?dòng)相重新溶解樣品,供色譜檢測(cè)。
對(duì)雙氰胺的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè),以儀器響應(yīng)的峰面積Y對(duì)雙氰胺的質(zhì)量濃度X進(jìn)行線性回歸,雙氰胺在0.5~50mg/L范圍內(nèi)的線性關(guān)系良好,回歸方程為Y=153.87 X+21.56,相關(guān)系數(shù)(r2)為0.9999。在空白樣品處理液中添加雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)品,以S/N=3確定方法的檢出限,以S/N=10確定方法的定量限,得到雙氰胺的檢出限為0.2mg/kg,定量限為0.5mg/kg。
對(duì)乳粉(經(jīng)確認(rèn)不含雙氰胺)樣品進(jìn)行回收率試驗(yàn),添加水平分別為1.0、2.0和5.0mg/kg,采用優(yōu)化后的前處理方法對(duì)樣品進(jìn)行處理,每個(gè)添加水平重復(fù)6次,平均回收率分別為101.0%、96.7%和99.7%,RSD分別為4.8%、4.5%和4.9%(見表1)。
表1 乳制品中雙氰胺的加標(biāo)回收率(n=6)Table 1 Recovery of dicyandiamide spiked in dairy products(n=6)
采用本方法對(duì)鮮奶、酸奶、煉乳、乳粉等40批乳制品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果均未檢出雙氰胺。
利用高效液相色譜法對(duì)乳制品中的雙氰胺進(jìn)行分析,該方法優(yōu)化了XBridge Amide柱的分析條件,色譜峰保留時(shí)間優(yōu)化為5min左右,大大降低了基質(zhì)的干擾,方法簡(jiǎn)單快速,準(zhǔn)確度和精密度高,適用于各種乳制品中雙氰胺的檢測(cè)。采用乙腈作為沉淀劑能有效地沉淀蛋白質(zhì),消除蛋白質(zhì)干擾,從而保障了該方法對(duì)乳制品中雙氰胺分析的準(zhǔn)確性。本方法適用于乳制品中雙氰胺的分析和質(zhì)量控制。
[1]Li S P.Shanxi Chemical Industry(李姝萍.山西化工),2008,28(5):52
[2]Song Y T,Dang M Y,Li S,et al.Chemistry and Adhesion(宋穎韜,黨明巖,李石,等.化學(xué)與黏合),2012,34(1):4
[3]Deng Y M,Pi P H,Wen X F,et al.Applied Chemical Industry(鄧耀明,皮丕輝,文秀芳,等.應(yīng)用化工),2008,37(2):173
[4]MPI.For Chinese Translation of Frequently Asked Questions.[2013-01-26].http:/ www.mpi.govt.nz/Portals/0/Documents/news-resources/news/chinese-translation-faq.pdf
[5]Wang Z X,Jiang J,Sun L,et al.Journal of Instrumental Analysis(王祖翔,蔣俊,孫莉,等.分析測(cè)試學(xué)報(bào)),2012,31(5):593
[6]Abernethy G,Higgs K.J Chromatogr A,2013,1288:10
[7]Yassine M M,Dabek-Zlotorzynska E,Celo V.J Chromatogr A,2012,1229:208
[8]Moret S,Prevarin A,Tubaro F.Food Chem,2011,126:1232
[9]Wang L R,Huang M Z,Zhu S H.Journal of Zhejiang University:Medical Sciences(王臨潤(rùn),黃明珠,朱素慧.浙江大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版),2005,34(4):368
[10]Zhou J P,Cang G A.China Occupational Medicine(周靖平,倉(cāng)公敖.中國(guó)職業(yè)醫(yī)學(xué)),2009,36(2):151
[11]Yun H,Yan H,Zhang Z H,et al.Chinese Journal of Chromatography(云環(huán),嚴(yán)華,張朝暉,等.色譜),2013,31(5):404
[12]MacMahon S,Begley T H,Diachenko G W,et al.J Chromatogr A,2012,1220:101
[13]He Q S,Liu M F,Huang L Y,et al.Chinese Journal of Chromatography(何喬桑,劉敏芳,黃麗英,等.色譜),2008,26(6):752
[14]Tang T,Li S H,Liu F,et al.Chinese Journal of Chromatography(唐濤,李雙花,劉翻,等.色譜),2009,27(4):513