周雷,章宦勝,黃小凱
(國家鞋類質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(溫州),溫州方圓檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司,浙江 溫州 325007)
奶嘴是使用在奶瓶上幫助吸奶的一種工具,在原料上一般可以分為橡膠奶嘴,硅膠奶嘴等。奶嘴和安撫奶嘴以嬰幼兒為主要消費(fèi)群體,其質(zhì)量高低會影響嬰幼兒的身體健康。
N-亞硝基胺是一類具有-N-N=O 結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物,期中90%左右的N-亞硝基胺可以誘發(fā)多種類動物不同器官的腫瘤,并且一次大量攝取和少量多次攝取均可誘發(fā)腫瘤[1]。1980 年,Preussmann 發(fā)現(xiàn)嬰兒奶嘴、橡膠奶嘴含有揮發(fā)性的N-亞硝基胺,可遷移到唾液中。1982 年,Havery 和Fazio 發(fā)現(xiàn)使用傳統(tǒng)消毒器對嬰兒奶嘴和牛奶或嬰兒藥方消毒時,牛奶和藥液中被混入N-亞硝基胺。美國環(huán)境保護(hù)署(Environment Protection Agency,EPA)污染物風(fēng)險信息集成系統(tǒng)(Integrated Risk Information System,IRIS)將N-亞硝基胺的風(fēng)險指數(shù)定為B2,即具有潛在人體致癌性[2]。
為有效消除橡膠制品嬰兒奶嘴中可能存在的N-亞硝基胺對嬰幼兒健康帶來的危害,各國都出臺了相應(yīng)的政策及標(biāo)準(zhǔn)。1993 年,歐盟官方發(fā)布了93/11/EEC 指令,規(guī)定彈性體或橡膠奶嘴和安撫奶嘴中總N-亞硝基胺的遷移量不得高于0.01 mg/kg,總可亞硝化物質(zhì)的遷移量不得高于0.1 mg/kg[3]。2015 年我國最新發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)奶嘴》(GB 4806.2-2015)規(guī)定奶嘴中每種N-亞硝基胺不得超過0.01 mg/kg,每種N-亞硝基胺可生成物不得高于0.1 mg/kg[4]。
很長一段時間,對于痕量揮發(fā)性N-亞硝基胺的測定是一項(xiàng)困難而又耗時的工作。早期的檢測手段有薄層層析法、紫外光譜鑒定法等。1975 年Fine 等人首先發(fā)明了對亞硝基結(jié)構(gòu)具有檢測特異性的熱能分析儀[5](TEA),從而成為檢測N-亞硝基胺的專屬儀器。
隨著儀器的發(fā)展,質(zhì)譜儀逐漸成為除熱能分析儀之外使用最為廣泛的檢測儀器,越來越多的質(zhì)譜儀(MS)用于N-亞硝基胺的檢測。幸苑娜[6]先后采用氣相色譜-正化學(xué)源質(zhì)譜法和氣相色譜-電子轟擊源串聯(lián)質(zhì)譜法檢測了橡膠制品中7 種N-亞硝基胺,檢出限達(dá)到1.25 μg/kg,遠(yuǎn)低于93/11/EEC 的限量要求。目前,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS),液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)已成為應(yīng)用最多的檢測手段。
GC-MS 用于檢測基質(zhì)相對簡單的揮發(fā)性N-亞硝基胺非常方便,但是該法前處理復(fù)雜,需將遷移液用有機(jī)溶劑萃取,而N-亞硝基胺性質(zhì)不穩(wěn)定,用有機(jī)溶劑進(jìn)行洗脫及濃縮時易造成損失。同時對于一些難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定的N-亞硝基胺,以及基質(zhì)比較復(fù)雜的樣品,該法容易出現(xiàn)假陽性,無法做到準(zhǔn)確定性定量[7]。
LC-MS/MS 法是以質(zhì)譜儀為檢測手段,采用多反應(yīng)監(jiān)測模式,根據(jù)目標(biāo)化合物的母離子及子離子信息,能夠?qū)δ繕?biāo)化合物進(jìn)行準(zhǔn)確的定性定量,實(shí)現(xiàn)對奶嘴中低濃度的N-亞硝基胺進(jìn)行檢測。
Agilent1260(G1312B/G6495A)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀;電熱恒溫水浴鍋(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司);純水機(jī),ZR0Q00800(MILLIPORE);電子天平,賽多利斯BSA224S;pH計,賽多利斯PB-10。
12 種N-亞硝胺混標(biāo),200 mg/L,1mL,購自BePure 公司。使用時用甲醇配制合適濃度的工作曲線。
甲醇為液相色譜級/光譜級(壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司);甲酸,98%,為LC-MS 級(北京百靈威科技有限公司)。有機(jī)相針式濾器(13 mm,0.22 μm;上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);娃哈哈純凈水(娃哈哈集團(tuán)有限公司)。
人工唾液:將4.2 g 碳酸氫鈉,0.5 g 氯化鈉,0.2 g 碳酸鉀和30 mg 亞硝酸鈉溶于水中并稀釋至900 mL。調(diào)節(jié)pH 至9.0,必要時滴加鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)移至1L 容量瓶中,加水定容至刻度。
稱取40 g 取自安撫奶嘴的奶嘴頭,放入裝有沸水的燒杯保持沸騰10 min,用鑷子將奶頭取出。冷卻至室溫,將每個奶嘴頭縱向剖成兩半,晾干。將樣品剪碎至5 mm×5 mm,稱取5 g 左右的樣品,于適當(dāng)容器中加入10 倍樣品量預(yù)熱至(40±2)℃的模擬唾液,確保樣品完全浸沒,置于(40±2)℃水浴中浸泡(60±3)min。將測試液過0.22 μm 微孔濾膜后,即可用于N-亞硝胺檢測。
色譜柱:Eclipse Plus C18(3.0 mm×50 mm,1.8 μm);流動相A:甲醇;流動相B:0.1%甲酸水溶液;梯度洗脫程序:0.0~4.2 min,甲醇從30%線性增加到85%;4.2~6.0 min,甲醇從85%線性降低至30%;流速0.3 mL/min;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣量5.0 μL。電離方式:ESI+;毛細(xì)管電壓:4000 V;干燥氣溫度:250 ℃;干燥氣流速:14 L/min;鞘氣溫度:350 ℃;霧化器壓力:30 psi;噴嘴電壓:500 V;監(jiān)測模式:多反應(yīng)監(jiān)測(MRM);MRM 參數(shù)見表1。
表1 12 種N-亞硝胺的MRM參數(shù)
在液質(zhì)分析中,往流動相中加入緩沖鹽,有助于提高目標(biāo)化合物的離子化效率,流動相的組成對目標(biāo)化合物的峰型及靈敏度有很大的影響。本方法采用甲醇-甲酸水溶液為流動相,相較于甲醇-乙酸銨水溶液、乙腈-甲酸水溶液、乙腈-乙酸銨水溶液,甲醇-甲酸水溶液使得N-亞硝基胺具有較好的峰型和靈敏度。
12 種N-亞硝胺類化合物在MRM 模式下均能得到良好的響應(yīng),在確定目標(biāo)化合物的母離子和子離子后,將12 種N-亞硝胺混標(biāo)稀釋成1 μg/L 的工作液,在MRM 模式下,通過優(yōu)化其他質(zhì)譜參數(shù),最終選擇響應(yīng)值最大、豐度最強(qiáng)、干擾最小的離子對。
在優(yōu)化的色譜和質(zhì)譜條件下,將12 種N-亞硝胺物質(zhì)分別配置成一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液:1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 ng/mL,進(jìn)行檢測,以信噪比S/N=3 計算檢出限,其線性方程和相關(guān)系數(shù)見表2。12 種亞硝胺在1.0~20.0 ng/mL 之間線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)r2均不低于0.995。檢出限為1 ng/mL。
表2 12 種亞硝胺線性方程及線性范圍
按照1.2 方法對未檢出亞硝胺的空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),添加水平分別為2.0、5.0、10.0 ng/mL,每個添加水平做7 次獨(dú)立平行試驗(yàn)。試驗(yàn)所得回收率和精密度結(jié)果列于表3。12 種亞硝胺的回收率為90.0%~108.6%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.62%~4.02%。
表3 12 種亞硝胺的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=7)
應(yīng)用本方法對市場銷售的奶嘴隨機(jī)抽取20 份進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示,所有嬰幼兒奶嘴中均未檢出亞硝胺物質(zhì)。
LC-MS/MS 法集高效液相色譜的高速、高分離能力與質(zhì)譜高靈敏性和高選擇性于一體;采用多反應(yīng)監(jiān)測模式,根據(jù)目標(biāo)化合物的母離子及子離子信息,能夠?qū)δ繕?biāo)化合物進(jìn)行準(zhǔn)確的定性定量,實(shí)現(xiàn)對奶嘴中低濃度的N-亞硝基胺進(jìn)行檢測。該法前處理簡單,并且檢測快速、高效,檢出限低,抗干擾能力強(qiáng),定性、定量準(zhǔn)確,是一種能夠快速的定性、定量檢測奶嘴中N-亞硝基胺的分析方法。