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3 保卫食品安全, 让人们放心食用 岛津丰富多彩的分析检测技术, 为保障食品安全提供全面支持 有害成分 / 添加剂的分析 不久前发生了多起有关食品安全的重大事件 : 发生在日本的冷冻食品毒物事件 污染大米非法流通事件, 发生在中国的乳制品三聚氰胺污染事件等等, 极大地动摇了人们对食品安全的信心 为了对应此类突发事件, 要求具有完备的快速检查体制 / 自主检查体制 利用本公司的色谱 质谱 元素分析 光分析等丰富的分析技术, 可以构建完备的检查体制 农残分析农作物的农残问题已经成为严重的社会问题 在有的进口食品中残留有国内禁止使用的农药, 必须进行严密的监视 使用本公司的 GC/LC, 可快速 高灵敏度地分析法规限制的残留农药 ;GCMS 和 LCMS 可应用于筛选分析中的多组分同时分析或确认试验 兽药分析为提高畜牧 水产品的产量, 合成抗菌剂和抗生素用于饲料添加剂或动物直接给药, 这将对人体产生不良影响 使用本公司的 LC/LCMS 即使对于干扰成分较多的肉类食品中所含的兽药成分也可进行分析 86 种农药组分的 GCMS 同时分析气相色谱质谱联用仪 GCMS-QP2010Plus 恩诺沙星甲胺( 含甲胺磷磷农药 ) 的 烤鳗鱼中合成抗菌剂 ( 恩诺沙星 ) 的 LC 分析例 超快速液相色谱仪 Prominence UFLC 系列 霉菌毒素分析已知存在有黄曲霉素等 300 多种霉菌毒素 使用用本公司的 LC/LCMS 可高分离 超快速地分析多种霉霉菌毒素 GC-FPD 法分析例 食品添加剂分析在食品中使用着防腐剂 甜味剂 防氧化剂等各种各样的食品添加剂 曾经发生过在食品中使用违禁色素的事件, 为此必须严格地加以管理 使用本公司的 UV-LC, 可确认各类色素, 遵照食品卫生法实施管理 三聚氰胺乳饮料中三聚氰胺的超快速液相色谱仪快速筛选分析例 毛细管气相色谱仪 GC-2010 超快速液相色谱仪 Prominence UFLC 系列 4 种霉菌毒素的 LCMS 分析例快速液相色谱质谱联用仪 LCMS-2020 有害金属分析必须对食品中的有害金属 ( 砷 铅 镉等 ) 实施管理, 要求进行高灵敏度检测 使用本公司的 AA ICP, 可高灵敏度地分析食品中的微量元素 使用 EDX 进行元素分析, 无需前处理, 可应对筛选分析 紧急分析 使用 X 射线荧光分析装置进行的混入咖喱中的亚砷酸钠中 As 的分析例 样品 使用分光光度计进行的肉类食品中防腐剂的分析例 紫外可见分光光度计 UV-1800 全谱型 ICP 发射光谱装置 ICPE 能量色散型 X 射线荧光分析装置 EDX-720/800HS/900HS

4 产地 / 品种的判断 ( 防止伪造 ) 近年来假冒食品事件频发, 促使消费者提高了食品安全意识 作为食品产地的鉴别方法, 利用基因水平上的差异或产地特有元素的调查的方法引入注目 利用本公司的 DNA 解析 气味识别 元素分析等科技手段, 可有效实施肉类 大米的品种鉴别以及农作物的产地鉴别 异物检测 / 解析 由于在食品制造过程中的各种原因, 造成异物混入 发现 特定异物, 找到发生源, 对于确保食品安全极为重要 利用本公司的无损检测 分析等科技手段, 可发现内部异物, 解析鉴别 鸡牛羊猪马 异物的扩大相片 微芯片电泳装置 MCE-202 MultiNA 移动时间指数 (%) 使用微芯片电泳装置进行的食肉品种鉴别例 异物的 FTIR 分析 傅立叶变换红外光谱仪 FTIR IRPrestige-21 相似度 静冈 福冈 鹿儿岛 京都 气味识别装置 FF-2A 京都 埼玉 用气味识别装置进行的不同产地茶叶的香味分析 使用 X 射线透视装置进行的异物检测例 ( 冷冻饺子中的 φ3mm 玻璃球 ) 食品中 X 射线异物检测装置 SLDX-2050/2055 细菌检测 / 观察 特定出造成食品事故的病因或原因微生物, 对于弄清感染途径 防止事故再次发生来说是非常重要的 利用本公司的基因增幅技术 观察技术, 可快速检测出诺如病毒, 高倍率地观察细菌 防止包装缺陷 现在, 大部分的食品是经过包装后再提供给消费者, 因此, 必须确认包装的材料 强度 功能等 利用本公司的分析以及试验检测技术, 可进行包装材料中残留溶剂的分析 气味测定 连接部位的强度试验 包装完毕产品的针孔确认等 倍率地观察细菌 诺如病毒基因的检测例 诺如病毒检测试剂组件 包装袋的连接强度试验例 强度试验机 EZ Test 甲苯甲醇异丙醇醋酸乙酯样品 + 添加标准溶液 样品 使用扫描探针显微镜进行的肠管出血性大肠菌 (O157) 的观测例 扫描探针显微镜 SPM-9600 糕点包装材料中残留溶剂的快速分析例 ( 顶空进样 GC 法 ) 毛细管气相色谱仪 GC-2010

5 食品安全应对装置一览表 残留农药 有害成分 / 添加剂的分析 兽药 霉菌毒素 有害金属 食品添加剂 气相色谱仪 (GC) 气相色谱质谱联用仪 (GCMS) 液相色谱仪 (LC) 液相色谱质谱联用仪 (LCMS) 紫外可见分光光度计 (UV) 傅立叶变换红外光谱仪 (FTIR) 产地 / 品种判断 异物检查 / 解析 细菌 防止包装 检测 / 观察 缺陷 原子吸收分光光度计 (AA) ICP 发射光谱装置 (ICP) X 射线荧光分析装置 (XRF EDX) 气味识别装置 (FF) DNA/RNA 分析用微芯片电泳装置 基因增幅试剂 扫描电子显微镜 (SEM) 扫描探针显微镜 (SPM) X 射线异物检测装置 强度试验机 (AG EZ Test) 包装检漏装置

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7 目 录 残留 GCMS 方法分析蜂蜜中多种有机氯农药残留 1 GC-NCI-MS 法分析果汁中拟除虫菊酯农药残留 4 GPC-GCMS 结合岛津同时筛查数据库筛查食品中的多种农药残留 7 LCMS 方法分析检测水产品鳗鱼中四种硝基呋喃代谢物 14 GPC-GCMS 测定植物源性食品中 24 种农药残留 18 GC-NCI-MS 分析茶叶中 17 种有机氯和拟除虫菊酯农药残留 20 LCMS 分析蜂蜜中的氯霉素 24 LCMS-IT-TOF 筛选分析加工食品中的农药 26 GPC-GCMS 检测植物性食品中 75 种农药残留 30 GC 检测苹果汁中三唑锡的残留 34 GC+ECD FPD FTD 同时分析农药残留 36 GC 分析农产品中的 29 种有机磷农药残留 38 GCMS 内标法测定食品中 31 种有机磷农药残留 39 GPC 提纯法分析食品中农药残留 42 Dual LCMS 系统分析肯定列表中限制农药 45 ECD-2010 和 FTD-2010 分析农作物中农药残留 49 GC-NCI-MS 分析蔬菜水果中的有机磷农药残留 52 HPLC 柱后衍生法分析饲料中聚醚类抗生素 54 GCMS 分析滩涂及贝类中残留的三唑磷 56 HPLC 方法分析猪肝中土霉素 58 HPLC 方法分析猪肉中喹喔啉 -2- 羧酸 59 LCMS-IT-TOF 在农药残留快速分析中的应用 61 GC 双柱双 FPD 检测器分析多种有机磷农药 63 HPLC 柱后衍生方法测定 10 种氨基甲酸酯类农药 67 i

8 添加剂 HPLC 方法快速高分离度分析食品中的人工色素 72 HPLC 方法分析食品中的添加剂 74 HPLC 方法分析奶酪中的游霉素 77 LCMS 方法分析食品和药品中的抗氧化剂 79 ICPS-8100 分析食品磷酸中的多种元素 81 HPLC 方法分析食品中酚类防氧化剂 83 HPLC 方法分析食品中辅酶 Q10 85 HPLC 方法分析食品中过氧化苯酰 87 GCMS 测定水发食品中的甲醛 89 LCMS-IT-TOF 分析 4 种具有三苯甲烷基团的人造色素 91 污染物 GC-EI-MS 内标法同时分析鱼肉中八种邻苯二甲酸酯 93 GFAAS 测定卤制食品及蛋制品中的铅 95 SR-GFAAS 测定食盐中铅 97 GPC-GCMS 测定奶粉中有机氯及多氯联苯农药残留 99 LC-AA 方法分析食品中的形态砷 102 LCMS 方法分析腹泻性贝毒 105 HPLC 柱前衍生法分析黄曲霉毒素 B1 107 HPLC 方法分析麻痹性贝毒 109 AA 测定饼干中的铜和铅 111 ICP-AES 法分析白酒中的 Pb Al Fe Ca Mg Mn 113 ICP-AES 法分析蜂胶中的 Pb Zn Fe As Cd 115 ICP-AES 法分析水生植物中的多种元素 117 ICP-AES 法分析茶叶中的多元素 119 GC-NCI-MS 法分析牛奶饮品和奶粉中多种有机磷农药残留 121 GCMS 方法分析盐酸克伦特罗 123 ii

9 HPLC 和 TLC 法鉴定蜂蜜中异构化糖 124 LCMS 分析孔雀石绿 隐性孔雀石绿 127 FI-MVU-AAS 法测定酱藠头中的痕量汞 129 GFAAS 测定牛奶及白糖中的 Pb 131 HPLC 方法测定苹果汁中的棒曲霉素 133 GFAAS 测定牛奶 羊肉中的铅 135 LCMS 分析黄曲霉素 137 AA 分析蔬菜中重金属的含量 139 AA 法测定饲料添加剂中的铜和锰 141 LCMS 分析苏丹红以及对位红 143 HPLC 方法测定小麦谷元粉中的三聚氰胺 145 LCMS 分析有机氟化合物 (PFOA,PFOS) 147 HPLC 柱前衍生法分析玉蜀黍中伏马毒素 149 AA 法测定茶叶中的铬和铅 150 AA 方法测定大米中的镉 152 GC-NCI-MS 方法分析茶叶中五种多溴联苯醚 154 HPLC 柱后衍生方法测定乳制品中皮革水解蛋白 156 其它 HPLC 方法检测肉类食品的鲜度 160 UV 方法测定食用色素的色价 162 FTIR 分析食品中的异物 164 ICP-AES,HVG-ICP-AES 法测定奶粉中的多种元素 167 GCMS 法测定食品包装材料中多环芳烃 (PAHs) 169 GC 方法检测食品中反式脂肪酸 172 GCMS 测定油炸方便面中丙烯酰胺 175 FI-AAS 测定茶叶中的微量硒 177 iii

10 附录 氧离子成型农药 GCMS 分析 179 岛津公司独特的质谱快速筛查数据库 -Compound Composer 同时筛查 942 种农业有害化学品 181 食品中多种农药残留同时定性定量分析方法包 183 iv

11 残留

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13 GCMS 方法分析蜂蜜中多种有机氯农药残留 在我国有机氯农药虽然已经被明令禁用多年, 但由于这类农药脂溶性高, 化学性质稳定难于降解, 易在自然环境中迁移与富集, 它们在食品中的残留及对人体健康造成的危害是不容忽视的 目前, 六六六 (HCHs) 滴滴涕(DDTs) 仍然被视为绿色食品必需监测的主要对象 蜂蜜作为一种天然产品, 必须不含任何化学 有害物质 蜂蜜的农药残留直接反映出环境本底农药的污染状况 近年来, 发达国家越来越重视蜂蜜中有机氯农药残留的检测 本文以超声提取 气相色谱 - 电子轰击离子化 - 质谱 (GC-EI-MS) 的内标法同时分析蜂蜜试样的 12 种有机氯农药残留 实验部分 仪器与试剂 仪器 :GCMS-QP2010 气 - 质联用仪试剂 : 甲醇 丙酮 正己烷和乙酸乙酯均为色谱纯试剂 ; 无水硫酸钠 (AR),650 马弗炉中烘烤 4h;Florisil 硅藻土 (AR),100~200 目, 650 马弗炉中烘烤 4h, 加 5% 超纯水去活 农药标准物质 : 六六六 (α β γ δ) 艾氏剂 狄氏剂 异狄氏剂 p,p -(DDE DDD DDT) o,p -DDT;PCB103 试样的提取和净化 将蜂蜜试样置于 40 水浴中加热 10min, 准确称取 1.00g 于 50mL 具塞三角瓶中, 再加 1.00mL 甲醇溶剂振荡摇匀 再用 10mL V 正己烷 :V 丙酮 = 1:1 混合提取剂超声提取 10min, 转移出上层有机相溶液 ; 残渣再用 5mL 混合溶剂超声提取 5min, 合并两次提取液, 加适量无水硫酸钠除水后氮吹浓缩至 5mL 在 20cm( 长 ) 1.5cm( 内径 ) 玻璃层析柱内填 入适量的玻璃毛, 再依次填入 1cm 高无水 Na 2 SO 4 2.0g Florisil 硅藻土 1cm 高无水 Na 2 SO 4 ; 先用 10mL 正己烷淋洗层析柱, 再将浓缩的提取液转移至层析柱内, 然后用 15mL V 正己烷 :V 乙酸乙酯 = 95:5 混合洗脱剂洗脱, 洗脱液氮吹浓缩近干, 加入 1.00mL 20μg L -1 PCB103 内标物溶液溶解于带刻度的小测试瓶中, 最终氮吹定容至 1.00mL, 供以下仪器分析 气相色谱 - 质谱测定条件 色谱条件 :DB-5 MS 毛细管柱 (30m 0.25mm 0.25μm);He 载气 ( >99.999%); 柱头压 61.8kPa; 载气恒线速度 36.8cm s -1 ; 不分流进样 1.00μL; 进样口 260 ; 气 - 质接口 250 色谱柱升温程序 :80 25 min -1 升至 min -1 升至 min -1 升至 290 ( 保持 5min) 质谱条件 : 电子能量 70eV; 灯丝电流 60μA; 检测器电压 1.00kV;EI 源 200 ; 溶剂延迟时间 5.0min 结果与讨论 蜂蜜试样前处理条件的选择 1

14 蜂蜜中含有丰富的糖类和有机酸, 很粘稠, 不利于分析物的提取和分离, 在样品中加入 1.00mL 的甲醇有利于降低蜂蜜的粘度以便后续操作 分别以正己烷 正己烷 / 丙酮 (1/1,v/v) 正己烷 / 乙酸乙酯 (5:1,v/v) 为提取溶剂做对比实验 分析结果表明, 由于蜂蜜含糖量高, 以纯正己烷为溶剂提取加标回收率偏低 ; 以正己烷 / 丙酮 (1/1, v/v) 为溶剂提取杂质较多对净化过程影响较大 ; 而以正己烷 / 乙酸乙酯 (5/1,v/v) 作提取溶剂效果最佳 图 1 GC-MS-SIM 方式测定添加 12 种 50µg L -1 有机氯农药的蜂蜜样品, 内标物质 20µg L -1 表 1 GC-MS-SIM 分析时保留时间 (t R ), 特征离子, 校准曲线数据 ( 线性方程, 响应因子 (r)), 方法检出限和 12 种农药和内标物重现性 No 农药名称 保留时间 /min 特征离子 m/z 校准方程 y=a+bx b a r RSD * MDL /% /µg kg -1 t R Peak area 1 α-bhc β-bhc γ-bhc δ-bhc aldrin IS PCB 环氧七氯 p,p -DDE 狄氏剂 异狄氏剂 p,p -DDD o,p -DDT p,p -DDT * 保留时间和峰面积的相对标准偏差 (n=10) 2

15 表 2 蜂蜜中添加 10,50, 和 200µg/kg 12 种有机氯农药的回收率和相对标准偏差 (5 次重复 ) 农药名称 10µg kg -1 50µg kg µg kg -1 平均回收 /% RSD % 平均回收 /% RSD % 平均回收 % RSD % 1 α-bhc β-bhc γ-bhc δ-bhc aldrin 环氧七氯 p,p -DDE 狄氏剂 异狄氏剂 p,p -DDD o,p -DDT p,p -DDT MS 特征离子的选择和 GC-MS-EI 分析 在选定的色谱条件下, 通过 m/z=50~500 范围的全扫描方式 ( 时间间隔 0.4s) 获得纯溶剂混合标准溶液的总离子流色谱图 (TIC), 再根据每个 TIC 色谱峰的质谱图选择 2~3 个相对丰度较高和质荷比较大的特征离子进行 SIM( 时间间隔 0.2s) 定量分析 内标物和 12 种农药的 TIC 保留时间和 SIM 离子选择见表 1, 分析结果表明该组特征离子分析的灵敏度高 选择性好 定量分析准确 如图 1 所示加标蜂蜜试样 ( 添加 12 种有机氯混合标准溶液 50µg L -1 ) 的 GC-MS-SIM 谱图, 所有农药和内标物都可以达到基线分离 蜂蜜试样谱图不但干扰峰非常少, 而且谱图基线与标准溶液谱图基线几乎重叠, 表明以超声波提取, 层析柱净化的方法完全适合于分析蜂蜜中痕量有机氯农药残留, 所以用标准溶液的检测限即可代替实际样品的检测限 线性回归方程 相关系数与检测限 分别取 1.00μL 五种不同浓度 ( 相当于被测样品中 10.0~500.0μg kg -1 浓度水平 ) 的有机氯农药混合标准溶液进样, 采集 SIM 色谱图, 以图中目标物与内标物的峰面积比值对目标物与内标物的浓度比值作线性回归分析 方法最低检测限 (MDL) 是按取样量 1.00g 定容体积 1.00mL 进样体积 1.00μL 和 S/N 3 计算 12 种农药在 10~500mg/kg 浓度范围内线性良好, 一般农药的 MDL 均小于 1.0μg/kg 结论 GC-EI-MS SIM 方法应用于蜂蜜中 12 种有机氯农药残留的分析, 采用 SIM 法有效地减少试样的基体效应对仪器测定的灵敏度和 MDL 的影响, 与其它分析方法相比具有基体干扰小 选择性高和灵敏度高等优点 注 : 数据出自厦门大学化学化工学院 3

16 GC-NCI-MS 法分析果汁中拟除虫菊酯农药残留 纯果汁和果汁饮料由于具有天然 营养与保健等性能使消费量迅速增长, 而果汁中农药残留问题直接影响到食品的质量和安全 果汁中农药残留量一般是原果品中的 30%~50%, 因此要求分析方法必须具有较高的选择性和灵敏度 负化学离子源 (NCI) 被称为 软电离源, 对含电负性基团的物质具有较高的选择性和灵敏度 ; 拟除虫菊酯类农药的分子大都含有 -F -Cl -Br 或 -COO- 等强电负 性基团, 所以气相色谱 - 负化学离子源 - 质谱法 (GC-NCI-MS) 可成为此类痕量农药残留的特征分析方法 基质固相分散法 (MSPD) 是将样品的组织匀浆 沉淀 离心 ph 调节 萃取 净化和转移等所有前处理步骤合并在一起, 既缩短了样品前处理时间, 又保证了萃取和净化效率, 特别适合于进行某一类化合物或单个化合物的分离 仪器与试剂 Shimadzu GCMS-QP2010 气 - 质联用仪,DK-S22 型电热恒温水浴锅, 氮吹浓缩装置 丙酮 正己烷 二氯甲烷 乙酸乙酯均为农残级试剂 ; 无水硫酸钠 (AR),650 马弗炉中烘烤 4h;Florisil 硅藻土 (AR), 60~100 目和 100~200 目,650 马弗炉中烘烤 4h, 使用前 140 烘 2h, 加 5% 超纯水去活 ; 层析用中性氧化铝,100~200 目和 200~300 目,550 马弗炉中烘烤 4h, 使用前 140 烘 2h, 加 8% 超纯水去活 ; 硅藻土, 550 马弗炉中烘烤 4h 样品的制备 准确称取果汁样品 2.00g 于 50mL 烧杯中, 加入 2.0g 200~300 目的中性氧化铝, 用玻璃棒将其充分搅匀 然后在 20cm( 长 ) 1.5cm( 内径 ) 的玻璃层析柱内填入适量玻璃毛, 再依次填入 1cm 高无水硫酸钠 2.0g Florisil 硅藻土和 搅匀样品, 使用较软的棒状物均匀敲打柱身, 使其填充均匀无缝隙, 再填入 1cm 高无水硫酸钠 从 柱顶加入 10mL 乙酸乙酯进行淋洗, 另以 10mL 乙酸乙酯分两次回洗烧杯, 回洗液也加到柱上 流出的洗脱液都收集于 25mL 的离心管中 将离心管置于 40 恒温水浴中氮吹浓缩近干后, 加入 1.00mL 10.0µg/kg 的 PCB103 内标物溶液溶解于带刻度的小测试瓶中, 氮吹浓缩至 1.00mL, 供以下仪器分析 GC-NCI-MS 分析条件 GC 条件 :DB-5 MS 毛细管柱 (30m 0.25mm 0.25μm);He 载气 ( >99.999%); 柱头压 65.0kPa ; 载气恒线速度 36.8 cm s -1 ; 不分流进样 1.00μL; 进样口 250 ; 柱升温程序为 80 ( 保持 1min) 30 /min 升至 /min 升至 280 ( 保持 5min) NCI-MS 条件 : 气 - 质接口 250,NCI 离子源 200 ; 甲烷反应气 ( >99.95%); 电子能量 70eV; 检测器电压 1.10kV; 溶剂延迟时间 5.0min 4

17 MSPD 实验条件的选择及优化 MSPD 吸附剂的选择 : 以 60~100 目与 100~200 目的 Florisil 硅藻土 100~200 目与 200~300 目的中性氧化铝和硅藻土为 MSPD 吸附剂进行了对比实验 以 Florisil 硅藻土为吸附剂时, 加标回收率偏低 ; 以 FF O F O Cl - C 9 H 9 ClF 3 O 2 m/z:241 Relative Intensity 100 F F F F F O O C 9 H 8 F 3 O m/z 205(100%) ( 10%) C 23 H 22 ClF 3 O 2 - m/z:422 (100%) 424 ( 35%) 423 ( 25%) 425 ( 8%) F F F Cl O O- - C 9 H 9 ClF 3 O 2 m/z 241(100%) 243( 33%) 242( 10%) 244( 3%) M -. -HCl m/z Relative Intensity C 8 H 13 O 2 - m/z: O CN O O 141 C 22 H 23 NO 3 - m/z: 349 (100%) 350 ( 25%) 351 ( 4%) 142 O O C 8 H 13 O 2 - m/z 141 (100%) 142 ( 9%) m/z Cl Cl O O C 8 H 9 Cl 2 O 2 - m/z: 207 Relative Intensity Cl O - C 8 H 8 ClO 2 m/z 171 (100%) 173 ( 33%) ( 9%) ( 3%) 173 C 21 H 20 Cl 2 O 3 - m/z 390 (100%), 392 ( 67%) 391 ( 23%), 393 ( 15%) 394 ( 12%), 395 ( 3%) O O Cl Cl 209 O O C 8 H 9 Cl 2 O 2 - m/z 207 (100%) 209 ( 65%) 211 ( 11%) 208 ( 9%) 210 ( 6%) m/z (1) 联苯菊酯 (2) 甲氰菊酯 (4) 氯菊酯 O CN O Cl C 9 H 9 ClF 3 O - 2 m/z: 241 O (3) 三氟氯氰菊酯 C 23 H 19 ClF 3 NO 3 - m/z: 449 (100%) 451 ( 36%) 450 ( 26%) 452 ( 9%) - O CN C 22 H 18 Cl 2 FNO 3 Cl O O m/z Cl F 433 (100%), 435 ( 67%) C 8 H 9 Cl 2 O ( 25%), 436 ( 16%) m/z: ( 13%), 438 ( 3%) (5) 氟氯氰菊酯 O CN Cl O Cl C 8 H 9 Cl 2 O - 2 m/z:207 F F F H N Cl - C 12 H 12 ClF 3 NO 2 m/z:294 Relative Intensity O C 22 H 19 Cl 2 NO 3 - m/z 415 (100%), 417 ( 67%) 416 ( 25%), 418 ( 16%) 419 ( 13%), 420 ( 3%) O N F F O O O - C 11 H 13 F 2 O - C 12 H 13 F 2 O 3 m/z: 199 m/z: 243 Relative Intensity C 26 H 23 F 2 NO 4 - m/z 451 (100%) 452 ( 29%) 453 ( 5%) F 100 F 243 O F O F HC O O - C H 13 F 2 O - - C 12 H 13 F 2 O 3 m/z m/z (100%) 243 (100%) 200 ( 12%) 244 ( 13%) 245 ( 1%) m/z Cl C 11 H 12 ClO 2 - m/z:211 Relative Intensity O CN O Cl O - CH C 25 H 22 ClNO 3 - m/z 419 (100%), 421 ( 36%) 420 ( 28%), 422 ( 9%) 211 O - O 60 C 10 H 12 Cl C 11 H 12 ClO m/z 2 m/z (100%) (100%) 169 ( 33%) 213 ( 33%) ( 11%) ( 12%) 170 ( 4%) 214 ( 4%) m/z (6) 氯氰菊酯 (7) 氟氰戊菊酯 (8) 氰戊菊酯 O CN O NH O O - C 12 H 11 F 3 NO 2 O C 26 H 22 ClF 3 N 2 O 3 - m/z 502 (100%) 504 ( 37%) 503 ( 29%) 505 ( 10%) 506 ( 2%) F F F F F F Cl NH O- O - C 12 H 12 ClF 3 NO 2 60 m/z m/z 258 (100%) 294 (100%) ( 14%) 296 ( 33%) 260 ( 1%) 295 ( 14%) ( 4%) m/z O CN Br O Br - C 8 H 9 Br 2 O 2 m/z:295 Relative Intensity O Br - m/z 79 (100%) 81 ( 97%) 中性氧化铝与硅藻土为吸附剂时, 加标回收效果相当, 但硅藻土为吸附剂时洗脱速度较慢 ; 同一种吸附剂, 颗粒大小的影响较不显著 ; 因此选定以 200~300 目的中性氧化铝为 MSPD 吸附剂 - C 22 H 19 Br 2 NO 3 Cl m/z C Cl 12 H 5 Cl (100%), 507 ( 51%) m/z: 326 (100%), 328 ( 64%), 324 ( 62%) Cl 503 ( 51%), 506 ( 24%) 330 ( 21%), 327 ( 13%), 329 ( 8%) 504 ( 12%), 508 ( 12%) Cl Cl 325 ( 8%), 332 ( 3%), 331 ( 3%) O O - C 8 H 9 O 2 - m/z 137 (100%) 138 ( 9%) Br Br O O - C 8 H 9 Br 2 O 2 m/z 297 (100%) 295 ( 51%) 299 ( 49%) 298 ( 9%) m/z - Relative Intensity Cl - m/z 35 (100%) 37 ( 32%) Cl m/z (9) 氟胺氰菊酯 (10) 溴氰菊酯 (11) PCB103 图 1 十种拟除虫菊酯农药 (1)~(10) 和内标物 (11) 的 NCI-MS 主要阴离子碎片的结构及其相对同位素丰度比 - 5

18 MSPD 洗脱剂种类的选择 : 分别以正己烷 乙酸乙酯 正己烷 / 丙酮 (1/1,v/v) 正己烷 / 乙酸乙酯 (1/1,v/v) 和正己烷 / 二氯甲烷 (1/1,v/v) 为洗脱剂进行洗脱效率实验 以纯正己烷为洗脱剂洗脱不完全, 加标回收率偏低 ; 以正己烷 / 丙酮 (1/1,v/v) MSPD 洗脱液体积的选择 : 分别以 mL 乙酸乙酯洗脱液的体积进行洗脱效率实验, 随着洗脱液体积增大, 加标 为洗脱剂时洗脱液明显分层, 且洗脱出杂质较多, 对分析结果影响较大 ; 以正己烷 / 乙酸乙酯 (1/1,v/v) 和正己烷 / 二氯甲烷 (1/1,v/v) 为洗脱剂时洗脱效率相当, 但加标回收率不理想 ; 而以乙酸乙酯为洗脱剂时, 洗脱效果和加标回收率最佳 回收率增大, 但是洗脱出的基体杂质也增多 洗脱液体积为 20mL 时, 洗脱效率和加标回收率均可达到分析方法的要求 线性范围 相关系数与检测限 分别取 1.00μL 五种不同浓度 ( 相当于果汁样品含 10.0~500.0µg/kg 浓度水平 ) 的拟除虫菊酯农药混合标准溶液进样, 采集 GC-NCI-MS SIM 色谱图, 以图中目标物与内标物峰面积的比值对目标物与内标物浓 度的比值作线性回归分析 在 10~500μg/kg 浓度范围内 10 种农药都呈现良好的线性关系, 相关系数 r 为 ~ 除氯菊酯的 MDL 为 14.7µg/kg 外, 其它 9 种拟除虫菊酯类农药的 MDL 为 0.2~2.3µg/kg Abundance 3.0x x x x x x10 3 (a) (b) IS (c) m /z =209 m /z =207 m /z = (d) m /z =243 8 m /z =211 (e) m /z =294 m /z =213 m /z = t R /min 图 2 加标样品 (a): 十种拟除虫菊酯农药 (100ng/mL) 和番茄汁空白样品 (b): 添加内标物 IS(10ng/mL) 的 GC-NCI-MS SIM 色谱图 (1~10 所代表农药见表 1);(c) (d) (e) 和 (f) 为氯氰菊酯 氟氰戊菊酯 氰戊菊酯和氟胺氰菊酯的 GC-NCI-MS 质量色谱图 9 10 (f) 注 : 数据出自厦门大学化学化工学院 6

19 GPC-GCMS 结合岛津同时筛查数据库筛查 食品中的多种农药残留 凝胶色谱串联气相色谱质谱结合岛津同时筛查数据库的方法, 来测定食品中多种农药残留量 样品先用乙腈提取, 经盐析 再活性碳及氨基固相萃取小柱净化后, 使用在线 GPC 进入 GCMS 进行检测, 其中大部分农药回收率在 50.0%~135.0% 之间 本方法还利用现有的同时筛查数据库软件和 GPC-GCMS 仪器, 通过农药保留时间的调整, 从而有效地利用了 GPC-GCMS 的大体积进样 GPC 的优异的样品净化能力和数据库内置 451 种农药残留定量曲线的功能来应对多农残筛查的要求 仪器 GPC-GCMS 凝胶色谱 - 气质联用仪 ; 固相萃取装置为 Supelco 多管真空处理系统 ; 氮吹 仪 ;Envi-carb 活性碳小柱 ;NH 2 -LC 氨基小柱 (250mg,3mL); 电子分析天平 试剂 标准物质 :50 种农药混标 46 种农药混标 85 种农药混标各为 100mg/kg, 正己烷介质 正构烷烃标准品 :C9~C33 为 100mg/kg, 正已烷介质 内标标准品 : Naphthalene-d8,Phenanthrene-d10,Acenaphthen e-d10,fluoranthene-d10, Chrysene-d12,Perylene-d12 均为 100mg/kg 正已烷介质 乙腈, 甲苯, 丙酮, 环已烷 ( 农残级,TEDIA 公司 ), 氯化钠, 磷酸二氢钾, 无水硫酸钠 ( 分析纯 ) 所用水均为超纯水 样品前处理 : 7

20 样品 10.0g*,25mL 离心管 15.0mL 乙腈均质,25000rpm,2 分左右 离心,3000rpm,10 分 均质,25000rpm,2 分左右 10.0mL 乙腈 ( 农残级 ) 离心,3000rpm, 10 分 废弃物 上清液 合并 上清液 25mL 离心管 ( 已事先加入 3.50g NaCl) 2.0mL 磷酸缓冲液 振摇 5 分 离心,3000rpm, 5 分 废弃物 上清液 转移至圆筒形漏斗过滤 * 100mL 梨形瓶收集旋转蒸发仪浓缩至 1.0mL 经洗脱柱洗脱 * 收集液氮吹仪吹干 GPC 流动相定容至 1.00mL GPC-GCMS 分析 *: 1 如含水较少的样品称取 2.00g 加入 8.00g 去离子水, 浸泡 20 分钟 2 将圆筒形漏斗中塞入一小团棉花( 适量 ), 棉花上面加入约 4.0cm 高的无水 Na 2 SO 4 层, 再将离心管中的上清液用上述漏斗过滤 3 将 Envi-Carb 活性碳小柱和 LC-NH 2 氨基柱用树脂连接头连起来, 上面为活性碳小柱, 先用 10mL 乙腈甲苯混合溶液 (3+1,V/V) 淋洗, 活化小柱 ; 再将浓缩液转移至小柱中, 用 10mL 试管开始收集, 然后用 10mL 乙腈甲苯混合溶液洗脱 分析条件 : 8

21 GPC 条件 : Shodex CLNpak EV-200(2.1mm 150mm) 流动相 : 丙酮环已烷混合溶液 (3+7,V/V) 流速 0.1mL/min; 柱温 :40 GCMS 条件 : 色谱柱 : 惰性石英管 : 5 m 0.53mm 预柱 :DB-5MS 5m 0.25mm 0.25um 进样量 :10μL 分析柱 :DB-5MS 25m 0.25mm 0.25um; PTV 进样模式, 进样口温度程序 :120 (5min)-(100 /min)-250 (31.7min) 柱温程序 :82 (5min)-( 8 /min)-310 (5.0min) 载气 :He 烷烃标准样品测定 离子源温度 :200 ; 接口温度 :310 ; 扫描开始时间 8.7min, 结束时间 38.5min; 扫描范围 m/z 33~ TIC GC/MS 条件优化和添加回收 图 1 烷烃直接进样 GCMS 的图谱 多农药残留样品经过了 GPC 再进入 GCMS 后, 在保留时间上会与筛查数据库中有比较大的差异 调整载气的流量和柱温条件, 在保证了正构烷烃的出峰顺序一致的情况下, 使用工作站内置的 AART 功能重新对目标化合物进行保留时间校正 表 1 修正前后的时间对比表 农药名称 保留时间 min 保留时间 min 农药名称前 ---- 后前 ---- 后 乙酰甲胺磷 acephate 哒螨灵 Pyridaben 内标 chrysene-d 哒嗪硫磷 Pyridaphenthion 啶虫脒 acetamiprid 吡丙醚 Pyriproxyfen a- 六六六 a-hch 喹硫磷 Quinalphos 内标 Phenanthrene-d 氟硅菊酯 Silafluofen 恶虫威 Bendiocarb 七氯菊酯 Tefluthrin b- 六六六 b-hch 特丁硫磷 Terbufos 噻嗪酮 buprofezin 甲基乙拌磷 Thiometon 硫线磷 cadusafos 莠去津 Atrazine

22 甲萘威 Carbaryl 乙丁氟灵 Benfluralin 毒虫畏 Chlorfenvinphos E 呋草黄 Benfuresate 毒虫畏 Chlorfenvinphos Z 除草定 Bromacil 乙酯杀螨醇 Chlorobenzilate 溴丁酰草胺 Bromobutide 毒死蜱 Chlorpyrifos 丁草敌 Butylate 甲基毒死蜱 Chlorpyrifos-methyl 克菌丹 Captan 苯腈磷 Cyanophos CYAP Carfentrazone-ethyl 内标 Perylene-d Chlorpropham 氟氯氰菊酯 Cyfluthrin 氯酞酸甲酯 Chlorthal-dimethyl 氟氯氰菊酯 Cyfluthrin 异恶草松 Clomazone 氟氯氰菊酯 Cyfluthrin 禾草灵 Diclofop-methyl 氟氯氰菊酯 Cyfluthrin 哌草丹 Dimepiperate 氯氟氰菊酯 Cyhalothirn 异戊乙净 Dimethametryn 氯氟氰菊酯 Cyhalothrin 噻节因 Dimethipin 氯氰菊酯 Cypermethrin 双苯酰草胺 Diphenamid 氯氰菊酯 Cypermethrin 茵草敌 EPTC 氯氰菊酯 Cypermethrin 戊草丹 Esprocarb 氯氰菊酯 Cypermethrin 环嗪酮 Hexazinone 内标 Naphthalene-d 环草啶 Lenacil 敌敌畏 DDVP 苯噻酰草胺 Mefenacet 溴氰菊酯 Deltamethrin 异丙甲草胺 Metolachlor d- 六六六 d-hch 乙氧氟草醚 Oxyfluorfen 二嗪农 Diazinon 二甲戊灵 Pendimrthalin 甲基毒虫威 Dimethylvinphos 哌草磷 Piperophos 苯硫磷 EPN 丙草胺 Pretilachlor 乙硫苯威 Ethiofencarb 炔苯酰草胺 Propyzamide 灭线磷 Ethoprophos 西玛津 Simazine 乙嘧硫磷 Etrimfos 噻吩草胺 Thenylchlor 杀螟硫磷 Fenitrothion(MEP) 禾草丹 Thiobencarb 仲丁威 Fenobucab 联苯三唑醇 Bitertanol 内标 Fluoranthene-d 敌菌丹 Captafol 倍硫磷 Fenthion 灭螨猛 Chinomethionat 氰戊菊酯 Fenvalerate 环丙唑醇 Cyproconazole 氰戊菊酯 Febvalerate Dichlofluanid 氟氰戊菊酯 Flucythrinate 氯硝胺 Dicloran 氟氰戊菊酯 Flucythrinate 乙霉威 Diethofencarb 氟胺氰菊酯 Fluvalinate 苯醚甲环唑 Difenoconazole 氟胺氰菊酯 Fluvalinate 苯醚甲环唑 Difenoconazole g- 六六六 g-hch 敌瘟磷 Edifenphos 异柳磷 -oxon Isofenphos-oxon 氯苯嘧啶醇 Fenarimol 异柳磷 Isophenphos 氟硅唑 Flusilazole 内标 Acenaphthene-d 氟酰胺 Flutolanil 异丙威 Isoprocarb Fthalide

23 恶唑磷 Isoxathion 亚胺唑 Imibencinazole 恶唑磷 -oxon Isoxathion-oxon 异稻瘟净 Iprobenfos 马拉硫磷 Malathion Iprothiolane 甲胺磷 Methamidophos 敌草胺 Napropamide 杀扑磷 Methidathion 丙环唑 Propiconazole 甲硫威 Methiocarb 丙环唑 Propiconazole 甲氧滴滴涕 Methoxychlor 啶斑肟 Pyrifenox E 甲基对硫磷 Methyl-parathion 啶斑肟 Pyrifenox Z P.p -DDD 戊唑醇 Tebuconazole P,p -DDE 甲基立枯磷 Tolclofos-methyl 对硫磷 Parathion 三唑醇 Triadimenol 氯菊酯 Permethrin 三唑醇 Triadimenol 氯菊酯 Permethrin 三环唑 Tricyclazole 稻丰散 Phenthoate 氟丙菊酯 Acrinathrin 伏杀硫磷 phosalone 三氯杀螨醇 Dicofol 抗蚜威 Pirimicarb 丰索磷 Fensulfothion 甲基嘧啶磷 Pirimiphos-methyl 苄螨醚 Halfenprox 丙硫磷 Prothiofos 多效唑 Paclobutrazol 吡唑硫磷 Pyraclofos 嘧螨醚 Pyrimidifen 将完善后方法直接用于添加回收实验, 进行方法可靠性的验证 对 100 多种农残添加回 收的 TIC 图如下 ( 图 2): TIC 图 2 多种农药添加回收的全扫描图 从上图可以看到,TIC 基线与单纯的直接进样 GCMS 相比平坦 说明在线 GPC 对样品的净化起到了十分优良的作用, 同时对减少仪器的维护次数也是十分有利的 通过软件分析上面的数据, 对于 0.06mg/kg 的添加回收, 在 总共 143 种物质的分析中, 扣除 6 个内标物质, 共检测出 123 个农药, 其中在 50.0~135.0% 之间的共有 102 个, 占所有添加回收物质的 74% 各农药的平均回收率(6 次平均 ) 如下表 : 11

24 表 mg/kg 添加回收样品的平均回收率表 农药名称 平均回收率 农药名称 平均回收率 乙酰甲胺磷 acephate 78 哒螨灵 Pyridaben 55 内标 chrysene-d12 哒嗪硫磷 Pyridaphenthion 51 啶虫脒 acetamiprid 85 吡丙醚 Pyriproxyfen 71 a- 六六六 a-hch 56 喹硫磷 Quinalphos 74 内标 Phenanthrene-d10 氟硅菊酯 Silafluofen 50 恶虫威 Bendiocarb 91 七氯菊酯 Tefluthrin --- b- 六六六 b-hch 65 特丁硫磷 Terbufos 53 噻嗪酮 buprofezin 55 甲基乙拌磷 Thiometon 61 硫线磷 cadusafos 72.1 莠去津 Atrazine 54 甲萘威 Carbaryl 89 乙丁氟灵 Benfluralin 75 毒虫畏 Chlorfenvinphos E 65 呋草黄 Benfuresate 35 毒虫畏 Chlorfenvinphos Z 65 除草定 Bromacil 61 乙酯杀螨醇 Chlorobenzilate 45 溴丁酰草胺 Bromobutide 61 毒死蜱 Chlorpyrifos 68 丁草敌 Butylate 42 甲基毒死蜱 Chlorpyrifos-methyl 75 克菌丹 Captan --- 苯腈磷 Cyanophos CYAP 95 Carfentrazone-ethyl 82 内标 Perylene-d Chlorpropham 46 氟氯氰菊酯 Cyfluthrin1 41 氯酞酸甲酯 Chlorthal-dimethyl 42 氟氯氰菊酯 Cyfluthrin2 42 异恶草松 Clomazone 83 氟氯氰菊酯 Cyfluthrin 禾草灵 Diclofop-methyl 81 氟氯氰菊酯 Cyfluthrin4 72 哌草丹 Dimepiperate 42 氯氟氰菊酯 Cyhalothirn1 42 异戊乙净 Dimethametryn --- 氯氟氰菊酯 Cyhalothrin 2 75 噻节因 Dimethipin -- 氯氰菊酯 Cypermethrin1 72 双苯酰草胺 Diphenamid 76 氯氰菊酯 Cypermethrin2 --- 茵草敌 EPTC 84 氯氰菊酯 Cypermethrin3 85 戊草丹 Esprocarb 45 氯氰菊酯 Cypermethrin4 --- 环嗪酮 Hexazinone 63 内标 Naphthalene-d 环草啶 Lenacil 58 敌敌畏 DDVP 72 苯噻酰草胺 Mefenacet 64 溴氰菊酯 Deltamethrin ---- 异丙甲草胺 Metolachlor 58 d- 六六六 d-hch 56 乙氧氟草醚 Oxyfluorfen 56 二嗪农 Diazinon 65 二甲戊灵 Pendimrthalin 56 甲基毒虫威 Dimethylvinphos 89 哌草磷 Piperophos 76 苯硫磷 EPN 72 丙草胺 Pretilachlor 45 乙硫苯威 Ethiofencarb 56 炔苯酰草胺 Propyzamide 42 灭线磷 Ethoprophos 78 西玛津 Simazine 45 乙嘧硫磷 Etrimfos 75 噻吩草胺 Thenylchlor 43 杀螟硫磷 Fenitrothion(MEP) 79 禾草丹 Thiobencarb 73 仲丁威 Fenobucab 56 联苯三唑醇 Bitertanoll 56 内标 Fluoranthene-d 敌菌丹 Captafol 95 12

25 倍硫磷 Fenthion 95 灭螨猛 Chinomethionat 72 氰戊菊酯 Fenvalerate1 43 环丙唑醇 Cyproconazole 85 氰戊菊酯 Febvalerate2 --- Dichlofluanid 88 氟氰戊菊酯 Flucythrinate1 54 氯硝胺 Dicloran 63 氟氰戊菊酯 Flucythrinate2 --- 乙霉威 Diethofencarb 55 氟胺氰菊酯 Fluvalinate1 65 苯醚甲环唑 Difenoconazole1 52 氟胺氰菊酯 Fluvalinate2 --- 苯醚甲环唑 Difenoconazole2 135 g- 六六六 g-hch 47 敌瘟磷 Edifenphos 123 异柳磷 -oxon Isofenphos-oxon 72 氯苯嘧啶醇 Fenarimol 99 异柳磷 Isophenphos 64 氟硅唑 Flusilazole 56 内标 Acenaphthene-d 氟酰胺 Flutolanil 86 异丙威 Isoprocarb 55 Fthalide 85 恶唑磷 Isoxathion 72 亚胺唑 Imibencinazole 68 恶唑磷 -oxon Isoxathion-oxon 63 异稻瘟净 Iprobenfos 56 马拉硫磷 Malathion 72 Iprothiolane 45 甲胺磷 Methamidophos 57 敌草胺 Napropamide 73 杀扑磷 Methidathion 94 丙环唑 Propiconazole1 98 甲硫威 Methiocarb 41 丙环唑 Propiconazole2 34 甲氧滴滴涕 Methoxychlor ---- 啶斑肟 Pyrifenox E 56 甲基对硫磷 Methyl-parathion 74 啶斑肟 Pyrifenox Z 87 P.p -DDD --- 戊唑醇 Tebuconazole 65 P,p -DDE --- 甲基立枯磷 Tolclofos-methyl 55 对硫磷 Parathion 70 三唑醇 Triadimenol1 45 氯菊酯 Permethrin1 52 三唑醇 Triadimenol2 56 氯菊酯 Permethrin2 34 三环唑 Tricyclazole 89 稻丰散 Phenthoate 76 氟丙菊酯 Acrinathrin 89 伏杀硫磷 phosalone 79 三氯杀螨醇 Dicofol 99 抗蚜威 Pirimicarb 57 丰索磷 Fensulfothion 98 甲基嘧啶磷 Pirimiphos-methyl 81 苄螨醚 Halfenprox 56 丙硫磷 Prothiofos 80 多效唑 Paclobutrazol 74.2 吡唑硫磷 Pyraclofos 82 嘧螨醚 Pyrimidifen 78 结论 通过优化样品预处理 液相色谱和 GCMS 的条件, 对植物性食品中空白样品添加相当于 0.01mk/kg~0.1mg/kg 的多种农药进行回收率 和精密度的试验, 重复测定 6 次 该方法绝大多数农药回收率在 50.0~135.0% 之间, 能够满足多农残筛查分析的要求 注 : 数据出自上海市出入境检验检疫局 13

26 LCMS 方法分析检测水产品鳗鱼中四种 硝基呋喃代谢物 硝基呋喃类药物是人工合成的广谱抗生素, 曾经被广泛应用, 作为猪 禽类和水产促生长的添加剂 但在长时间的实验室研究过程中发现, 硝基呋喃类的药物和代谢物均可使实验动物发生癌变和基因突变 硝基 呋喃与氯霉素一样, 已被欧盟确定为不得检出的抗生素之一 此文采用 LC-APCI-MS 对鳗鱼样品中硝基呋喃代谢物 AOZ,AMOZ,SC,AH 进行检测分析 样品前处理 清洗 - 加入 1mL 水 - 加入 8mL 甲醇 样品 1g 样品均化, 3000rpm 离心 10 分钟,4 o C 衍生化 溶剂清洗 1) 3 次 3 ml 甲醇 2) 2 次 4 ml 乙醇 3) 2 次 4 ml 乙醚 样品 样品 上浮液和清洗液 废液 - 加 4mL 水 - 加 0.5mL1 M 盐酸 - 加 150μL 2-NBA (50mM, 二甲亚砜溶剂 ) 涡旋 10 秒 37 o C 恒温箱, 反应 16 小时 中和, 提取 样品 1) 5mL 0.1 M 磷酸氢二钾 2) 400μL 1 M 氢氧化钠 3) 2 次 5mL 乙酸乙酯 涡旋离心 2000 rpm, 15min 浓缩 水层 合并两次乙酸乙酯提取液, 2 5mL 浓缩物 50 o C 下 N 2 吹干溶剂 200μL 甲醇 / 水 (1:1) 溶剂溶解过滤 LCMS 分析 14

27 LCMS 分析条件时 仪器配置 Shimadzu LCMS-2010EV 高效液相色谱 - 质谱联用仪 ( 含 LC-20AD 泵, 在线真空 四极杆质谱检测器以及 LCMSsolution 3.2 质谱工作站 ) 脱气机, 柱温箱, 大气压化学离子化接口的 LC 分析条件 色谱柱 : Shimadzu VP-ODS (C 18 ), 4.6mm I.D 250 mm, 5μm 柱温 : 40 流速 : 0.8mL/min 流动相 : A:MeOH B: Water (10mM NH4Ac) Time (min) B (%) stop 进样体积 :50μL MS 分析条件 质谱检测模式 : 大气压化学离子化 (APCI); 离子极性 :Positive; 雾化气流速 2.5L/min, 反吹气 0.03MPa, 曲形脱溶剂装置 (CDL) 温度 :250, 电压 (Probe Voltage) 电压 1.50 kv 选择性离子检测方式(SIM), 检测衍生化反应之后四个产物的目标离子 m/z, 2-NBA-AOZ: 253, 2-NBA-AMOZ: 335, 2-NBA-AH: 266, 2-NBA-SC: 226, 4.5KV; 加热块 (Block) 温度 :200 ; 检测器 分析结果 (x10,000) 硝基呋喃代谢物的衍生物标准品 谱图结果 (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) A A 在上述分析条件下, 四种硝基呋喃衍生 A S 物标准品 2-NBA-AOZ 2-NBA-AMOZ 2-NBA-AH 2-NBA-SC 色谱图如图 1 所示 空白鳗鱼样品取空白鳗鱼样品, 按上述预处理方法进行操作, 得到空白样品谱图, 见图 2 由图 图 1 4 种硝基呋喃代谢物衍生物的标准品色谱图相应于 AOZ,AMOZ,AH,SC 的浓度分别为 0.43,0.62, 2.32, 0.36 ppb 可见该条件下, 背景杂质对 AOZ AMOZ AH SC 检测不存在明显干扰 (x10,000) (1.00) (x10,000) (1.00) AOZ m/z 253 空白鳗鱼 AMOZ m/z 335 空白鳗鱼 15

28 (x10,000) (1.00) 1.25 (x10,000) (1.00) AH m/z 266 空白鳗鱼 SC m/z 226 空白鳗鱼 图 2 空白鳗鱼样品谱图 回收率, 检测限, 定量限结果在空白鳗鱼样品中加入硝基呋喃代谢物标准品溶液, 使 AOZ AMOZ AH SC 的浓度为 0.5, 0.5,2.5,0.5ppb 按上述方法进行衍生化提取等前处理, 由 LCMS 分析得到 加标样品色谱图, 见图 3 利用加标样品得到方法回收率 检测限 定量限, 结果见表 1 (x10,000) (x10,000) AOZ AMOZ (x10,000) (x10,000) SC 1.75 AH 图 3 空白鳗鱼样品中加入 AOZ,AMOZ,AH,SC 标准品后的分析谱图 表 1 方法回收率 检测限 定量限结果 Conc (ng/g) Mean (n=2) Recovery (%) RSD% LOD (ng/g) LOQ (ng /g) AOZ AMOZ AH SC

29 测定活鳗样品结果 取活鳗鱼样品 1g, 按上述方法进行样品制备, 得到的谱图如图 4 所示 2.5 (x100,000) AOZ (x10,000) (x10,000) (x10,000) SC 图 4 活鳗样品谱图结果 可以得到以下结论, 此鳗鱼样品中含 AOZ 3.8ppb, 含有 SC 代谢物, 在定量限以下, 不含硝基呋喃代谢物 AMOZ 和 AH 结论 利用 LC-APCI-MS 对鳗鱼样品中呋喃唑酮代谢物 AOZ, 呋喃它酮代谢物 AMOZ, 呋喃西林代谢物 SC 和呋喃妥因代谢物 AH 同时进行检测分析,AOZ 和 AMOZ 的检测限为 0.1ng/g 以下, 定量限为 0.3ng/g,AH 的检测 限和定量限分别为 0.2ng/g 和 0.6ng/g,SC 的检测限和定量限分别为 0.15ng/g 和 0.5ng/g 此方法可以很好的用于鳗鱼企业内部对水产品中硝基呋喃抗生素代谢物的检测分析 注 : 数据出自岛津公司北京分析中心 17

30 GPC-GCMS 测定植物源性食品中 24 种农药残留 GPC-GCMS 能很好地去除植物源性食品中的干扰物质, 降低分析背景 改善峰形, 从而能更好地定性与定量 采用 GPC-GCMS 对蔬菜水果 谷物 大豆和茶叶样品中的 24 种有机氯 菊酯和杀螨剂残留测定, 以及现有前处理方法, 如 QuEnChERS 方法进行了联用, 结合进一步的净化方法, 如 PSA 或 C 18 等, 能适用于一些特殊农产品或特定目标化合物的检测需求 GPC-GCMS 和 QuEnChERS 方法在蔬菜水果中的联用分析具有很好的回收率和低的变异系数, 实现快速 简单 便宜 有效 可靠和安全的目的 仪器及器材 GPC-GCMS 系统,GPC 系统包括 LC-10ADvp 泵 SIL-10ADvp 自动进样器 Shodex CLNpak EV-200AC 凝胶渗透色谱柱 (2mm 150mm) CTO-10ASvp 柱温箱 SPD-10Avp 紫外检测器 流动通道选择阀 SCL-10Avp 系统控制器和 C-R8A plus 数据处理机 ;GCMS 系统包括岛津 QP2010, 配有 PTV-2010 大体积进样器, 毛细管色谱柱为 : Rtx-5ms ( 0.25mm(ID) 30m(L),Thicknes 0.25μm) 碳黑 弗罗里硅土 SPE 小柱 (SUPELCO, 3mL,500mg), 电动振荡器 ; 组织捣碎机 ; 离心机 ;13mm 有机过滤膜等 实验方法 样品前处理方法 A. 样品制备 : 取茶叶或粮食样品经粉碎机粉碎, 过 420μm 的筛制成茶叶或粮食试样 ; 取蔬菜或水 B. 样品的提取 : 取 10g 茶叶或粮食试样 (20g 蔬菜或水果试样 ) 于 50mL 的离心管中, 分别加入 10mL 水和 10mL 正己烷 : 丙酮 (1:1) 放置 30min 后, 用组织捣粹机匀浆 5min, 提取液移入离心管中 再用 10mL 正己烷 : 丙酮 (1:1) 清洗组织 果样品擦净, 蔬菜要去掉非可食部分, 然后用食品处理器粉碎, 制成蔬菜或水果试样 捣粹机, 合并提取液 在电动震荡器上震荡 5min, 然后在转速为 4000 转 /min 条件下离心 10min, 移取上清液 再向离心管中加入 10mL 正己烷, 重复提取 离心 3 次, 收集合并上清液, 加入无水硫酸钠干燥后, 定容到 25mL C. 样品的层析 : 取上述的上清液 10mL 于浓缩管中, 在 37 用氮吹仪浓缩到 1mL 将含有 50mg 分散性石墨碳黑的弗罗里硅土小柱的柱顶端加入约 1cm 高的无水硫酸钠, 分别各用 4mL 洗脱剂丙酮 / 乙醚 / 正己烷 (2:2: 1) 和正己烷冲洗, 将样品溶液移入萃取柱, 用 0.5mL 的正己烷清洗浓缩管 3 次并移入到萃取柱中, 用 4mL 乙醚 / 丙酮 / 正己烷 (4:4:2) 洗脱液洗脱, 收集洗脱液于浓缩管中, 在 37 用氮吹仪浓缩到 1mL, 过膜后置于冰箱保存待分析 18

31 QuEChERS 前处理方法 蔬菜水果样品 ( 黄瓜 ) 的制备与上述实验室方法相同, 取 10g 制备的样品于 40mL 具塞聚四氟乙烯的离心管中, 加入 10mL 含 1% 的醋酸的乙腈溶液和 1g 醋酸钠, 摇匀后加入 4g 无水硫酸镁和 1g 氯化钠, 乘热剧烈震荡 1min, 在 4000rcf 条件下离心 1min, 取 1mL 的上清液于含有 50mgPSA 50mgC 18 和 20mgCarb 的离心管中, 剧烈震荡 1min, 再在 4000rcf 条件下离心 2min, 取上清液过膜后置于冰箱待上机 GPC-GCMS 分析条件 泵流速 :0.1mL/min; 柱温 :40 ; 农药残留馏分截取时间段 :4-6min; 载气吹扫 : 0.1min; 流动相 : 丙酮 / 环己烷 (3:7); PTV 进样口程序升温 :120 (4.5min) 80 /min 250 (34min); 进样模式 : 不分流进样 ; 进样时间 :7min; 柱温箱程序升温 :82 (5min) 8 /min 280 (10.25min); 柱流速控制 : 恒 压,120Mpa; 载气总流速 :30mL/min; 柱流速 :1.75mL/min MS 离子源温度 :200 ; 接口温度 : 250 ; 溶剂延迟时间 :8min; 检测电压 : 1.05kV; 质谱检测模式 :SIM, 进样量 : 实验室方法为 10μL,QuEChERS 方法为 20μL (x1,000,000) TIC alpha.-bhc Hexachlorobenzene beta.-bhc gamma.-bhc delta.-bhc Aldrin p,p'-kelthane o,p-kelthane Heptachlor Endosulfan I Dieldrin p,p'-dde Endrin Buprofezin Endosulfan II p,p'-ddd o,p'-ddt p,p'-ddt Bifenthrin Fenpropathr Tetradifon Cyhalothrin-1 Cyhalothrin-2 Permethrin-1 Permethrin-2 Cypermethrin-1 Cypermethrin-3 Cypermethrin-2 Cypermethrin-4 Fenvalerate-1 Fenvalerate-2 Deltamethrin-1 Deltamethrin 图 1 24 种农药 (0.05μg/mL) 的标准质量色谱 结论 在线 GPC-GCMS 中的 GPC 能很好地除去植物源性食品中干扰目标化合物, 如油脂 色素 ( 叶绿素 叶黄素 ) 生物碱 聚合物等大分子化合物, 降低实验背景 减少干扰物对待测农药的定量影响, 尤其能减少或消除油脂和聚合物等大分子化合物的干扰 但 GPC 对基体中的小分子物质去除能力较弱, 可以在原提取 净化样品的基础上, 再采取一些净化措施, 如 PSA 或 C 18 固相萃取来弥补 GPC 的不足 通过对采用实验室前处理方法和 QuEChERS 方法与 GPC-GCMS 的测定, 能在一定程度上进一步优化原有的分析结果, 提高分析结果的准确性和质谱图匹配度 注 : 数据出自上海市疾病预防控制中心 19

32 GC-NCI-MS 分析茶叶中 17 种有机氯和拟除虫菊酯农药残留 茶叶试样中 8 种有机氯和 9 种拟除虫菊酯农药采用了空白试样基体匹配校准曲线法 (MC 法 ) 定量分析 在减小基体效应的 方法中, 由于空白试样基体匹配校准曲线法 (Matrix-matched Calibration, 简称 :MC 法 ) 简便 实用和效果显著而被广泛应用 仪器与试剂 仪器 :GCMS-QP2010 气 - 质联用仪 ; 超声波清洗器 ; 电热恒温水浴锅宏实验 ; 氮吹浓缩装置 试剂 : 丙酮 正己烷和乙酸乙酯均为农残级试剂 ; 无水硫酸钠 (AR),650 马弗炉中烘烤 4h; Florisil 硅藻土 (AR), 100~200 目,650 马弗炉中烘烤 4h, 加 5% 超纯水去活 ; 层析用中性氧化铝,550 马弗炉中烘烤 4h, 加 8% 超纯水去活 农药标准物质 : 六六六 (α β γ δ) p.p -(DDE DDD DDT) o.p -DDT 联苯菊酯 甲氰菊酯 三氟氯氰菊酯 氯菊酯 氯氰菊酯 氰戊菊酯 氟胺氰菊酯 溴氰菊酯和环氧七氯内标物, 氟氯氰菊酯 茶叶试样的前处理过程 提取 : 称取经磨碎的茶叶试样 1.00g, 用 20mL V 正己烷 /V 丙酮 = 1/1 混合提取剂超声提取 10min, 转移出上层有机提取液 ; 残渣再用 10mL 混合提取剂超声提取 5min, 合并两次提取液, 加适量无水硫酸钠除水后, 氮吹浓缩至 5mL 净化 : 在 20cm( 长 ) 1.5cm( 内径 ) 玻璃层析柱内填入适量的玻璃毛, 再依次填入 1cm 高无水 Na 2 SO g Florisil 硅藻土 1.0g 中性氧化铝和 1cm 高无水 Na 2 SO 4 ; 先用 10mL 正己烷淋洗层析柱, 再将浓缩后的提取液转移至层析柱内, 然后用 20mL V 正己烷 /V 乙酸乙酯 = 95/5 混合洗脱剂洗脱, 洗脱液氮吹浓缩近干后, 加入 1.00mL 100ng ml -1 环氧七氯溶液, 氮吹定容至 1.00mL, 供以下仪器分析 加标回收试样的制备 : 准确称取空白茶叶试样后, 加入不同浓度 17 种农药的混合标准溶液, 放置过夜, 按照上述方法提取 净化和浓缩 GC-NCI-MS 分析条件 色谱条件 :DB-5MS 毛细管柱 (30m 0.25mm 0.25µm);He 载气 ( >99.999%); 柱头压 61.8kPa ; 载气恒线速度 36.8 cm s -1 ; 不分流进样 1.00µL ; 进样口 260 ; 气 - 质接口 250 柱升温程序: min -1 升至 min -1 升至 min -1 升至 290 ( 保留 7 min) 质谱条件 :NCI 离子源 ; 甲烷反应气 ( >99.95%); 离子化电压 70eV; 离子源 200 ; 溶剂切除时间 5.0min 20

33 NCI-MS 特征离子的选择 图 1 是氰戊菊酯农药 (a) 和氟胺氰菊酯农药 (b) 的 NCI-MS 和主要特征离子结构的解析图, 图中可以看出这两种农药的 NCI-MS 都仅由少数相对丰度较高的特征阴离子组成, 与 EI-MS 相比离子的碎片少且相对丰度高 在选定的色谱条件下, 根据每个色谱峰的质谱图选择 2~3 个相对丰度较高和质荷比较大的特征阴离子进行选 择离子监测方式 (Selected Monitoring Mode, 简称 :SIM) 定量分析 内标物和 17 种农药的色谱保留时间和特征离子选择见表 1 分析结果表明这些特征离子反映出分析物质的主要特征, 分析的灵敏度高 选择性好 基体效应影响小和定量分析准确 Relative Intensity Cl CH m/z: 167 (100.0%) 169 ( 32.5%) 168 ( 11.0%) 170 ( 3.5%) _ m/z Cl O O m/z: 211 (100.0%) 213 ( 32.0%) 212 ( 12.1%) 214 ( 3.9%) 213 ( 1.1%) _ (a) Relative Intensity F H O FF H H O (b) C N C N 100 H O F O 80 Cl Cl 60 m/z: 258 (100.0%) m/z: 294 (100.0%) 260 ( 33.2%) 296 ( 32.0%) ( 13.6%) 295 ( 13.2%) 261 ( 4.4%) ( 4.3%) ( 1.3%) m/z Fig.1 (a) 氰戊菊酯 NCI MS 图. (b) 氟胺氰菊酯 NCI- MS 图. GC-NCI-MS 分析 17 种农药和内标物的色谱峰都可以完全分离, 其中农药 (11) (12) (15) 和 (16) 分别出现两个同分异构体色谱峰, 农药 (13) 和 (14) 出现四个同分异构体色谱峰 虽然农药 (15) 和 (16) 的一个同分异构体色谱峰 重叠 (15+16), 但可通过选择两种农药各自特征阴离子进行定量分析 有机氯农药特征阴离子 Cl - (m/z=35) HCl 2- (m/z=71 73) 的电负性强且相对丰度高, 因此具有高选择性和高灵敏度 Abundance IS t/min 15 m/z=211 m/z= (a) 15 m/z =294 m/z = (b) Fig.2 100ng ml -1 内标和 200ng ml -1 的 17 种有机氯的 GC-NCI-MS SIM 图 21

34 表 1 17 种农药溶剂曲线法 (SC) 和空白试样基体匹配校准曲线法 (MC) 的 GC-NCI-MS SIM 保留时间 特征离子 线性方程响应因子 (r) 和方法检出限 (MDL) 线性方程, 响应因子 (r) 和 MDL 农药名称 保留时间 /min 特征离子 m/z SC MC y=a x+b MDL y=a x+b MDL a b r /µg kg- 1 a b r /µg kg- 1 a /a MDL /MDL β-BHC ~ ,71,73 3.γ-BHC δ-BHC IS.heptachlor epoxide 14.0~ p.p -DDE 17.5~ p.p -DDD 35, o.p -DDT 19.0~ p.p -DDT bifenthrin 205, ~ fenpropathrin 141, cyhalothrin 23.5~ ,241, permethrin 25.0~ ,207, cyfluthrin ~ ,207, cypermethrin fenvalerate 211, ~ fluvalinate 294, deltamethrin 29.5~ ,81, 表 2 茶叶样品 SC 和 MC 的回收率和相对标准偏差 (5 次重复 ), 茶叶样品 MC 方法结果 农药名称 SC 平均回收 (±RSD)/% MC 茶叶样品 MC 方法结果 Wolong tea Green tea Black tea Flower tea /µg kg -1 /µg kg -1 /µg kg -1 1.α-BHC 97.9(±5.6) 96.3(±6.5) 94.1(±5.4) 96.2(±4.5) 99.5(±3.3) 98.1(±1.0) 2.β-BHC 99.1(±6.2) 91.2(±6.7) 92.5(±7.8) 101(±4.9) 94.2(±4.6) 101(±5.5) 3.γ-BHC 78.1(±7.8) 79.9(±7.8) 93.9(±13) 97.1(±7.5) 94.8(±5.3) 96.8(±6.0) 4.δ-BHC 103(±5.8) 91.7(±4.6) 96.8(±3.8) 95.5(±2.3) 98.4(±5.8) 95.9(±2.2) 5.p.p -DDE 110(±6.2) 99.8(±4.1) 96.1(±4.5) 118(±1.9) 107(±2.7) 101(±2.0) p.p -DDD 107(±10) 106(±7.4) 90.3(±7.5) 94.4(±6.3) 94.3(±3.6) 90.1(±5.5) o.p -DDT 191(±34) 126(±26) 88.4(±21) 68.5(±19) 77.4(±14) 80.1(±16) 8.p.p -DDT 112(±41) 136(±31) 83.5(±34) 67.9(±17) 75.1(±13) 82.3(±12) 9.bifenthrin 117(±26) 105(±18) 92.8(±23) 103(±6.5) 70.8(±18) 93.3(±7.6) fenpropathrin 152(±19) 142(±14) 111(±17) 101(±7.5) 82.2(±11) 83.3(±8.5) cyhalothrin 141(±31) 139(±18) 71.2(±16) 92.9(±6.6) 78.4(±8.6) 84.5(±6.5)

35 12.permethrin 163(±26) 132(±25) 81.8(±13) 77.8(±20) 83.6(±18) 91.4(±11) 13.cyfluthrin 171(±32) 158(±22) 93.9(±9.6) 94.0(±14) 80.7(±10) 94.1(±8.7) 14.cypermethrin 208(±32) 187(±30) 108(±10) 96.9(±18) 90.7(±13) 97.9(±8.3) fenvalerate 287(±28) 228(±29) 122(±7.4) 112(±9.3) 117(±3.1) 90.8(±7.5) fluvalinate 291(±20) 208(±28) 121(±14) 69.5(±10) 88.9(±11) 99.3(±3.1) 17.deltamethrin 219(±17) 203(±14) 136(±9.5) 129(±9.0) 97.1(±10) 90.0(±3.1) : 未检出. 采用 GC-NCI-MS SIM SC 定量分析, 拟除虫菊酯类农药在低加标浓度 (20µg/kg) 时, 加标回收率普遍偏高, 随着加标浓度的升高基体诱导色谱响应增强的影响逐渐减小, 加标回收率逐渐降低 ; 以 GC-NCI-MS SIM MC 定量分析拟除虫菊 酯类农药的加标回收率明显得到改善 对于农药 (1)~(5), 几乎不存在基体效应的影响, 而对于农药 (6)~(17), 则存在大小不同的基体诱导色谱响应增强的影响,17 种农药 GC-NCI-MS MC 分析的加标回收率为 67.9%~129%,RSD 为 1.0%~20% 注 : 数据出自厦门大学化学化工学院 23

36 LCMS 分析蜂蜜中的氯霉素 氯霉素是有效的广谱抗生素, 但副作用大, 因此,FAO/WHO 出于保护健康的考量, 禁止氯霉素在食品中残留 日本在 2006 年实施的肯定列表制中, 氯霉素包括在 按照规定的试验法进行检测时, 在食品中 不得检出 的 农药等成分物质 之中 并且, 关于从畜牧水产品以及蜂蜜 蜂王浆等中检测出氯霉素的报道不断, 氯霉素成为各国进出口食品检测的目标成分 图 1 表示氯霉素的负离子电喷雾离子化 (ESI) 法质谱图 在 m/z 321 观察到去质子分子 [M-H] -, 在 m/z 357 上观察到氯离子加合型分子 [M+Cl] - 根据日本告示试验法(2005 年 11 月修订 ) 阐述的流动相条件, 使用乙腈及 10mmol/L 甲酸铵水溶液的混合液 (3:7) 并调整流速, 使氯霉素约 5 分钟洗脱, 但考虑到与杂质成分的分离, 将流动相变更为乙腈及 10mmol/L 甲酸铵水溶液的混合液 (25:75) 进 行分析 ( 流量 0.2mL/min) 图 2 表示以 m/z 321 为检测离子的氯霉素 (10μg/L) 的选择离子检测 (SIM) 色谱图 在此条件下, 氯霉素在 7.9 分洗脱 图 4(a) 表示 0.5~10μg/L 的 SIM 色谱图 在此范围内的工作曲线具有良好的线性 ( 相关系数 以上 ), 浓度 1μg/L 时的重现性 (n=5) 良好, 为 RSD% < 5% 以下 图 1 氯霉素的负离子 ESI 质谱图 图 2 氯霉素的 SIM 色谱图 (10μg/L, 3μL 进样 ) 图 3 表示蜂蜜的提纯方法 以二乙烯基苯 -N- 乙烯基吡咯烷酮异分子聚合物微型柱 (225 mg) 提纯蜂蜜提取液是非常简便的前处理方法 曾使用 20 % 甲醇清洗微型柱后, 使用 60 % 甲醇洗脱氯霉素的方法, 但添加在蜂蜜中的氯霉素的回收率低, 为 76 %, 因此, 为了提高回收率, 采用使用水清洗微型柱后, 使用甲醇 10mL 进行洗脱的提纯法 图 4(b) 表示 1: 24

37 蜂蜜样品 ( 氯霉素未添加 ),2: 在 1 添加氯霉素, 浓度为 10μg/L 的样品,3: 在 5 g 的蜂蜜中添加 10ng 氯霉素的蜂蜜样品 (10μg/L),4: 氯霉素标准品 (10μg/L) 的 LC-MS 分析结果 在本次的提纯法中,2 号在提纯后的蜂蜜样品中添加的氯霉素的回收率为 95 %, 未见明显的离子化干扰 3 号在蜂蜜中添加的氯霉素的回收率也为 94 %, 结果良好 另外,1 号未添加蜂蜜中也检测到若干氯霉素, 定量值为 0.50μg/L 左右 蜂蜜 5g 加水 30mL 超声处理 5 min 稀释均一化蜂蜜样品 Oasis HLB plus(225mg) 微型柱上吸附 - 使用通入液以及水 10mL 进行清洗 - 使用甲醇 10mL 洗脱甲醇洗脱分割减压下蒸馏去除溶剂 (40 以下 ) 残渣使用甲醇 1mL 溶解 0.45μm 过滤器过滤 LC-MS 试验溶液 微型柱在使用前, 使用甲醇 10mL 进行活性化, 使用水 10mL 进行平衡 图 3 蜂蜜中的氯霉素前处理步骤 图 4 (a) 氯霉素标准品的 SIM 色谱图 (0.5,1,10μg/L),(b) 蜂蜜中的氯霉素分析结果 (1: 蜂蜜空白,2: 蜂蜜空白 + 氯霉素,3: 蜂蜜 + 氯霉素,4: 氯霉素标准品 ) 表 1 分析条件 色谱柱 :Shimadzu Shim-pack VP-ODS (2.0mmI.D. 150mmL.) CDL 温度 :250 加热块温度 :200 流动相 :10mmol/L 甲酸铵水溶液 / 乙腈 =75/25 雾化气流速 :1.5L/min 干燥气压力 :0.1MPa 流速 :0.2mL/min CDL 电压 :-20V 进样体积 :3μL Q-array DC 电压 :Scan-mode 柱温 :40 Q-array RF 电压 :Scan-mode 电压 :-3.5kV(ESI-Negative mode) SIM:m/z 321(0.5sec) 注 : 数据出自日本 CSC 25

38 LCMS-IT-TOF 筛选分析加工食品中的农药 2006 年 5 月 29 日, 日本实施了肯定列表制, 禁止销售农药 饲料添加剂以及兽药的残留超过一定的量食品, 并制定了约 800 种农药等的残留标准, 限制的目标物非常多, 需要用简单的方法迅速地分析更多种农药等的技术 在此, 介绍使用 LCMS-IT-TOF 对于添加在加工食品提取物中的 2008 年 3 月 7 日厚生劳动省通报 的甲胺磷 敌敌畏等有机磷类农药进行分析的例子 LCMS-IT-TOF 能够以 100 毫秒进行正 / 负切换, 同时以 μg/l 水平进行扫描测定,1 次测定即可根据获得的精确质量数的 MS n 质谱图进行未知农药的定性 图 1 表示在冷冻饺子提取物中添加了相当于 100μg/L 浓度的有机磷类农药时的质色图 峰号 化合物 结构式 m/z 峰号 化合物 结构式 m/z 1 甲胺磷 C 2 H 8 NO 2 PS 乐果 C 5 H 12 NO 3 PS 乙酰甲胺磷 C 4 H 10 NO 3 PS DDVP/ 敌敌畏 C 4 H 7 Cl 2 O 4 P 氧乐果 C 5 H 12 NO 4 PS 地散磷 C 14 H 24 NO 4 PS 单氯磷 C 7 H 14 NO 5 PS 异噁唑磷 C 13 H 18 NO 4 PS 图 1 冷冻饺子提取物中的有机磷类农药 (100μg/L 添加 ) 的质色图 图 2 表示在冷冻饺子提取物中添加相当于精度的 LCMS-IT-TOF, 以约 2mDa 以下的测定 100μg/L 浓度的有机磷类农药时的质谱图 以误差, 检测出所有农药, 保留时间也与标准品外标法在宽泛的质量范围内可获得稳定质量相同, 因此, 可准确鉴定农药 No.C63 26

39 1. 甲胺磷 2. 乙酰甲胺磷 3. 氧乐果 4. 单氯磷 5. 乐果 6. DDVP/ 敌敌畏 7. 地散磷 8. 异噁唑磷 图 2 冷冻饺子提取物中的有机磷类农药的质谱图 图 3 表示保留时间 6.6 分 ( 甲胺磷洗脱时间 ) 附近的质谱图和将 m/z 范围放大的质谱图 可知 m/z 为甲胺磷的质子化分子, 但其旁边存在 m/z 的杂质离子 图 4 表示 m/z 和 m/z 的质色 谱图 m/z 作为背景离子存在于甲胺磷洗脱时间上, 但 LCMS-IT-TOF 具有极高的分辨率, 可以将其识别为不同的成分, 即使仅仅相差 50mDa, 也可作为不同的峰予以定性 定量 27

40 图 分附近的放大质谱图 图 4 m/z 和 m/z 的质色图 LCMS-IT-TOF 的灵敏度非常高, 能够以 μg/l 水平进行扫描测定 并且选择性高, 即使像食品提取物这样的基质复杂样品, 也可以高精度进行定量 图 5 表示有机磷类农药的 μg/L 的工作曲线 根据检测灵敏度的不同, 各农药的工作曲线浓度范围也不同 LCMS-IT-TOF 以定性分析为主要目的, 但在定量分析中依然可以获得良好的线性与重现性 1. 甲胺磷 2. 乙酰甲胺磷 图 5-1 工作曲线 28

41 3. 氧乐果 4. 单氯磷 5. 乐果 6. DDVP/ 敌敌畏 7. 地散磷 8. 异噁唑磷 图 5-2 工作曲线 表 1 分析条件 色谱柱 :Shimadzu Shim-pack VP-ODS 流速 :0.2mL/min (2.0mmI.D. 150mmL.,3μm) 进样体积 :1μL 流动相 A:0.1%(v/v) 甲酸水溶液 柱温 :40 流动相 B: 乙腈 电压 :+4.5kV(ESI-Negative mode) 梯度洗脱 :0%B(0min) 50%B(15min) 55%B(30min) 70%B(50min) 100%B( min) 0%B ( min) CDL 温度 :200 加热块温度 :200 雾化气流速 :1.5L/min 干燥气压力 :0.1MPa 注 : 数据出自日本 CSC 29

42 GPC-GCMS 检测植物性食品中 75 种农药残留 在线 GPC-GCMS 技术分析食品中多种农残, 采用全扫描的方式对植物性产品中 75 种农 药进行筛选, 然后用选择离子的方式进行确证 仪器与试剂 GPC-GCMS 凝胶色谱 - 气质联用仪 70~80 种农药标准品均置于 4 冰箱中保存, 使用时先用丙酮配制储备, 然后用流动相稀 释成所需浓度 ; 乙腈, 甲苯, 丙酮, 环已烷 ( 农残级 ), 氯化钠, 磷酸二氢钾, 无水硫酸钠 所用水均为超纯水 GPC-GCMS 分析条件 GPC 柱 : Shodex CLNpak EV - 200, 2.1 ID 150 mm; 流动相 : 丙酮环已烷混合溶液 ( 3 + 7, V /V ) ; 流速 0.1mL/min; 柱温 : 40 ; 进样量 : 10μL 气质联用仪 : Rtx-5ms 30m 0.25mm 0.25μm; PTV 进样模式 ; 进样口温度程序, 120 ( 5min)-( 100 /min)-250 ( 31.7min) ; 柱温程序, 82 ( 5min)-( 8 /min )-300 (4.2min) ; 载气, He; 电子轰击源 ( EI) ; 离子源温度,200 ; 接口温度, 250 ; 扫描开始时间 10.12min, 结束时间 37min; 扫描范围 m/z85~ 500 测定方法 称取 10.00g 样品, 于 25mL 离心管中, 如含水较少的样品称取 2.00g 加入 8.00g 去离子水, 浸泡 20min, 加入 15.0mL 乙腈 ( 农残级 ), 用均质机 20000rpm 均质 2.0min 左右, 在 3000rpm 离心 10min, 取出上清液, 再加 10.0mL 乙腈 ( 农残级 ), 用均质机 20000rpm 均质 2.0min 左右, 在 3000rpm 离心 10min, 合并上清液转移至已经加入 3.50g 氯化钠固体的 25mL 另一离心管中 在离心管中加入 2.0mL 磷酸缓冲溶液, 往复振摇 5min, 在 3000rpm 离心 5min; 将圆筒形漏斗中塞入一小团棉花 ( 适量 ), 棉花上面加入约 4.0cm 高的无水硫酸钠层, 将离心管中的上清液用上述漏斗过滤, 用 100mL 梨形烧瓶收集 ; 将收集得 到的有机相用旋转蒸发仪浓缩至 1.0mL 左右 将 Envi-Carb 活性碳小柱和 NH 2 -LC 氨基柱用树脂连接头连起来, 上面为活性碳小柱, 先用 10.0mL 乙腈甲苯混合溶液 (3 + 1,V /V) 淋洗, 活化小柱 ; 将浓缩液转移至小柱中, 用 10mL 试管 ( 有刻度 ) 开始收集, 再用 10.0mL 乙腈甲苯混合溶液 (3 + 1,V /V) 洗脱 用吹氮仪将上步中所收集的液体吹干, 用 GPC 流动相定容至 2.00mL, 供 GPC-GCMS 分析 根据总离子流保留时间值 质谱扫描的质荷比及离子间的丰度比作为阳性判断 根据样品峰的峰面积计算样品中农药残留的含量 GPC-GCMS 分析 首先在线 GPC-GCMS 分析系统的 GCMS 端和一般的 GCMS 有所不同, 其内部装有一个分流阀, 进样口初温时, 分流阀打开, GPC 端导 入的液体被汽化并从分流阀排出, 此时样品分子在进样端聚集, 随液体汽化样品被浓缩, 待液体完全排出后, 分流阀关闭, 样品分子随温度升 30

43 高不断汽化进入分析柱分离 这种分流模式下我们采用的是大体积进样, 最大进样量可达 20mL 选用 Rtx-5ms 石英毛细管柱, 通过全扫描方式对样品进行筛选, 然后选取各质谱图中分子离子峰或丰度相对较高 杂质干扰较小的 2~4 个碎片离子, 作为农残定量测定和阳性确证的 特征目标监测离子 确证时, 可根据总离子流保留时间值 质谱扫描的质荷比及离子间的丰度比作为阳性判断 图 1 为 75 种农残标样的 scan 图谱, 图 2 为样品 ( 紫苏叶 ) 的 scan 图谱 75 种农药的保留时间 目标离子和参考离子 回收率 变异系数及检出限见表 1 图 1 75 种农残标样的扫描图谱 图 2 样品 ( 紫苏叶 ) 的图谱 表 1 75 种农药的保留时间 目标离子和参考离子 回收率 变异系数及检出限 农药名称 保留时间目标离参比离参比离 CV/ 回收率检出限 (min) 子 m/z 子 m/z 子 m/z (%) (%) (mg/kg) 2-4 滴滴涕 二氯二苯二氯乙烷 噻嗪酮 乙酰甲胺磷 艾乐剂 阿特拉津 恶虫危 除草醚 双苯二唑醇 卡巴立毒虫畏四氯二氰苯 氯苯胺灵 毒死蜱 ( 甲一毒 ) 甲基毒死蜱

44 三氟氯氰菊酯 氯氰菊酯 二嗪农 抑菌灵 敌敌畏 乙毒威 乐果 敌瘟磷 EDDP 硫丹 Endrin Dieldrin 一品松 灭线磷 氯苯嘧啶磷 杀螟硫磷 倍硫磷 氰戊菊酯 七氯 六氯苯酚 Iprodion ( 叶蝉散 ) 异丙威 / 醚菌酯 灭绣胺 / 甲双磷 杀扑磷 MTMC 腈菌唑 恶霜灵 多效唑 对硫磷 甲基对硫磷 二甲戊乐灵 甲拌磷 Pirimicarb 甲基嘧啶磷 腐霉利 丙溴磷 敌稗丙环唑 残杀威 / 丙硫磷 哒螨灵 喹硫磷

45 Sinetryze Savpe 吡螨肢 特丁硫磷 禾草丹 甲基立枯磷 三唑酮 三唑醇 氟乐灵 α-hch β-hch γ-hch δ-hch Inidaclaprid 戊唑醇 氧丙菊酯 氟氰戊菊酯 /31.321/31.515/ 检出限 回收率及变异系数 根据 10 倍的信噪比来确定检出限, 按本文的实验条件进行测试, 对植物性产品中空白样品添加相当于 0.01~0.05mg/kg 的 75 种农药进行回收率和精密度的试验, 方法的回收率为 55.8% ~ 130.7%, 其中绝大多数在 80.0% ~ 120.0% 之间, 变异系数在 0.9%~15.7% 之间, 满足农残筛选分析的要求 结论 通过 GPC-GCMS 系统建立了一个灵敏 快速 重现性好的农药残留的检测方法, 方法的 精密度 准确度均符合要求, 适用于植物性产品中农药残留的筛选检测 注 : 数据出自上海市出入境检验检疫局 33

46 GC 检测苹果汁中三唑锡的残留 三唑锡 (Azocylotin ) 和三环锡 (Cyhexatin), 属于有机金属类农药 2006 年 5 月 29 日实施的 日本肯定列表制度 规定所有食品中均不得检出三唑锡和三环锡, 并规定其定量限为 0.02mg/kg 国家质检总局 2006 年发布的 2006[308] 号文件规定果汁需要检测这两种农药残留 液相色谱紫外检测可以直接检测食品中 的三唑锡和三环锡, 但二者在 220nm 波长下容易受基体杂质干扰, 检测的灵敏度较低, 并且在紫外光下易分解 气相色谱测定需要衍生化后才能测定 本文建立了正己烷提取, 用四乙基硼化钠衍生三唑锡和三环锡, 衍生化后, 用气相色谱 - 火焰光度法 ( 锡滤光片 ) 测定果汁中三唑锡和三环锡的方法 仪器与试剂 GC-2010 气相色谱仪, 配火焰光度检测器 ( 锡滤光片 610nm), 分流 / 不分流进样口, AOC 自动进样器 离心机, 快速混匀器 真空旋转蒸发器 四乙基硼化钠溶液 (2%): 使用时取 0.2g 四乙基硼化钠 (NaB(C 2 H 5 ) 4 ) 溶于水中, 定容至 10mL 醋酸缓冲溶液 ; ph 值 =4.50 其它试剂为分析纯 提取和衍生化 称取 10.0g 样品, 加入 1mL 氢溴酸,20mL 蒸馏水,20mL 正己烷, 震荡提取 2 次, 离心分层, 合并提取液, 旋转蒸发至近干, 氮气吹干, 1mL 甲醇溶解后, 加入 2mL 乙基化试剂 (2% 四 乙基硼化钠溶液 ) 及 2mL 缓冲液, 超声衍生 15min, 准确加入 1mL 正己烷提取衍生产物, 离心后取上清液, 进行气相色谱分析 标准工作液的衍生化 分别取不同浓度 相同体积标准工作液于棕色离心管中, 加入 5mL 醋酸 - 醋酸钠缓冲溶液, 加入 2mL 四乙基硼化钠溶液, 超声衍生反 应 15min, 准确加入 1mL 正己烷提取衍生产物, 混匀, 离心后取上清液, 进行气相色谱分析 色谱条件 锡滤光片,610nm, 石英毛细管色谱柱 : DB-1701,30m 0.32mm 1μm; 氮气 : 纯度 99.99%, 总流速 122.3mL/min 柱流速: 氮气,2.34mL/min, 空气 :120mL/min, 氢气 : 80mL/min, 不分流进样,1min 开阀 柱温 : 70 (2min)-15 /min-260 (15min) 进样口温度 :250, 检测器温度 :300 分析结果 在空白苹果汁添加浓度为 ng/g 进行 6 次测定, 平均回收率为 80%-90%, 相对标准偏差 4.1%-8.9% 以 10 倍信噪比计算, 定 量限 10ng/g 低于日本要求的定量限 GC-FPD 测定的色谱图见图 1 34

47 (a)40ng/g 标准色谱图 (b) 空白样品色谱图 ( c ) 添加样品色谱图 图 1 气相色谱图 注 : 数据出自山东省商品进出口检验检疫局 35

48 GC+ECD FPD FTD 同时分析农药残留 使用 GC 分析农药残留时, 根据农药自身的性质, 有时需要选择使用三个不同的检测器 ECD FPD 和 FTD 例如 FTD 用于检测西马津,ECD 用于检测有机氯农药,FPD( 磷模式 ) 检测敌百虫等 但是这可能会使得操作较复杂, 分析时间变长, 而且因为检测器之间灵敏度的不同容易导致发生定性和定量错误 使用 DB-1 色谱柱 ( 相当于 OV-101) 柱上 进样同时分析举例 : 敌百虫容易分解成亚磷酸二甲酯和氯醛, 还有少量的失去 HCl 变成敌敌畏 根据日本政府后省劳动省的分析方法, 要设定进样口温度低于 100 但在这个条件下, 高沸点的化合物如地散磷 (SAP) 不气化, 影响定量精度 在这种情况下, 可以柱上进样分组分析 18 种农药成分 图 1 CBJ1 柱上进样同时分析多种农药 (1ng) 1. 敌百虫 2. 西马津 3. 炔苯酰草胺 4. 二嗪农 5. 百菌清 6. 甲基立枯磷 7. 杀螟硫磷 8. 毒死蜱 9. 克菌丹 10. 二甲戊乐灵 11. 异丙胺磷 12. 稻瘟灵 13. 丁胺磷 14. 氟酰胺 15. 敌草胺 16. 异恶唑磷 17. 异菌脲 18. 地散磷 使用 DB-1 时不能有效分析丁胺磷 (13) 氟酰胺 (14) 敌草胺(15), 但是可以检测地散磷 另外, 炔苯酰草胺 (3) 二嗪农(4) 和百菌清 (5) 不能很好分离 通过同时使用三个不同的检测器, 可以分别确定化合物在不同的具有选择性的检测器上洗脱的保留时间 36

49 图 2 流路图 分析条件 : 仪器 :GC-14A+SPL-14( 或者 OCI-14) 色谱柱 :DB-1 30m 0.25mm 0.25μm 柱箱温度 :50 (1min) 20 /min 10 /min 5 /min 进样口 :240 检测器 :300 载气 :He 辅助气 :He(FTD,FPD) 和 N 2 (ECD) 进样方式 : 柱上进样或者不分流进样 注 : 数据出自岛津日本 CSC 37

50 GC 分析农产品中的 29 种有机磷农药残留 随着饮食需求的不断增加, 加之日本食品的自给率较低, 现在日本人的餐桌对海外输入食品的依赖越来越强 除大米外的其它谷物都需要依赖进口 现在, 蔬菜 水果和谷物等以海运或空运的方式进入日本 在作物收割后为防止农产品腐烂或者运输时生虫, 可能要喷洒农药 进口国则禁止使用一些农药, 因此需要 检测这些农药的残留, 而且需要快速得到这些农产品中农药残留的状况 本文建立了 29 种有代表性的有机磷农药的多残留分析方法, 使用气相色谱仪和一根色谱柱, 使用灵敏度高 选择性好的 FPD 或 FTD 检测器进行检测 29 种有机磷农药列表 : 1. DDVP 2. 水杨硫磷 3. 乐果 4. 杀螟腈 5. 二嗪农 6. 乙拌磷 7. 安硫磷 8. IBP 9. 除线磷 10. 甲基对硫磷 11. 甲基毒死蜱 12. 杀螟松 13. 马拉硫磷 14. 倍硫磷 15. 毒死蜱 16. 对硫磷 17. α-cvp 18. β-cvp 19. 稻丰散 20. 丙虫磷 21. 杀扑磷 22. 丙硫磷 23. 异恶唑磷 24. 乙硫磷 25. 苯腈磷 26. 克瘟散 27. 打杀磷 28. EPN 29. 伏杀硫磷 CBP1( 相当于 OV-101 色谱柱 ) 分析以上有机磷农药例 : 分析条件 : 色谱柱 :CBP1,50m 0.22mm 0.25μm 柱箱程序 :60 (2min) 250 (10 /min) 进样口 :270 检测器 :270 载气 :He 进样方式 : 不分流进样检测器 :FTD 注 : 数据出自日本 CSC 38

51 GCMS 内标法测定食品中 31 种有机磷农药残留 仪器和试剂 仪器 GCMS-QP2010 气相色谱质谱仪,EI 源 ; 粉碎机 ; 组织捣碎机 ; 超声波提取器 ; 电动振荡器 ; 旋转蒸发仪 ; 具塞锥形瓶,250mL; 分液漏斗 250mL 台式离心机 (4000r/min 以 上 );GL-16 高速台式离心机 (16000r/min 以上 ); 旋涡式振荡器 ; 加样枪 (200μL-1000μL; 50μL-500μL;5μL-40μL;) 枪头用前以丙酮处理 试剂 分析纯试剂 : 丙酮 石油醚 环己烷 异辛烷 乙晴 无水硫酸钠 二氯甲烷 氯化钠 ; 分析纯活性炭 : 用 3mol/L 盐酸浸泡过夜, 抽滤, 用水洗至中性, 在 120 下烘干备用 ; 标准品溶液 : 新购自德国某公司 ; 标准溶液的配制 : 准确移取有机磷标准溶液, 临用时用 混合溶剂 ( 环己烷 : 丙酮 : 氯仿 : 异辛烷 =5: 2:2:1) 稀释成 0.20,0.50,1.00,1.50,2.00, 5.00μg/mL 的标准使用液系列, 内标采用氘代屈 氘代菲, 回收率指示物采用氘代萞, 在标准使用液系列中的浓度为 5.00μg/mL 试样的制备 粮食样品经粉碎机粉碎, 过 40 目筛后, 备用 蔬菜和水果样品, 丢掉非可食部分后, 剁碎或经组织捣碎, 制成蔬菜或水果试样 粮食 : 称取试样 20g, 精确至 0.001g, 置于具塞锥形瓶中, 加入内标及回收率指示物各 25μg, 混匀, 加入 60mL 氯仿, 避光超声提取 30min, 有机相经无水硫酸钠过滤入旋转蒸发并中 ; 残渣用 30mL 混合溶剂避光超声提取 15min, 有机相经无水硫酸钠过滤入旋转蒸发并中 ; 剩余残渣再用 30mL 氯仿分三次洗涤, 合并所有有机相滤液, 过无水硫酸钠于旋转蒸发仪上浓缩, 用混合溶剂定容至 2.5~5.0mL, 4000r/min 离心 3 分钟 ; 取上清液 0.5-1mL 转入 1.5mL 一次性离心试管中 ( 预先用丙酮洗过 晾干 ),16000r/min, 高速离心 2 分钟 ; 取澄清有机相 1μL 进样 蔬菜 水果 : 称取试样 10~20g, 精确至 0.001g, 置于具塞锥形瓶中, 加入内标及回收率指示物各 25μg, 混匀, 加无水硫酸钠脱水至干燥粉状, 以下操作同粮食前处理步骤 测定条件及定性定量方法 色谱条件 色谱柱 :DB-5MS 柱 30m 0.32mm 0.25μm 载气 : 氦气 ; 进样口温度 :270 ; 进样方式 : 不分流进样 ; 进样量 :1μL ; 柱流量 :1.78mL/min, 采用压力控制模式 ; 分流比 :10; 升温程序 :60 (1.0 min), 以 40 /min 升到 110, 以 5.0 /min 升到 190, 以 3 /min 升到 210, 以 5.0 /min 升到 220, 以 40 /min 升到 265 (5min) 39

52 质谱条件 离子源温度 :200 ; 接口温度 :250 ; 检测方式 :SCAN( 全扫描 ), 扫描时间段 min, 扫描质量范围 :40-440amu; 扫描间隔 :0.5sec;SIM( 选择离子扫描 ), 扫描时间段 选择离子 ( 见表 1), 扫描质量范围 : ; 定性定量方法 全扫描检测模式定性标准 : 采用全扫描谱库检索与相应保留时间提取质量色谱图进行特征选择离子定性相结合的方法定性 ; 选择离子检测模式定性标准 : 按欧盟残留分析要求选确认鉴定点数, 相应保留时间下, 要求特征离子中, 至少 3 个特征离子的丰度变化, 不大于标准的相同离子丰度的 ±20% ( 见表 2) 定量计算 : 一般以各自基峰离子作为定量离子, 基峰离子噪声高的, 选择其它丰度较高噪声相对较低的离子为定量离子 以标准系列浓度为横坐标, 标准目标化合物定量离子与相应内标定量离子峰面积比值为纵坐标制作标准曲线 ; 待测目标化合物定量离子峰面积与相应内标定量离子峰面积比值, 扣除空白后, 与相应目标化合物标准曲线比较定量 也可采用单点法定量 分析结果 吸取 μL 试剂空白溶液及样品溶液 ( 添加内标 ), 分别注入 GCMS 中, 定性确证有机磷农药品种后, 对定量离子进行峰积分 ; 再分别配制各种浓度的对应标准溶液 ( 添 加内标 ), 分别注入 GCMS 中, 绘制成标准曲线, 将样品测得比值与标准曲线比较定量 或采用单点法定量 按农残分析要求, 允许差为 20% 表 1 选择离子扫描时间通带及选择离子 扫描时间段扫描 (min) 间隔 扫描峰号 扫描选择离子 sec 1;2;3; sec 5;6; sec 7;8;9;10;11; sec 13;14;15;16; sec 18;19;20; sec 22;23;24;25; ;28;29; sec 31;32;33; 表 2 内标 回收率指示物和目标化合物定性 定量离子表 中文名称 色谱保留时间 定量用离子基峰离子鉴定用离子参考内标 内标 D 回收率指示物 40

53 甲胺磷 D8 D10 敌百虫 D8 D10 敌敌畏 D8 D10 速灭磷 D8 D10 乙酰甲胺磷 D8 D10 氧化乐果 D8 D10 甲基内吸磷 D8 D10 久效磷 D8 D10 甲拌磷 D8 D10 乐果 D8 D10 内吸磷 D8 D10 己胺磷 D8 D10 二嗪农 D8 D10 乙拌磷 D8 D10 乙嘧硫磷 D8 D10 稻瘟净 D8 D10 甲基对硫磷 D8 D10 马拉氧磷 D8 D10 甲基嘧硫磷 D8 D10 杀幎硫磷 D8 D10 马拉硫磷 D12 D10 倍硫磷 D12 D10 对硫磷 D12 D10 水胺硫磷 D12 D10 异硫磷 D12 D10 奎硫磷 D12 D10 稻丰散 D12 D10 杀扑磷 D12 D10 内标 D D12 D10 克线磷 D12 D10 乙硫磷 D12 D10 亚胺硫磷 D12 D10 内标 D 结论 使用 GCMS 测定食品中 31 种有机磷, 平均回 收率和指示物回收率为符合农残测定要求 注 : 数据出自郑州市疾病预防控制中心 41

54 GPC 提纯法分析食品中农药残留 在日本官方方法 使用 GCMS 的农药等同时试验法 ( 畜牧水产品 ) 之中,GPC 制备的标志农药使用氟丙菊酯和三环唑 图 1 表示氟丙菊酯和三环唑标准混合液 ( 各 5mg/L)5mL 进样 GPC 提纯系统得到的结果, 表 1 表示制备条件 样品的制备范围根据畜牧水产品的种类 部位, 有以下差别 : 肌肉, 脂肪, 海鲜类, 乳品以及蛋品 ( 图 1 情况 1) 从氟丙菊酯的保留时间到三环唑的洗脱 结束时间之间进行制备 肝脏以及肾脏 ( 图 1 情况 2) 划分为 2 个区域 : 从氟丙菊酯的保留时间到氟丙菊酯的洗脱结束时间为划分范围 Ⅰ, 从氟丙菊酯的洗脱结束时间到三环唑的洗脱结束时间为划分范围 Ⅱ 将市售鱼以丙酮 / 己烷提取后, 向本系统进样 5mL 的分析结果表示在图 2 具有 UV 吸收 (254 nm) 的杂质成分比氟丙菊酯洗脱快 表 1 分析条件仪器 :Prominence GPC 纯化系统色谱柱 :CLNpak EV-2000AC (300mmL. 20mmI.D.) 保护柱 :CLNpak EV- G AC (100mmL. 20mmI.D.) 流动相 : 丙酮 / 环乙烷 =1/4(v/v) 流速 :5.0mL/min 柱温 :40 进样体积 :5mL 检测器 :SPD-20A,254nm( 制备池 ) 图 1 氟丙菊酯和三环唑的 GPC 色谱图 图 2 市售鲥鱼的 GPC 色谱图 上段 : 市售鲥鱼 ( 样品空白 ) 下段 : 氟丙菊酯和三环唑 N- 甲基氨基甲酸酯类农药的分析 为了评价 GPC 提纯的效果, 在市售鱼中添加 4 种 N- 甲基氨基甲酸酯类农药 ( 仲丁威, 抗蚜威, 甲硫威, 禾草丹 ) 至各浓度为 50μg/kg ( 最终溶液中为 100μg/L), 按图 3 所示步骤进行前处理后, 进行 GCMS 分析 42

55 样品 20g 均一化 均一化 水 20mL 丙酮 / 正乙烷 =(1/2,v/v)100 ml 离心 (2500rpm,5min) 上清液 1 残渣 均一化 正乙烷 50 ml 上清液 2 残渣 上清液 1+2 蒸馏 40 GPC 无水硫酸钠 (10g) 丙酮 / 环乙烷 =(2/8,v/v)50 ml 过滤固相萃取 (PSA) 离心 (25000rpm,5min) 蒸馏 40 活化 ( 丙酮 / 正乙烷 =(1/1,v/v)10 ml) 丙酮 / 正乙烷 =(1/1,v/v)2 ml 上样 洗提 ( 丙酮 / 正乙烷 =(1/1,v/v)20 ml) 蒸馏 40 丙酮 / 正乙烷 =(1/1,v/v)1 ml GCMS 2μL 分析 图 3 前处理步骤 表 2 分析条件 [GC] 色谱柱 :Rtx-5SiL MS(30m 0.25mmI.D., df=0.25μm) 柱温 :80 (1min)-20 /min-180-5%/min -300 (10min) 载气 :He, 45cm/sec ; 恒线速度方式 高压进样 :250kPa(1min) 进样口温度 :260 进样方式 : 不分流 1min 进样体积 :2μL [MS] 接口温度 :280 离子源温度 :230 离子化模式 :EI 扫描范围 : 扫描间隔 :0.5sec SIM 间隔 :0.3sec 43

56 表 2 表示 GCMS 的分析条件, 图 4 表示各农药的质色图 表 3 表示各农药的监测离子的质荷比, 市售鲥鱼鱼中农药添加回收实验的结果 表 3 各农药的添加回收率结果 (50μg/kg 添加,n=3) 图 4 市售鲥鱼的 SIM 色谱图 (N- 甲基氨基甲酸酯类农药添加 ) 上段 : 无 GPC 提纯 ( 农药添加 ), 中段 : 有 GPC 提纯 ( 农药添加 ), 下段 : 有 GPC 提纯 ( 样品空白 ) 注 : 数据出自岛津日本 CSC 44

57 Dual LCMS 系统分析肯定列表中限制农药 从 2006 年 5 月 29 日日本开始实施肯定列表制, 农作物 畜牧水产品中很多农药以及兽药被列为检测对象 推荐使用色谱质谱联用 (GCMS,LCMS 等 ) 的同时分析方法, 满足这些检测目标物的高效率分析 根据农 作物杂质成分的多样性, 有时能够很好地进行分析, 有时分析结果不理想 前处理的目的是从食品基质中只提取目标化合物, 但随着检测化合物的增多, 可能会牺牲对化合物的选择性或者特异性 图 1 Dual LC-MS 系统的流路图以及柱温箱内部 在以往使用色谱仪的分析中, 会受到干扰成分的影响, 为了去除干扰成分, 一般是进行提纯操作 ( 前处理操作 ), 改变色谱分析条件, 使之与干扰成分进行分离 这一般是在发生问题时才进行再次分析, 但不稳定的农药等样品在再次分析的准备期间可能会发生变化 能够一直保证分离选择性的 以两种条件自动进行 LCMS 分析的装置的 Dual LCMS 系统是较好的选择 图 1 表示 Dual LCMS 系统的流路图 如果使用本公司的 LCMS, 则只需在常规的 LCMS 系统上追加一台送液泵 (LC-20AB) 和两个 2 位 6 通阀 (FCV-12AH), 就可构筑起 Dual LCMS 系统 两种条件可以根据分析目的自由选择, 在此使用了乙腈 - 甲酸水溶液体系和通知法中也采用的甲醇 - 醋酸铵水 溶液体系 两次分析同时进行会产生分析时间的问题, 因此, 将流动相流量设置为 0.4mL/min( 通常的 2 倍 ), 设定程序, 通过柱切换使梯度洗脱后的色谱柱清洗及柱平衡与分析同时进行 (LCMSsolution 的标准功能 ) 图 2 表示使用 Dual LCMS 系统按照条件 1 以及 2 进行农药分析的结果 表 1 表示各农药的 SIM 监测离子, 在条件 1 以及 2 下的保留时间 这些信息保存在定量分析的化合物表中, 可以确认定量计算结果 (MS 定量表 ), 还可通过比较条件 1 以及 2 所得到的峰 (MS 定量图 ), 简单地判断是否对错误的峰进行了定量以及定量值是否有大的误差 ( 是否与杂质一起进行了定量 ) 等 当有共流峰时, 使用质谱的提取质量色谱图进行 45

58 定性 对于农产品 畜牧水产品中的多成分 因此分析难度高 同时分析 需要确认其中不含有某些成分 图2 条件1 上 以及条件2 下 的目标化合物的SIM色谱图 46

59 图 3 按照通知试验法前处理 ( 使用乙腈的提取, 盐析, 脱水, 浓缩, 使用 ENVICarb/LC-NH 2 柱的提纯 ) 实际样品后进行 LC-MS 分析的结果 ( 一部分 ) 吡虫啉以及氰霜唑在各条件下都在预先的保留时间上出现了相同强度的峰, 可判断样品中含有这两种农药 另一方面, 甲菌定 莎稗磷 在其中一种条件下不确定是否存在, 在另一种条件下, 保留时间不一致, 因此可以判断这个峰不是甲菌定 莎稗磷 在实际分析中常以确认不含某种农药的分析为主, 因此, 常常遇见像甲菌定 莎稗磷这样的色谱图 保留时间的不同是较简单的证明 含有 Imidacloprid ( 添加 ) 含有 Cyazofamid 不含 Dimethirimol 不含 Anilofos 图 3 使用 Dual LCMS 系统获得的典型的农药成分的峰轮廓图 ZU APPLICATION NEWS 47

60 表 1 对象化合物的定性信息 ( 监测离子和 2 个条件下的保留时间 ) 表 2 分析条件 色谱柱 1 :Phenomenex Synergi 4μ MAX-RP 80A(2mmI.D. 150mmL.) 流动相 1A :0.1% 甲酸水溶液流动相 1B : 乙腈梯度洗脱 1 : 5%B ( 0min ) 100%B (17-20min) 5%B( min) 色谱柱 2 :Phenomenex Gemini 5μC A (2mmI.D. 150mmL.) 流动相 2A :5mmol/L 甲酸铵水溶液流动相 2B :5mmol/L 甲酸铵甲醇溶液梯度洗脱 2 : 5%B ( 0min ) 100%B (0.1-10min) 5%B( min) 流速 :0.4mL/min 柱温 :40 阀位置 :0/0( 色谱柱 1: 分析 ; 色谱柱 2: 清洗, 平衡 ) 色谱柱 1 :Phenomenex Synergi 4μMAX- RP80A(2mmI.D. 150mmL.) 流动相 1A :0.1% 甲酸水溶液流动相 1B : 乙腈梯度洗脱 1 : 5%B ( 0min ) 100%B (0.1-10min) 5%B( min) 色谱柱 2 :Phenomenex Gemini 5μC A (2mmI.D. 150mmL.) 流动相 2A :5mmol/L 甲酸铵水溶液流动相 2B :5mmol/L 甲酸铵甲醇溶液梯度洗脱 2 : 5%B ( 0min ) 100%B (17-20min) 5%B( min) 流速 :0.4mL/min 柱温 :40 阀位置 :1/1( 色谱柱 1: 清洗, 平衡 ; 色谱柱 2: 分析 ) 电压 :+4.5kV(ESI-Negative mode) CDL 温度 :200 加热块温度 :200 雾化气流速 :1.5L/min SIM: 见表 1 干燥气压力 :0.15MPa CDL 电压 :C-mode Q-array DC 电压 :S-mode Q-array RF 电压 :S-mode 注 : 数据出自日本 CSC 48

61 ECD-2010 和 FTD-2010 分析农作物中农药残留 日本的卫生法中设定了 229 种农药的限制值 (2002 年时 ), 但是, 由于进口蔬菜的残留农药问题频发, 厚生劳动省提出了到 2006 年之前将限制对象农药扩大到 400 种的方针 常有报道称从海外进口的新鲜蔬菜 冷冻蔬菜检测出超过限制值的农药, 并且, 在日本也从水果 蔬菜检测出规定之外的农药, 人们对农药分析越来越关心 本文介绍检出频度较高的有机氯类农药和有机磷类农药的分析例 使用 ECD-2010 的有机氯类农药 13 种成分的分析 图 1 ECD-2010 的有机氯类农药 13 种成分的色谱图 ( 无分流进样各成分 100ppb 浓度的标准溶液 1μL) 图 1 是有机氯类农药 13 种成分混合标准液 (100ppb, 丙酮溶剂 ) 的色谱图 图 2 表示各成分的工作曲线 表 1 归纳了由图 1 的结果求出的检测限值 ( 绝对值 ) 和检测下限值除以各峰宽后得到的每秒检测限值 [( 注 ) 这些数值会因分析条件 ( 色谱柱 检测器等的状态 ) 而变化, 不是保证值 ] 图 2 线性 49

62 表 1 检测下限值 ( 绝对量 /sec) 检测下限 (fg) 每秒 (fg/s) 注 : 对于有同分异构体的成分, 使用主峰进行计算 使用 FPD-2010(P- 方式 ) 的有机磷类农药 11 种成分的分析 图 3 使用 FPD-2010(P- 方式 ) 的磷类农药 11 种成分的色谱图 ( 无分流进样各成分 90ppb 浓度的标准溶液 2μL) 图 3 是有机磷类农药 11 种成分混合标准溶液 (90ppb 丙酮溶液 ) 的色谱图 图 4 表示各成分的工作曲线 表 2 中归纳了由图 3 的结果求出的检测限值 ( 绝对值 ) 和检测下限值除以各峰宽后得到的每秒检测限值 [( 注 ) 这些数值会因分析条件 ( 色谱柱 检测器等的状态 ) 而变化, 不是保证值 ] 50 图 4 工作曲线的线性

63 表 2 检测下限值 ( 绝对量 /sec) 检测下限 (fg) 每秒 (fg/s) 表 3 图 3( 有机磷类农药 ) 的分析条件仪器 :GC-2010,FPD-2010 色谱柱 :DB m 0.25mmI.D. df=0.25μm 柱温 :50 (1min) 120 at 20 /min 280 at 5 /min 进样口温度 :250 检测器温度 :280 载气 :He 150kPa 检测器 :FPD (H 2 :80mL/min,Air :120mL/min 进样体积 : 不分流 2μL 表 4 图 1( 有机氯类农药 ) 的分析条件仪器 :GC-2010,ECD-2010 色谱柱 :Rtx-1 30m 0.25mmI.D. df=0.25μm 柱温 :50 (1min) 120 at 20 /min 300 at 5 /min 进样口温度 :250 检测器温度 :330 载气 :He 150kPa 检测器 :ECD (Makeup Gas :N 2 30mL/min) 进样体积 : 不分流 1μL 注 : 数据出自日本 CSC 51

64 GC-NCI-MS 分析蔬菜水果中的有机磷农药残留 蔬菜水果中有机磷农药残留的分析通常采用气相色谱 - 火焰光度检测法 (GC-FPD) 气相色谱 - 氮磷检测法 (GC-NPD) 和气相色谱 - 质谱 (GC-MS) 法 气相色谱 - 电子轰击电离源 - 质谱 (GC-EI-MS) 可以对这些农药同时进行定性 和定量分析, 虽然 EI-MS 所获取分析物质的信息丰富, 但容易受到试样基体的干扰而降低方法的灵敏度和抬高方法的最小检出浓度 (LOQ) 使用 GC-NCI-MS 方法可以有效降低基体效应的影响 仪器与试剂 仪器 :GCMS-QP2010 气 - 质联用仪, 配备 EI PCI NCI 源 农药标准物质 : 甲拌磷 乐果 二嗪农 甲基对硫磷 杀螟硫磷 马拉硫磷 毒死碑 稻丰散 三硫磷和乙硫磷, 浓度均为 100± 0.15μg ml -1, 丙酮介质 样品的前处理方法 提取与浓缩 : 去除蔬菜水果试样的非食用部分, 置于食品加工机内搅碎, 搅拌均匀 ; 称取 10.0g 搅碎试样于 100mL 玻璃离心管中, 加入 30mL 乙酸乙酯提取剂, 置于超声波清洗器内超声提取 15min, 离心 5min, 转移出上层提取液 ; 残渣再分别用 20 10mL 提取剂超声提取 10min, 离心 5min, 合并三次提取液, 加入适量无水硫酸钠除水后置于 45 恒温水浴中, 氮吹浓缩至近干, 用丙酮定容至 1.00mL, 供以下仪器分析 MC 法系列标准溶液的配制 : 选取空白蔬菜水果试样 ( 经分析九种有机磷农药均小于 LOQ, 本文以西红柿为实验体系 ), 经提取与 浓缩步骤处理后, 添加九种有机磷农药混合标准溶液和乙硫磷内标物标准溶液, 作用数小时后, 用丙酮定容至 1.00mL; 将 10.0μg ml -1 的标准储备液用丙酮稀释成分别含有 ng ml -1 九种有机磷农药的系列混合标准溶液 ( 都含 100 ng ml -1 的乙硫磷内标物 ) 加标回收试样的制备 : 准确称取 10.0 g 空白蔬菜水果试样 ( 经分析九种有机磷农药均小于 LOQ, 本文以西红柿为实验体系 ), 分别加入不同浓度水平的九种有机磷农药混合标准溶液和内标物标准溶液, 作用数小时后, 分别按实验步骤进行提取和浓缩 GC-NCI-MS 分析条件 GC 分析条件 :DB-5 MS 毛细管色谱柱 (30 m 0.25 mm 0.25μm); 高纯 He 载气 ( 纯度> %); 柱头压 61.8kPa; 恒线速度 37.5 cm s -1 ; 进样体积 1.00μL( 不分流进样 ); 进样口温度 250 ; 接口温度 250 ; 柱升温程序设定 : min min min ( 保留 2 min); 内标法定量 ( 以峰面积计算 ) NCI-MS 分析条件 : 甲烷反应气 ( 纯度 99.95%); 反应气输出压力 2.5 kg cm -2 ;NCI 源真空度 Pa, 温度 200 ; 离子化电压 70eV, 灯丝电流 60μA, 检测器电压 1.02 kv; 全扫描 (Full Scan) 方式定性分析, 扫描间隔 0.4s;SIM 方式定量分析, 扫描间隔 0.2s 52

65 加标回收率和相对标准偏差 (RSD) 称取 10.00g 空白西红柿试样分别添加相当于试样含 µg kg -1 浓度水平的九种有机磷混合标准溶液, 按选定的实验条件平行分析 5 次, 分析结果的平均回收率和 RSD 列于表 1; 从表 1 可以看出, 平均回收率为 79.9%~126%,RSD 为 0.58%~14.7%, 符合痕量农药残留分析的要求 表 1 九种有机磷农药 MC 法 ( 以西红柿试样为例 ) 的一元线性回归方程 R 检测限和平均回收率与 RSD( n=5) 农药 MC 法线性回归方程 空白西红柿试样加标浓度水平 /µg kg -1 y=a+b*x 检测限 /µg kg -1 b a R 平均回收率 /% RSD/% 平均回收平均回收 RSD/% RSD/% 率 /% 率 /% 1 甲拌磷 phorate 乐果 dimethoate 二嗪农 diazinon 甲基对硫磷 mehyl-parathion 杀螟硫磷 fenitrothion 马拉硫磷 malathion 毒死蜱 chlorpyrifos 稻丰散 phenthoate IS 乙硫磷 ethion 9 三硫磷 carbophenothion 注 : 数据出自厦门大学化学化工学院 53

66 HPLC 柱后衍生法分析饲料中聚醚类抗生素 根据日本农林水产省告示第 750 号, 盐霉素等 5 种聚醚类抗生素被指定为饲料添加剂, 目的是有效利用饲料所含有的营养成分促进家畜 家禽的生长而添加在饲料中 关于饲料中这些成分的分析法, 在 饲料分析标准 中收录了微生物学定量法以及 HPLC 法 HPLC 法与微生物学定量法相比分析迅速 根据目标物, 规定有柱后衍生化紫外检测法和荧光检测法 本文介绍柱后衍生化紫外检测法的盐霉素 (SL), 莫能菌素钠 (MN), 甲基盐霉素 (NR), 赛杜霉素钠 (SD) 分析例 检测法的原理 聚醚类抗生素 4 成分 ( 图 1) 以反相色谱法分离后, 在硫酸 - 甲醇中, 通过与香草醛 (3- 甲氧基 -4- 羟基苯甲醛 ) 进行加热反应 (Komarowsky 反应 ), 使这些成分显色, 以 520nm 进行检测 图 2 表示本方法的系统流路图, 表 1 表示分析条件 SL MN NR 使用 5m 的反应管, SD 使用 10m 的反应管 图 2 流路图表 1 分析条件色谱柱 :Shim-pack VP-ODS(4.6mmI.D. 150mmL.) 流动相 : 水 / 甲醇 / 醋酸 =60mL /940mL/ 1mL(v/v/v) 流速 :0.6mL/min 柱温 :40 衍生反应流动相 : 甲醇 / 硫酸 / 香草醛 =95mL /2mL/3g(v/v/w) 流速 :0.6mL/min 反应温度 :95 反应管 :5m(SL MN NR) 或 10m(SD) 0.5 mmi.d. 检测器 :SPD-20AV,520nm(W 灯 ) 图 1 聚醚抗生素 4 成分的结构式 54

67 线性和重现性 图 3 表示在 饲料分析标准 记述的浓度范围内制作的各成分的工作曲线 ( 横轴 : μg/ml), 以及各标准液 (0.5μg/mL) 的峰面积值重现性 (n=6) 图 3 线性和峰面积值重现性 标准样品的分析 图 4 表示 SL,MN,NR 的标准液 ( 各 1μg/mL) 的 20μL 进样分析结果 反应管长 5m 图 5 表示 SD 的标准液 (2.5μg/mL) 的 20μL 进样分析的结果 此处使用 10m 长的反应管 图 4 莫能菌素 盐霉素 甲基盐霉素的色谱图 ( 各 1μg/mL,20μL 进样 ) 图 5 赛杜霉素的色谱图 (2.5μg/mL,20μL 进样 ) 注 : 数据出自日本 CSC 55

68 GCMS 分析滩涂及贝类中残留的三唑磷 农药残留是水产品出口及内销中一个严重的卫生安全问题, 我国已经不允许在海洋水产养殖中使用三唑磷, 但由于其价格低廉, 且对滩涂杂鱼的除灭效果很好, 许多养民仍在广 泛使用 为了保证水产品的质量, 需要对海洋水产品中三唑磷残留物的检测建立一种灵敏快速的测试方法 仪器与设备 GCMS-QP2010 气相色谱 - 质谱分析仪, 带 AOC-20i 自动进样器 ; SUPELCO 30m 0.25mm 0.25μm SPB-50 色谱柱 ; 冷冻干 燥机 超声波发生仪 高速分散匀质机 旋转蒸发仪等 药品与试剂 三唑磷标准 ( 纯度 99%) 邻苯二甲酸二戊酯标准 ( 纯度 99%) 正己烷( 色谱纯,) 乙酸乙酯 ( 色谱纯 ), 其它试剂为分析纯 样品前处理及定量分析 准确称取 5.00g 干样 ( 冷冻干燥前后记录样品的重量以求得样品的干湿比 ), 加入 10mL 0.1mol/L ph=6 的 K 2 HPO 4 -KH 2 PO 4 缓冲溶液和 20.0μL 1.0μg/mL 邻苯二甲酸二戊酯内标物, 浸泡过夜后加入 20mL 乙酸乙酯 / 正己烷 (1:1 V/V), 涡旋震荡 2min, 超声抽提 5min, 4000 r/min 离心 5min, 取上层有机相 再重复加入 20mL 乙酸乙酯 / 正己烷抽提两次, 合并有机相 加入 20mL 蒸馏水, 涡旋震荡, 取有机相 再重复加入 20mL 蒸馏水, 涡旋震荡, 取有机相旋转蒸发浓缩至 2mL 左右, 用无水 Na 2 SO 4 吸水过夜, 再旋转蒸发浓缩至小于 0.1mL, 用正己烷定容到 1.0mL, 进行 GCMS 分析 根据样品中三唑磷特征离子响应强度与内标物的特征离子响应强度比值, 用加入内标的工作曲线法求得干样中三唑磷农药的残留量, 并根据样品的干湿比计算得到冷冻干燥前的样品中三唑磷农药的残留量 分析条件 GC 条件 : 进样口温度 280, 载气为 % 的高纯 He, 流速 50mL/min, 柱流速 0.90mL/min, 柱前压 80.0kPa, 柱起始温度 150, 保持 1min, 以 25 /min 升至 280, 保持 15min 不分流进样 1μL MS 条件 : 电子轰击 (electron impact, EI) 源, 电子能量为 70eV, 离子源温度 200, 接口温度 280 用全程离子碎片扫描(SCAN) 模式时, 质量扫描范围为 50~400, 溶剂延迟 3.5 min 用特征离子碎片扫描(SIM) 模式时, 三唑磷选择 m/z 和 257 作为特征离子 ; 邻苯二甲酸二戊酯选择 m/z 和 237 作为特征离子 ; 每组特征离子中, 前一个离子作为定量离子, 后两个离子作为定性时的参考离子 56

69 三唑磷与邻苯二甲酸二戊酯的气相色谱分离 实验结果表明, 对于含有邻苯二甲酸二戊酯与三唑磷的混合标样, 分别采用 SCAN 模式和 SIM 模式, 各组分均可以获得良好的分离 样品中三唑磷的定性分析基于两点, 一是 在相同的色谱条件下与标准色谱图进行对照, 根据保留时间确定 ; 再就是通过质谱图 ( 图 1) 进行定性 图 1 三唑磷与邻苯二甲酸二戊酯的质量色谱图 选取邻苯二甲酸二戊酯作为内标 由于邻苯二甲酸二戊酯在自然界中广泛存在, 故在做样品前要做空白实验确认本底中有无邻苯二甲酸二戊酯, 如果有, 则采用加入内标法消除空白干扰 分别向 5.00g 已知不含三唑磷的泥土干样和贝类干样中加入一定量的三唑磷标样和 20.0μL 含量为 1.0μg/mL 的邻苯二甲酸二戊酯, 按分析条件测定该样品中三唑磷含量, 平行测定三次, 求得方法的回收率和精密度 ( 表 1, 表 2) 可见, 在不同浓度范围内的样品, 由于加入了内标校正, 方法的回收率达到 90.96%~102.15%, 而且相对标准偏差均小于 5%, 说明方法有着良好的可靠性 信噪比为 3 的标准物浓度作为最低检测限作为检测限计算依据 用 QP2010 气相色谱 - 质谱分析仪随机所带 S/N 计算软件, 计算出含量为 10ng/mL 时三唑磷特征碎片离子的信噪比 (S/N) 为 109.4, 按式 MDL=3CN/S 计算出仪器的最低检测限为 0.27ng/mL 如果将信噪比为 10 的含量换算成三唑磷在样品中的最低可定量检测的量, 该方法的检测限为 0.18ng/g 表 1 泥土样品中三唑磷回收率的测定结果 表 2 贝类样品中三唑磷回收率的测定结果 注 : 数据出自宁波大学生命科学与生物工程学院 57

70 HPLC 方法分析猪肝中土霉素 将市售的猪肝脏按日本官报刊载的方法提取 而得到的溶液中添加土霉素 0.5ppm 进行分析 前处理法 按官报刊载的方法, 处理过程如表 2 所示 分析条件 : 柱 :STR ODS-II(4.6mmΦ 150mm) 流动相 :1M 咪唑缓冲溶液 / 甲醇 =77/23(V/V) 流量 :1.0mL/min 分析数据 温度 :40 检测 : 荧光检测 Ex380nm Em520nm 试样 5g 0.01M EDTA2Na 缓冲液 100mL 均质已烷 100mL 振荡 (5min) 土霉素 离心分离 (3,500rpm, 室温 10min) 下层制备 过滤 滤液 50mL Sep-pack plus PS2 浓缩干燥 (35-40 ) HPLC 用蒸馏水 30mL 洗净用甲醇 10mL 洗脱 磷酸缓冲液 2.5mL 表 1 土霉素的分析例 表 2 土霉素的前处理过程 注 : 数据出自日本 CSC 58

71 HPLC 方法分析猪肉中喹喔啉 -2- 羧酸 卡巴氧是一种用于猪体中的合成抗菌剂, 在体内经中间体快速代谢为喹喔啉 -2- 羧酸 卡巴氧在食品中的残留难以检测, 其试验法是以喹喔啉 -2- 羧酸为分析対象, 在日本的肯定列表中指定 HPLC 法 ( 定量试验 ) 和 LCMS 法 ( 确认试验 ) 本文介绍猪肉中喹喔啉 -2- 羧酸的分析例 作为参考, 还进行了卡巴氧的同时分析 标准样品的分析 图 1 表示卡巴氧 ( 以下简称为 CDX ) 以及喹喔啉 -2- 羧酸 ( 以下简称为 QCA ) 的结构式 图 2 表示 CDX 和 QCA 的各 50μg/L 标准 溶液的色谱图 CDX 使用 N,N- 二甲基甲酰胺 (DMF) QCA 使用乙腈分别配制 1000 mg/l 的标准原液, 使用流动相进行稀释配制 ( 样品溶剂的 DMF 约 3.6 min 出峰 ) 图 1 CDX 以及 QCA 的结构式 图 2 CDX 以及 QCA 的色谱图 (50μg/L,50μL 进样 ) 表 1 表示分析条件 表 1 分析条件 色谱柱 预柱 流动相 :L-column ODS 5μm(4.6mmI.D. 150mmL.) :Shim-pack GVP-ODS(4.6mmI.D. 10mmL.) : 磷酸盐缓冲液 (ph 2.5)*/ 乙腈 =4/1(v/v) 流速 :0.6mL/min 进样量 :50μL 柱温 :40 检测器 :SPD-20A at 245nm * 称取 KH 2 PO g, 加水 800mL 溶解, 用 H 3 PO 4 调节至 2.5, 加水至 1000mL 59

72 UV 吸收光谱 图 3 表示 QCA 以及 CDX 标准品的 UV 吸收光谱 由图可知 QCA 在 245nm 附近具有最 大吸收波长 图 3 UV 吸光谱 图 4 线性 线性 图 4 表示 QCA (0.50~50μg/L) 以及 CDX (1.0~50μg/L) 的工作曲线 (50μL 进样时 ) 两成分的相关系数都在 以上, 显示出良好的线性 标准样品的高灵敏度分析 图 5 表示 50μL 进样 CDX 和 QCA 的各 0.50μg/L 以及各 5.0μg/L 标准溶液进行分析的 结果 5.0μg/L 标准溶液的 QCA 的面积重现性 (n=6) 为 CV=1.51 % 图 5 CDX 以及 QCA 的色谱图 (0.50μg/L,5.0μg/L, 各 50μL 进样 ) 图 6 猪肉的分析 ( 各 50μL 进样 ) ( 上段 : 猪肉, 下段 :5.0μg/L 标准溶液 ) 猪肉的分析 图 6 表示按照肯定列表进行前处理的猪肉样品进样 50μL 的分析结果 下段是各 5.0μg/L 标准溶液 ( 猪肉中换算, 相当于 ppm)50μl 的分析结果 QCA 的洗脱位置以虚线表示 注 : 数据出自日本 CSC 60

73 LCMS-IT-TOF 在农药残留快速分析中的应用 目前, 在近 800 种农药中约有 200 种可使用液相色谱 - 质谱联用仪进行分析, 并要求其灵敏度达到 10μg/L LC-MS 和 LC-MS/MS 为常用的检测设备, 但由于其设计及结构原因, 可同时检测的农药数目有限 LCMS-IT-TOF 液质联用仪具有极高的灵敏度, 可检测浓度为 μg/l 水平的农药残留, 并可使同时检测的农药数目不受限制 根据 LCMS-IT-TOF 获得的高质量精度 高分辨率数据可准确鉴别农药残留并与内源干扰物进行区别 本文使用 LCMS-IT-TOF 系统建立同时检测 111 种农药的方法, 将其应用于实际样品分析, 进行农残快速筛选 样品制备 配制浓度为 1mg/L 的 111 种农药的混标溶液 分析条件 仪器 : LCMS-IT-TOF 系统流动相 :A: 0.1% 甲酸 + 水 ;B: 乙腈洗脱程序 :0-15min, 0%B-50%B; 15-30min, 50%B-55%B; 30-50min, 55%B-70%B;50-70min, 100%B; min, 0%B 色谱柱 :Shim-pack FC-ODS (150mmL. 2.0 mmi.d., 3µm) 流速 :0.2mL/min 柱温 :40 进样量 :1μL 离子化模式 : 电喷雾正离子模式雾化气流速 : 1.5 L/min 干燥气压力 : 0.1 MPa 接口电压 : +4.5 kv CDL 温度 : 200 BH 温度 : 200 扫描范围 : MS 1, m/z ; MS 2,m/z 分析结果 111 种农药标准品混合物的提取离子流图 (1mg/L), 其中 98 种可在 ESI 正离子模式下离子化 ( 误差小于 2mDa) (x100,000,000)

74 3.5 (x100,000,000) 正离子模式下 98 种农药的检测限 检测限 <10µg/L <20µg/L <100µg/L <500µg/L <1000µg/L MS 种农药 ( 约 60%) 可在低于 10µg/L 的水平被检测, 并可获得多级质谱数据 添加 111 种农药的多种冷冻食品经处理后, 在正离子模式下进行检测, 得以下结果 MS 检测到的农药数量 饺子 烧麦 炒饭 炸鸡 10μg/L μg/L μg/L 超过 90% 的农药可在 10μg/L 的水平被检测 结论 使用 LCMS-IT-TOF 系统分析了含有 111 种农药标准品的混合物, 获得极高精度的 MS 2 数据 约 60% 的农药 (66 种 ) 的检测限低于 10µg/L 使用外标法校准获得的多级质谱数据 误差小于 2mDa 添加 111 种农药 ( 包括甲胺磷和敌敌畏 ) 的食品 ( 如饺子 炸鸡等 ) 经处理后, 使用 LCMS-IT-TOF 进行检测, 超过 90% 的农药可在 10μg/L 的水平被检测 注 : 数据出自日本 CSC 62

75 GC 双柱双 FPD 检测器分析多种有机磷农药 大多数有机磷农药属于低毒或中等毒性, 但许多品种属于高 剧毒农药, 大量使用后对人 动物和环境产生很大的危害, 容易引起急性中毒, 因此对农产品特别是蔬菜 水果中有机磷农药的检测已成为全社会共同关注的问题 传统的检测方法一般采用气相色谱单柱 单检测器进行检测, 由于蔬菜 水果本身含有的一些物质也会在仪器有响应, 因此不可避免发生假阳性现象, 采用两根不同极性的柱子对目标物进行分离, 用双柱双检测器进行定性定量, 可以保证定性结果更加准确, 有效提高分析效率 仪器与试剂 仪器 :GC2010A( 带双流路双 FPD 检测器 ) 色谱柱 :A 柱 :Rtx-OPPesticides 柱, 30 m 0.32mm 0.25μm; B 柱 :Rtx-1 柱,30m 0.32mm 0.25μm 样品粉碎器 匀浆 氮吹仪 旋涡混合器 试剂 : 乙腈 丙酮 氯化钠 农药标准品 样品制备 取不少于 2kg 蔬菜水果样品, 取可食部分, 用干净纱布轻轻擦去样品表面的附着物, 采用对角线分割法, 取对角部分, 将其切碎, 充分混匀放入食品加工器粉碎, 制成待测样, 放入分装容器中备用 准确称取 25.0g 试样放入三角瓶中, 加入 50.0mL 乙腈, 在匀浆机中高速匀浆 2min 后用滤纸过滤, 滤液收集到装有 5g~7g 氯化 钠的 100mL 具塞量筒中, 收集滤液 40mL~50mL, 盖上塞子, 剧烈震荡 1min, 在室温下静止 10min, 使乙腈相和水相分层 从 100mL 具塞量筒中吸取 10.00mL 乙腈溶液, 放入 15mL 刻度离心管中, 用氮吹仪进行浓缩, 蒸发近干, 用丙酮准确定容 5mL, 在旋涡混合器上混匀后待测 色谱条件 进样口温度 :220, 检测器温度 : 300, 柱温 :80 ( 保持 1min)20 / min 160 ( 保持 1min)20 / min 260 ( 保持 7min); 载气 : 氮气, 纯度 %, 流量 : 恒线速率 37cm/sec, 燃气 : 氢气, 纯度 %, 流速为 80mL/min; 助燃气 : 空气 %, 流速为 100mL/min 不分流进 样 样品一式两份, 由双塔自动进样器同时进样 自动进样器吸取 1.0μL 标准混合溶液 ( 或净化后的样品 ) 注入色谱仪中, 以双柱保留时间定性, 以分析柱 A 柱获得的样品溶液峰面积与标准溶液峰面积比较定量 结果与讨论 定性方法是双柱测得的样品中未知组分的保留时间 (RT) 分别与标样在同一色谱柱上的保留时间 (RT) 相比较, 如果样品中某 组分的两组保留时间与标准中某一农药的两组保留时间相差都在 ±0.05min 内的可认定为该农药 63

76 将 18 种有机磷农药混合标准溶液在 0.05mg/L~0.20mg/L 0.10mg/L~0.40mg/L 和 0.50mg/L~2.00mg/L 三个水平添加到蔬菜和水果样品中进行方法的精密度试验, 方法的添加回收率在 70 %~110 % 之间, 变异系数小于 10 % 方法的检出限在 0.010mg/kg~0.060 mg/kg 本方法采用双柱双检测器进行定性定量 图 1 是 0.2ppm 有机磷标准品谱图 ( 其中乙酰甲胺磷 氧化乐果 磷胺 久效磷 亚胺硫磷的浓度为 0.4ppm), 图 2 是菜豆空白样品和 0.5ppm 标样添加回收谱图 由图 1 和图 2 可以看出 : 两组农药在 Rtx-OPPesticides 柱 Rtx-1 柱两个柱子上都可以很好的分离, 定性定量时固定气相色谱条件, 样品的保留时间和标样保留时间对照 定量采用外标法, 对 18 种有机磷农药在菜豆进行了 0.05 mg/kg 0.2mg/kg 1mg/kg 三水平添加试验 (18 种农药的序号及最低检出浓度见表 1, 分成 2 组 ) 都达到了很好的结果 图 1 Rtx-OPPesticides 柱 uv(x1,000,000) 6.0 Chromatogram 5.0 甲拌磷 甲基对硫磷 uv(x1,000,000) 敌敌畏甲胺磷 乙酰甲胺磷 氧化乐果久效磷 倍硫磷 水胺硫磷杀螟硫磷 伏杀硫磷 毒死蜱 马拉硫磷磷胺对硫磷丙溴磷 三唑磷 亚胺硫磷 min min 1hb0.2ppm 2hb0.2ppm Rtx-1 柱 uv(x100,000) uv(x100,000) 7.0Chromatogram 敌敌畏甲胺磷乙酰甲胺磷氧化乐果久效磷甲拌磷 杀螟硫磷 甲基对硫磷水胺硫磷倍硫磷 伏杀硫磷 磷胺 马拉硫磷毒死蜱 丙溴磷三唑磷 亚胺硫磷 min min 1hb0.2ppm 图 2 菜豆 2hb0.2ppm uv(x100,000) 6.0 Chromatogram uv(x1,000,000) 1.25Chromatogram min ck-a min ck-b 64

77 uv(x1,000,000) 6.0 Chromatogram 敌敌畏甲胺磷 乙酰甲胺磷甲拌磷 氧化乐果 久效磷 倍硫磷 甲基对硫磷 水胺硫磷杀螟硫磷 伏杀硫磷 uv(x1,000,000) 甲胺磷乙酰甲胺磷氧化乐果 敌敌畏 久效磷 杀螟硫磷 甲拌磷甲基对硫磷 倍硫磷水胺硫磷 伏杀硫磷 min 1tj-A min 1tj-B uv(x1,000,000) 6.0 uv(x1,000,000) 毒死蜱马拉硫磷磷胺对硫磷丙溴磷 三唑磷 亚胺硫磷 磷胺 马拉硫磷毒死蜱丙溴磷三唑磷亚胺硫磷 min 2tj-A min 2tj-B 表 1 有机磷类农药检测参考数据一览表 序号 中文名 英文名 保留时间最低检出限 A-Rtx-OPPesticides B-Rtx-1 MDL(mg/kg) 1 敌敌畏 dichiorvos 甲胺磷 methamidaphos 乙酰甲胺磷 acephate 甲拌磷 phorate 氧化乐果 omethoate 久效磷 fenitrothion 倍硫磷 fenthion 甲基对硫磷 parathion-methyl 水胺硫磷 phosmet 杀螟硫磷 fenitrothion 伏杀硫磷 phosalone 毒死蜱 chlorpyrifos 马拉硫磷 malathin 对硫磷 parathin 磷胺 phosphamidon 丙溴磷 fenthion 三唑磷 phosalone 组别 Ⅰ Ⅱ 18 亚胺硫磷 phosmet

78 表 2 有机磷类农药添加回收率数据一览表 ( 菜豆 ) 序号 中文名 添加回收率 (%) 水平 A- Rtx-OPPesticides B- Rtx-1 (mg/kg) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均变异 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均变异 组别 1 敌敌畏 甲胺磷 乙酰甲胺 甲拌磷 氧化乐果 久效磷 倍硫磷 甲基对硫 水胺硫磷 杀螟硫磷 伏杀硫磷 毒死蜱 马拉硫磷 对硫磷 磷胺 丙溴磷 三唑磷 Ⅰ Ⅱ 18 亚胺硫磷 注 : 数据出自河北省农药检定所 66

79 HPLC 柱后衍生方法测定 10 种氨基甲酸酯类农药 氨基甲酸酯类农药由于具有杀虫谱广, 用量少 药效快等优点而得到广泛的应用 但是这类杀虫剂一旦进入人体内, 可生成具有致癌作用的亚硝酸化合物, 故而氨基甲酸酯类农药并不是绝对安全的 鉴于此, 农业部于 2008 年制定了的新 蔬菜和水果中有机磷 有机氯 定 (NY/T ) 其中氨基甲酸酯类农药的检测种类增加到 10 种 本文参考新标准, 使用岛津快速色谱柱 shim-pack XR-ODS (3.0mmI.D. 75mmL. 2.2μm), 建立了针对 10 种氨基甲酸酯类农药的检测方法, 供相关检测人员参考 拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测 实验部分 检测原理 采用高效液相色谱柱后衍生方法测定氨基甲酸酯类农药 样品经 ODS 柱分离后, 氨基甲酸酯类化合物与氢氧化钠发生水解反应 生成甲胺 甲胺与邻苯二甲醛 (OPA) 和 2- 巯基丙酸 (MEPA) 反应生成一种异吲哚产物, 可用荧光检测器定量 试剂与仪器 标准品 : 准确称量单一标准品, 使用甲醇配置成 1000 mg/l 的标准溶液 取一定量单标配置成 10 mg/l 混标母液, 然后逐级稀释成不同浓度的混标 母液保存于 -28 试剂 : 甲醇,HPLC 级 ; 纯水,Milli-Q 超纯水仪制备得到 ; 氢氧化钠,AR; 硼酸, AR;2- 巯基丙酸和邻苯二甲醛 (OPA), 购自国 0.18g 氢氧化钠, 溶于 400mL 纯水中, 得到 B 液 ; 将 A 液和 B 液混合, 过滤, 脱气后加入 11μL 2- 巯基丙酸, 混合, 使用当天配制 所有试剂和样品需用 0.45μm 以下滤膜过滤 仪器 :Shimadzu 氨基甲酸酯柱后衍生系统 具体配置为 : 输液泵 LC-20AD 2 和 LC-20AB, 脱气机 DGU-20A 5, 自动进样器 药集团化学试剂有限公司 ; 一级反应试剂 : 称 SIL-20A, 检测器 RF-10AXL, 柱温箱 取 1.0g 氢氧化钠, 溶于 500mL 水中 ; 二级衍生试剂 : 称取 15mg 邻苯二甲醛 (OPA), 溶于 CTO-20A, 化学反应箱 CRB-6A, 控制器 CBM-20A, 工作站 LC-Solution 50mL 甲醇中, 得到 A 液 ; 称取 3.34g 硼酸和 色谱条件 色谱柱 :Shimadzu Shim-pack XR-ODS 75mmL. 4.6mm I.D., 2.2μm; 流动相 :A 相 - 水,B 相 - 甲醇 ; 流速 :1.0mL/min; 柱温 : 42 ; 进样量 :5μL; 波长 :Ex=330nm, Em=465nm ; 一级反应温度 100, 流速 0.5mL/min ; 二级衍生温度 50, 流速 0.5mL/min 梯度洗脱程序如表 1 所示 : Time B Conc Stop 表 1 梯度洗脱程序 67

80 实验方法 标准品用甲醇配制成 50, 100, 200, 500 和 1000μg/L 的溶液 采用 5 点外标法做校准曲 线 ; 连续 5 针进样 (250μg/L,5μL), 考察重现性 结果与讨论 线性关系和最低检测浓度 标准品进样后谱图如图 1 所示 mv(x100) 检测器 A:Ex:330nm,Em:465nm Conc.(x1,000) min 图 1 标准品进样图谱 (1000μg/L) 1- 涕灭威亚砜 ; 2- 涕灭威砜 ; 3- 灭多威 ; 4- 三羟基克百威 ; 5- 涕灭威 ; 6- 速灭威 ; 7- 克百威 ; 8- 甲萘威 ; 9- 异丙威 ; 10- 仲丁威标准品分别进样后得到的校准曲线如图 2 所示 : Area 图 3 涕灭威砜的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 4.37μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 13.25μg/L Conc.(x1,000) 1.00 Conc.(x1,000) Area 图 2 涕灭威亚砜的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 3.49μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 10.56μg/L Area 图 4 灭多威的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 3.97μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 12.04μg/L 68

81 1.00 Conc.(x1,000) 1.00 Conc.(x1,000) Area 图 5 三羟基克百威的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 4.01μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 12.15μg/L Area 图 8 克百威的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 4.80μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 14.53μg/L 1.00 Conc.(x1,000) 1.00 Conc.(x1,000) Area 图 6 涕灭威的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 4.59μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 10.05μg/L Area 图 9 甲萘威的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 4.54μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 13.75μg/L 1.00 Conc.(x1,000) 1.00 Conc.(x1,000) Area 图 7 速灭威的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 3.84μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 11.53μg/L Area 图 10 异丙威的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 5.14μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 15.56μg/L 69

82 1.00 Conc.(x1,000) 图 11 仲丁威的校准曲线 校准曲线相关系数 R = , 检测限 (S/N=3.3) 为 4.07μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 12.34μg/L Area 标准样品的检测限及定量限见表 2 从表中可以看出其检测限低于 5.14μg/L, 质量限低于 15.56μg/L 表 2 标准样品检测参考数据表 No Name RT(min) Area Det.Lim Quan. Lim. (uv.s) μg/l μg/l 1 涕灭威亚砜 涕灭威砜 灭多威 三羟基克百威 涕灭威 速灭威 克百威 甲萘威 异丙威 仲丁威 最低检测浓度下 (5μg/L) 样品的谱图见图 12, 进样体积为 5μL mv(x0.1) 7.0 检测器 A:Ex:330nm,Em:465nm min 图 12 标准品进样图谱 (5μg/L) 1- 涕灭威亚砜 ; 2- 涕灭威砜 ; 3- 灭多威 ; 4- 三羟基克百威 ; 5- 涕灭威 ; 6- 速灭威 ; 7- 克百威 ; 8- 甲萘威 ; 9- 异丙威 ; 10- 仲丁威 70

83 重现性用 250μg/L 标准品进样 4 次后, 重现性结果如表 3 所示 : 表 3 5 针标准品 (250μg/L) 数据重现性 No. Name %RSD No. %RSD Name RT Area RT Area 1 涕灭威亚砜 速灭威 涕灭威砜 克百威 灭多威 甲萘威 三羟基克百威 异丙威 涕灭威 仲丁威 结论 本文使用快速液相 UFLC, 配合岛津 shim pack XR-ODS 75mm L. 4.6mm I.D., 2.2μm 快速分析色谱柱, 参考农业部标准, 并在此基础上建立了 10 种氨基甲酸酯类农药的检测方法 该方法得到的校准曲线线性良好, 检测限 低于 5μg/L, 定量限低于 16μg/L, 保留时间重复性低于 0.1%, 面积重复性低于 0.6% 使用岛津快速分析色谱柱能够将检测时间至少缩短 8 分钟, 即节省了时间又节省了测试成本 注 : 数据出自岛津公司上海分析中心 71

84

85 添加剂

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87 HPLC 方法快速高分离度分析食品中的人工色素 作为食品添加剂使用的色素可以分为天然色素和人造色素两大类 许可的食用色素因国家而异, 大部分国家有自己的规定 在日本, 当前有 12 种人工色素被允许应用到食品中 使用 Prominence UFLC 超快速 LC 系统和 Shim-pack XR-ODS 高效色谱柱是一种快速分析人工色素的方法, 该系统常用于快速高分离分析, 现介绍如下 12 种人工色素的分析 含有 12 种人工色素的混标如下 : 食用红 2 号 ( 苋菜红 ), 食用红 3 号 ( 赤藓红,FD&C 红色 3 号 ), 食用红 40 号 ( 诱惑红,FD&C 红色 40 号 ), 食用红 102 号 ( 胭脂红 ), 食用红 104 号 ( 荧光桃红 ), 食用红 105 号 ( 孟加拉玫瑰红 ), 食用红 106 号 ( 酸性红 ), 食用黄 4 号 ( 酒石黄,FD&C 黄色 5 号 ), 食用黄 5 号 ( 日落黄, FD&C 黄色 6 号 ), 食用绿 3 号 ( 固绿,FD&C 绿色 3 号 ), 食用蓝 1 号 ( 亮蓝,FD&C 蓝色一号 ), 和食用蓝 2 号 ( 靛蓝, FD&C 蓝色 2 号 ) 进样体积为 4μL 图 1 是在 3 个波长下二极管阵列检测器检测得到的色谱图, 表 1 是相对应的色谱条件 黄, 红和蓝 / 绿色素的色谱图分别在 450nm,520nm 和 620nm 波长下检测 图 2 是紫外 - 可见光谱检测的结果 表 1 分析条件 柱子 : 流动相 : Shim-pack XR-ODS (75 mm L. 3.0 mm I.D., 2.2 μm) A: 50mmol/L 醋酸 - 醋酸铵缓冲液 (ph4.7) B: 50mmol/L 醋酸 - 醋酸铵缓冲液 (ph4.7)/ 乙腈 (1/1) 时间程序 : B.Conc.10% (0 min) 50% (0.5 min-0.6 min) 100% (2.6 min-3.0 min) 10% (3.0 min-6.5 min) 流速 : 1.0mL/min 柱温 : 40 进样体积 : 4μL 检测器 : SPD-M20A (450 nm, 520 nm, 620 nm) 检测池 : Semi-micro Cell 图 1 12 种人工色素混标的色谱图 (1. 食用黄 4 号 ( 酒石黄 );2. 食用红 2 号 ( 苋菜红 ); 3. 食用蓝 2 号 ( 靛蓝 );4. 食用红 102 号 ( 胭脂红 ); 5. 食用黄 5 号 ( 日落黄 );6. 食用红 40 号 ( 诱惑红 ); 7. 食用绿 3 号 ( 固绿 );8. 食用蓝 1 号 ( 亮蓝 );9. 食用红 106 号 ( 酸性红 );10. 食用红 104 号 ( 荧光桃红 ); 11. 食用红 3 号 ( 赤藓红 );12. 食用红 105 号 ( 孟加拉玫瑰红 )) 72

88 紫外 - 可见光谱图 其它人工色素的分离 图 2 12 种人工色素的紫外 - 可见光谱图 图 3 是先前所述的 12 种色素的色谱图 ( 下图 ) 和 9 种在日本未获批准的食品添加剂 ( 每种均为 10mg/L) 的色谱图 ( 上图 ) 这些色谱 图均为在 nm 波长范围内的最大绘图 ( 绘图基于每个色谱峰在指定波长范围内的最大吸收 ) 图 3 人工色素混标的最大绘图 (400 到 600 nm)( 上 :9 种色素 ; 下 :12 种色素 ) (1. 亮黑 BN;2. 橙黄 G;3. 红色 2G;4. 坚牢红 E;5. 酸性紫红 B;6. 羊毛绿 S;7. 喹啉黄 S;8. 专利蓝 V;9. 酸性紫 17) LCMS 快速分析人工色素 分析条件 1: 酒石黄 (m/z 467)2: 苋菜红 (m/z 537)3: 靓蓝 (m/z 421)4: 胭脂红 (m/z 537)5: 日落黄 FCF(m/z 407)6: 诱惑红 AC(m/z 451)7: 固绿 FCF(m/z 763)8: 亮蓝 FCF(m/z 747)9: 酸性红 (m/z 557)10: 荧光桃红 B(m/z 784.5)11: 赤藓红 (m/z 834.5)12: 孟加拉玫瑰红 (m/z 972.5) 图 4 人工色素标准品混合物分析的质谱图 (10mg/L~100mg/L) 仪器 :Prominence UFLC + LCMS-2010EV 色谱柱 :Shim-pack XR-ODS (50mm x 2.0mm i.d.) 流动相 A:20mmol/L 醋酸铵溶液 (ph 4.7) B:20mmol/L 醋酸铵溶液 (ph 4.7)/ 乙腈 =1/1 流速 :0.5mL/min 柱温 :40 离子源 :DUIS 负离子模式,Scan 方式进样体积 :5μL 注 : 数据出自日本 CSC 73

89 HPLC 方法分析食品中的添加剂 本文介绍了同时分析甜味剂 ( 阿斯巴坦 糖精钠 ) 和防腐剂 ( 山梨酸 苯甲酸 ) 的应 用, 并介绍了抗氧化剂 EDTA 的分析 阿斯巴坦 糖精钠 山梨酸 苯甲酸的分析 图 1 是阿斯巴坦 糖精钠 山梨酸 苯甲酸的混标分析得到的色谱图 ( 阿斯巴坦浓度 500μg/mL 糖精钠浓度 250μg/mL 山梨酸浓度 10μg/mL 苯甲酸浓度 25μg/mL) 进 样量 20μL 表 1 为分析条件 图 2 是软饮料中添加了上述四种物质后得到的色谱图, 未经前处理, 直接进样 20μL 表 1 分析条件 仪器 : 岛津 LC-20A 系统 样品 : 图 1 中的标准溶液 ; 进样量 20μL 阿斯巴坦浓度 500μg/mL 糖精钠浓度 250μg/mL 山梨酸浓度 10μg/mL 苯甲酸浓度 25μg/mL 图 2 中软饮料加标样品 ; 进样量 20μL 色谱柱 :STR ODS-M(4.6mm 15cm) 柱温 :40 流动相 :40mM 醋酸钠缓冲盐溶液 (ph 4.0)/ 甲醇 (3/1) 流量 :1.0mL/min 检测器 :SPD-20A,250nm Peaks 1. 糖精钠 2. 阿斯巴坦 3. 苯甲酸 4. 山梨酸 Peaks 1. 糖精钠 2. 阿斯巴坦 3. 苯甲酸 4. 山梨酸 图 1 混标谱图 图 2 软饮料加标谱图 74

90 EDTA 的分析 接下来介绍的是 EDTA 的分析 经过前处理得到结合了 Fe 3+ 的螯合物, 再进行分离分析 添加四丁胺 (TBA) 运用反相离子对色谱进行分离 分析柱则采用以聚合物为基础材料制成的 Asahipak ODP-50 的反相柱, 这种色谱柱比硅胶柱在分离上更有效, 尤其是在使用 TBA 且高 ph 值的流动相的情况下显示出更好的耐用性 分析条件见表 2, 前处理过程 图 4 图 5 分别是标准样品谱图和市售蛋黄酱的加标谱图 标准溶液 100μL (EDTA-2Na 50μg/mL) 内标溶液 10μL (PDTA 1000μg/mL; 溶剂 0.01N NaOH) 用水定量至 1mL 溶液 A 溶液 A 100μL 0.01MFeCl 3 100μL 振摇 进样 20μL a) 标准样品 蛋黄酱 100mg 振摇 内标溶液 10μL 水 400μL 氯仿 500μL 离心 12000rpm 2min 水相 1 (c.a.. 400μL) 有机相 水 400μL 水相 2 有机相 定容至 1mL 溶液 B 溶液 B 振摇 0.01M FeCl 3 100μL 进样 20μL PDTA= 丙二胺四乙酸 75

91 表 2 分析条件 仪器 : 岛津 LC-20A 系统样品 : 图 4 标准溶液 50μg/mL; 图 5 蛋黄酱 ( 加标 ) 前处理 : 见图 3 色谱柱 : Asahipak ODP-50 ( 6.0mm I.D. 15cm) 柱温 :40 流动相 :20mM 磷酸钠缓冲盐溶液 (ph 6.9) 含有四丁基硫酸氢铵 ( 添加 4N NaOH 调节 ph 值至 7.5) 流量 :0.8mL/min 检测器 : SPD-20A,255nm Peaks 1. EDTA-Fe 2. I.S.(PDTA-Fe) Peaks 1. EDTA-Fe 2. I.S.(PDTA-Fe) 图 4 标准样品溶液谱图 图 5 蛋黄酱加标谱图 注 : 数据出自日本 CSC 76

92 HPLC 方法分析奶酪中的游霉素 游霉素是特异性阻碍霉及酵母繁殖的多烯大环内酯类抗生素,2005 年 11 月 28 日, 被日本指定为食品添加剂 ( 奶酪表面处理剂 ) 随之对 食品中的食品添加剂分析法 进行了修 改, 追加游霉素的 HPLC 分析法 本文介绍使用 HPLC 进行奶酪中游霉素的分析例 标准样品的分析 图 1 游霉素的结构式 表 1 表示基于 食品中的食品添加剂分析法 ) 的游霉素分析条件, 图 2 为其 UV 光谱图 图 3 表示游霉素标准液 (2.5mg/L)5μL 进样分析的结果 表 1 分析条件 色谱柱 :Shim-pack VP-ODS(4.6mmI.D. 150mmL.) 流动相 : 甲醇 / 水 / 醋酸 =50/50/5(v/v/v) 流速 :1.0mL/min 柱温 :40 检测器 :SPD-20A, 304nm 图 2 游霉素的 UV 光谱 图 1 游霉素的结构式图 3 游霉素的色谱图 (2.5mg/L,5μL 进样 ) 图 4 表示游霉素标准液 0.1~5mg/L(5μL 进样 ) 的工作曲线 相关系数 以上, 获得了良好的线性 77

93 样品 10g 甲醇均一化 (5min) 水 50mL 游霉素 (500mg/L),10μL 冷却 (-20,1 小时 ) 过滤 HPLC 10μL 进样 图 4 线性 (0.1~5mg/L,5μL 进样 ) 图 5 前处理 奶酪中游霉素的分析 按图 5 所示对 2 种市售奶酪进行前处理后分析 并在各自的样品中添加 0.5mg/kg 游霉素 标准品, 图 6~7 表示分析结果 图 6 奶酪 A 的色谱图 ( 游霉素添加 ) 图 7 奶酪 B 的色谱图 ( 游霉素添加 ) 注 : 数据出自日本 CSC 78

94 LCMS 方法分析食品和药品中的抗氧化剂 生活习惯疾病 ( 又称成人病 ) 源于日常生活的习惯, 如饮食, 吸烟, 饮酒 中风 心肌梗塞 糖尿病和癌症都是生活习惯疾病之一 由于这类疾病治疗难度大 周期长, 因此通过改善日常生活中的习惯, 从而预防这些疾病的发生尤为重要 造成这些慢性疾病的原因之一是机体内过度生成的活性氧 因此, 食物中含有的抗氧化剂是引人注目的预防生活习惯疾病的有效物质 举例来说, 食物中所包含的抗氧化剂包括 类胡萝卜素 ( 如 β- 胡萝卜素, 番茄红素, 辣椒素 ), 类黄酮和维生素 E 在本例中, 使用 LCMS 分别对市售保健饮料 含维生素 E 的药物 南瓜提取物中的维生素 E 或 β- 胡萝卜素进行了分析 图 1 为维生素 E 和 β- 胡萝卜素及其相关化合物的结构式 图 2 为维生素 E 和 β- 胡萝卜素标准品分析的质谱图, 两个化合物均为 M+1 峰, 其中维生素 E 在 4.1min 出峰,β- 胡萝卜素在 11.9min 出峰 图 1 维生素 E 和 β- 胡萝卜素及其相关化合物的结构式 图 2 维生素 E 和 β- 胡萝卜素标准品分析的质谱图 79

95 图 3 的质谱图分别为市售保健饮料 含维生素 E 的药物 南瓜提取物样品的分析结果 在市售保健饮料的质谱图中, 除了维生素 E 和 β- 胡萝卜素外, 还检测到 m/z 和 383 的离子峰 ( 峰与峰之间相差 28amu) 在含维生素 E 药物 ( 除了维生素 E 之外 ) 质谱图和南瓜提取物的质谱图 ( 除了 β- 胡萝卜素之外 ) 中, 还检测到 m/z 和 605 的离子峰 考虑到这些离子峰间隔为 2amu, 可以推断这些化合物含有许多双键, 类似于类胡萝卜素, 是双键的数目和位置不同的同系物 在南瓜提取物的质谱图中, 还检测到 m/z 615 和 617 的离子峰, 与 m/z 599 和 601 的离子峰相比正好相差 16amu, 表明前者是后者的氧化物 因此可以得出这样的结论,m/z 为 和 605 的化合物也具有抗氧化性 图 3 市售保健饮料 含维生素 E 的药物 南瓜提取物样品的质谱图 表 1 LCMS 分析条件 色谱柱 :STR ODS-II(2.0mm 150mm) 离子源电压 :+4.5 kv (APCI 正离子模式 ) 流动相 A : 甲醇 离子源温度 :400 流动相 B : 乙醇 雾化气流量 :2.5 L/min 梯度洗脱 :0%B(0min) ->80%B(15-20min) CDL 电压 :-40 V 流速 :0.2 ml/min DEFs 电压 :+50 V 柱温 :40 扫描范围 :m/z (1.0 sec/scan) 注 : 数据出自日本 CSC 80

96 ICPS-8100 分析食品磷酸中的多种元素 样品经水稀释, 以 ICPS-8100 进行定量分析 表 1 为定量结果, 图 1 为工作曲线, 图 2 样品 食品磷酸 前处理法 水稀释样品 3 倍后测定 分析方法 标准曲线法 为谱线的轮廓图 分析条件 仪器 ICPS-8100 高频频率 MHz 高频输出功率 1.2 KW 等离子气 Ar 14L/min 辅助气 Ar 1.2L/min 载气 Ar 0.7L/min 样品吸入量 1.0mL/min 观测方向 垂直方向 进样 同心雾化器 表 1 定量结果 (ng/ml) 元素 Ca Cu Na K Fe Ni As Pb 分析波长 nm 样品 1( 大瓶 ) 870 < < <30 <10 样品 2( 小瓶 ) 300 <5 570 < <10 81

97 图 1 工作曲线 图 2 谱线的轮廓图 注 :Na 经过扣背景校正得到数据 数据出自日本 CSC 82

98 HPLC 方法分析食品中酚类防氧化剂 食品中的某些成分如果暴露在空气中, 则生成各种氧化物, 造成品质劣化 因此, 各种防氧化剂用作食品添加剂 本文介绍用于油脂制食品中的酚类防氧化剂的 HPLC 分析法 在日本, 作为食品添加剂使用的酚类氧化防止剂有 BHT( 二丁基羟基甲苯 ),BHA ( 丁基羟基茴香醚 ),NDGA( 去甲二氢化愈创木酸 ),PG( 没食子酸丙酯 ) 等 4 种, 被容许用于黄油 海鲜冷冻品 海鲜干制品等食品中 本文介绍在上述 4 种成分及其他国家使用的 5 种酚类防氧化剂的共 9 种成分的样品分析例 使用梯度洗脱法的 9 种成分同时分析 图 1( 左 ) 表示对酚类防氧化剂 9 成分使用梯度洗脱法进行同时分析 (UV 检测 ) 的例子 将各成分 25mg/L( 甲醇溶液 ) 的样品 10μL 进样 图 1( 右 ) 为同一条件的荧光检测结果 TBHQ, NDGA,OG,PG,DG, BHA 这 6 种成分与 UV 检测相比, 灵敏度和选择性增高 另外, 对于 TBHQ,NDGA,BHA 的 3 种成分, 通过将荧光波长变更为短波长, 可进一步提高灵敏度 表 1 分析条件色谱柱 :Shim-pack FC-ODS(4.6mmI.D. 75mmL.) 流动相 :A : 5% 醋酸水溶液 B : 甲醇 / 乙腈 =1/1(v/v) B(40%) B(80%)/15min 线性梯度流速 :1.0mL/min 柱温 :40 检测器 :SPD-10Avp at 280nm RF-10AXL Ex at 275nm, Em at 365nm 图 1 标准品 9 成分的梯度洗脱法色谱图 ( 各 25mg/L,10μL 进样 ) ( 左 ) SPD-10Avp at 280nm, ( 右 ) RF-10AXL Ex at 275nm, Em at 365nm 黄油的分析 图 3 表示将黄油按照图 2 所示的方法进行前处理后分析的例子 分析条件同表 1 (UV 280nm 检测 ) 下图为黄油样品的分 析结果, 上图为在前处理阶段向黄油中添加浓度为 20mg/L 的 9 种酚类防氧化剂标准品时的分析结果 83

99 0.5g 黄油 混匀 -20 下放置 1 小时 离心 3000rpm.5min 取上清液 过滤 进样 10μL 加硫酸钠 1g, 乙腈 / 异丙醇 / 乙醇 =2/1/1(v/v/v) 5 ml 图 2 黄油样品的前处理 图 3 黄油的分析 ( 上 ) 样品 : 添加 20mg/L ( 下 ) 样品 使用等度洗脱法的 5 种成分分析 图 4 表示使用等度洗脱法进行的成分的分析例 左为使用 UV 检测器 右为使用荧光检测器测定的色谱图 分析条件表示在表 2, 各成分 25mg/L( 甲醇溶液 ) 的样品 10μL 进样 通过增加有机溶剂浓度, 也可分析 HMBP,OG,BHT,DG 适于特定成分的常规分析 表 2 分析条件表 2 分析条件色谱柱 :Shim-pack FC-ODS(4.6mmI.D. 75mmL.) 流动相 :5% 醋酸水溶液 / 甲醇 / 乙腈 =6/2/2(v/v/v) 流速 :1.0mL/min 柱温 :40 检测器 :SPD-10Avp,280nm RF-10AXL Ex,275nm, Em,365nm 图 4 标准品 5 种成分的等度洗脱法色谱图 ( 左 ) SPD-10Avp,280nm, ( 右 ) RF-10AXL Ex,275nm, Em,365nm 注 : 数据出自日本 CSC 84

100 HPLC 方法分析食品中辅酶 Q10 过去, 辅酶 Q10 在日本一直作为改善心肌代谢的药品使用, 但伴随着 2001 年的食药区分清单修改 ( 厚生劳动省医药局 ), 辅酶 Q10 被收录在食品分类中, 作为补遗而引人注目 在日本药典中以泛癸利酮这一医药品名称收录的辅酶 Q10 的分析法为 HPLC 法 本文介绍市售食品中辅酶 Q10 的分析例 标准样品的分析 图 1 为辅酶 Q10 的结构式 图 2 表示 5μL 进样分析的辅酶 Q10 标准液 (5.0mg/L, 乙醇 ) 的色谱图 表 1 表示分析条件 辅酶 Q10 的脂溶性较高, 因此, 以反相色谱法进行分析时, 使用非水系流动相 辅酶 Q10 在紫外 275nm 上具有较强的极大吸收, 可使用紫外检测器高灵敏度的检测 表 1 分析条件 色谱柱 :Shim-pack FC-ODS(4.6mmI.D. 75mmL) 流动相 : 甲醇 / 乙醇 =13/7(v/v) 流速 :1.5mL/min 柱温 :40 进样体积 :5μL 检测器 :SPD-20AV, 275nm 图 1 辅酶 Q10 的结构式 池温 :40 表 2 峰面积及保留时间的重现性 Peak Area Retention Time 1 st nd rd th th th CV(%) 图 2 辅酶 Q10 的色谱图 (5.0mg/L,5μL 进样 ) 重现性 表 2 表示 5μL 进样分析辅酶 Q10 标准液 (0.1mg/L) 时的峰面积值以及保留时间的重 现性 85

101 线性 图 3 表示辅酶 Q10(0.1~5.0mg/L) 的线性 相关系数 以上, 获得了良好的线性 表 3 分析条件 图 3 线性 (0.1mg/L~5.0mg/L) 色谱柱 :Shim-pack FC-ODS(4.6mmI.D. 75mmL) 流动相 : 甲醇 / 乙醇 =13/7(v/v) 流速 :1.5mL/min 柱温 :40 进样体积 :5μL 检测器 :SPD-M20AV, 275nm 狭缝宽度 :8nm 池温 :40 图 4 市售食品 ( 胶囊 ) 的色谱图 图 5 辅酶 Q10 的 UV 光谱 市售食品的分析 图 4 表示对含有辅酶 Q10 的食品 ( 胶囊 ) 以二极管阵列检测器进行分析的结果 使用乙醇配制成 10g/L 的样品, 以膜过滤器 (0.45μm) 过滤后, 进样 5μL 表 3 表示分析条件 图 5 为辅酶 Q10 标准品与样品中辅酶 Q10 的洗脱位置峰和谱图比较的结果 可知它们的 谱图非常一致 使用二极管阵列检测器可以轻松地获得紫外吸收光谱, 得到定性信息 此次分析的样品浓度较高, 但在常规分析时, 为了降低色谱柱的负荷, 建议稀释 100 倍左右后分析 注 : 数据出自日本 CSC 86

102 HPLC 方法分析食品中过氧化苯酰 标准品的分析 图 1 为过氧化苯酰的结构式 图 2 为标准品的分析例, 表 1 为分析条件 在日本销售的过氧化苯酰标准品中添加有用于稳定化的 25% 左右的水 因此, 在配制标准溶液之前, 需要通过滴定确定过氧化苯酰的准确含量 表 1 分析条件 色谱柱 :Shim-pack VP-ODS(4.6mmI.D. 250mmL.) 流动相 : 水 / 乙腈 =45/55(v/v) 流速 :1.0mL/min 图 1 过氧化苯酰的结构式 柱温 :40 检测器 :UV 235nm 图 2 过氧化苯酰的色谱图 (10mg/L,20μL 进样 ) 图 3 过氧化苯酰的高灵敏度色谱图 (40μg/L,20μL 进样 ) 高灵敏度分析 图 3 为过氧化苯酰标准品 (40μg/L) 的高灵敏度分析例 过氧化苯酰在小麦粉中的量相 当于 0.2mg/kg 本分析中的面积值的重现性 (n=6) 为 C.V. 值 2.8% 小麦粉的分析 图 5 表示用于小麦粉中过氧化苯酰分析的样品前处理法 图 6 表示日本国产小麦粉进行前处理后的样品以及添加 ( 图 5 中点划线箭头 ) 过氧化苯酰量相当于 1.0mg/L( 小麦粉换算 5.0mg/kg) 的经前处理后的样品的色谱图 87

103 图 4 线性 ( 各浓度 20μL 进样 ) 图 5 样品前处理方法 线性 食安基发第 号规定在 0.5 ~ 25mg/L 的范围配制过氧化苯酰工作曲线用标 准溶液 图 4 为在上述范围内制作的工作曲线 可知线性良好 图 6 小麦粉的分析 :( 上 )1.0mg/L 标准品添加 ;( 下 ) 无添加 ( 各 20μL 进样 ) 注 : 数据出自日本 CSC 88

104 GCMS 测定水发食品中的甲醛 甲醛常用作防腐剂, 它是一种原生质毒物, 接触后即发生皮肤和粘膜强烈刺激作用, 对人体细胞功能损害较大, 可引起肺水肿, 肝 肾充血及血管周围水肿, 甚至可能致癌 目前测定甲醛的经典方法是分光光度法, 该法简单 快速, 但易受酚 SO 2 和其它醛 胺的干扰, 容易造成假阳性 GC 法由于甲醛分子太小, 直接进 GC 分析时出峰太快, 且在 FID 检 测器无响应,LC 法也因甲醛极性太大而与溶剂峰同时流出, 而且在紫外无吸收无法检测 因此食品中甲醛的测定一般先将甲醛衍生, 再用 GC 或 LC 法进行测定, 但仍因食品基体复杂而常受到干扰, 也易造成假阳性结果 采用选择性离子检测 (SIM) 对水发食品中甲醛进行 GCMS 测定, 消除了食品中复杂基体的干扰, 提高了选择性和准确度 仪器与试剂 GCMS-QP2010 气相色谱 / 质谱联用仪 ( 日本岛津公司 ), 超声波发生器 甲醛标准溶液 : 取含量为 36%~38% 的甲醛 (A.R), 标定其准确浓度后, 用水配制成 1g/L 标准储备液, 置于冰箱 内保存, 使用时再逐级稀释成所需浓度 衍生试剂 : 称取 1.0g 2,4- 二硝基苯肼于 500mL 容量瓶中, 加 120mL 浓 HCl, 稀释到刻度, 配制成 2g/L 的衍生试剂 二氯甲烷 盐酸均为分析纯 样品提取 122 样品, 经粉碎后, 称取 5.0g ( 精确至 0.001mg), 加水溶解定容至 50mL, 密封 超声波 振荡提取 2min, 离心取上清液备用 衍生 2,4- 二硝基苯肼作甲醛的捕集剂, 可与甲醛反应, 脱去一分子水, 形成 2,4- 二硝基苯腙, 此 反应是不可逆的, 反应式如下 : 取 20mL 提取液, 加 2mL DNPH 衍生试剂, 混合均匀, 避光衍生 6h 标准溶液与样品同时进 行衍生 衍生产物 2,4- 二硝基苯腙用二氯甲烷 2mL 萃取 GCMS 测定 GC 条件色谱柱 : DB-5 (30m 0. 25mm 0.33μm) 弹性石英毛细管柱, 柱温 180 以 10 /min 至 240 (10min) 载气 He, 柱前压 100kPa, 分流比 10 1, 进样量 0.6μL MS 条件 EI 离子源, 电子能量 70 ev, 离子源温度 200, GCMS 接口温度 250, 电子倍增器电压 1.02kV, 选择离子检测 (SIM) m/z 由于食品基体复杂, 用 GC 或 HPLC 法测 定干扰较大, 容易产生假阳性结果 通常需过层 89

105 析柱再洗脱净化, 操作繁琐, 回收率较低 故选用 GCMS 选择离子检测方式 (SIM), 可消除杂质的干扰, 避免产生假阳性, 选择性明显提高, 灵敏度也比全扫描模方式提高两个数量级 衍生产物 2,4- 二硝基苯腙的质谱图见图 1 从图 1 可见, 2,4 二硝基苯腙的碎片离子丰度最大的峰为 m/z 63, 其次为 m/z 79, 分子离子峰为 m/z 210 依据选择离子的原则, 应尽量选择质荷比在高端的离子, 以减少干扰 ; 同时应选择丰度较大的离子, 以提高灵敏度 综合考虑以上两个因素, 选择 m/z79 和 m/z210 为检测离子, 完全消除了杂质峰的干扰, 保证了测定的准确性和灵敏度 图 1 2,4- 二硝基苯腙的质谱图 线性范围 线性方程与检出限 取甲醛标准储备液逐级稀释成 mg/L 的系列标准溶液, 进行 GCMS-SIM 分析 以峰面积 ( A) 和浓度 (c) 作定量工作曲线, 线性方程为 A = C, 相关系数为 , 在 0. 2~50 mg/l 浓度范围内线性关系良好 最低检测浓 度为 0.1mg/L ( S/N =3), 以取样量 5.0g 计, 本法对样品的检出限为 0.1mg/kg 通常, 甲醛或吊白块作为食品添加剂, 其加入量远高于 10mg/kg 才有防腐的效果, 故此本方法检出限完全满足食品分析的要求 方法的精密度和回收率 取 5mg/L 甲醛标准溶液 20mL 各 6 份, 按实验方法衍生 萃取 上机测定, 考察方法的精密度, 得到其相对标准偏差为 1.58% 表明本法具有良好的重复性 准确称取不同批号水发虾仁样品 5g, 分别 加入 mg/L 不同含量的吊白块, 按实验方法测定样品回收率, 每个样品平行测定 3 次, 结果见表 1 由表 1 可见, 样品回收率在 92.5%~101.2% 之间, 相对标准偏差在 3.0%~ 4.0% 之间 表 1 水发虾仁中甲醛测定的回收率 (n=3) 样品编号 样品量 原含量 加入量 测得量 回收率 相对标准偏差 g mg/l mg/l mg/l (%) (%) 注 : 数据出自烟台大学分析中心 90

106 LCMS-IT-TOF 分析 4 种具有三苯甲烷基团的人造色素 色素是一类十分重要的食品添加剂 现代食品工业为改善食品色泽及感官性质, 在食品加工过程中经常添加色素 目前常用的食品色素包括天然色素与人工合成色素 人工合成色素主要是以煤焦油中分离得到的苯胺燃料为原料以化学合成的方法制成 现代研究表明, 几乎所有的合成色素都不能向人 体提供营养物质, 而部分合成色素甚至会危害人体健康 本实验对亮蓝 绿色 S 牢固绿 FCF 和专利蓝 V 等 4 种人造色素进行多级质谱的系统分析, 其中亮蓝和绿色 S 是在食品工业中禁止使用的两种人工色素 分析结果 将亮蓝 绿色 S 牢固绿 FCF 和专利蓝 V 对照品分别配制为浓度为 1μg/mL 的供试溶液 使用 LCMS-IT-TOF 系统分别对 4 种人工色素进行系统分析 采用电喷雾电离方式, 在正离子模式下 分别获得 4 种合成色素的 MS 1 至 MS 5 多级碎片 结合分子式预测软件对每一级产生的碎片进行分析, 推测其可能结构, 得到具有三苯甲烷基团的人工色素的裂解规律, 确认这 4 种化合物的特征裂解离子 分析意义 含有三苯甲烷基团的人工色素的裂解规律, 确立了 4 种合成色素的多级裂解特征, 提高了实际样品中亮蓝 绿色 S 牢 固绿 FCF 和专利蓝 V 四种色素检测 鉴定结果的可靠性 同时, 也为鉴别其它同类结构色素提供可信的参考依据 分析参数 液相色谱 : 所有样品溶解于甲醇中, LCMS-IT-TOF 使用 SIL-20AC 直接进样, 体积 1μL, 流动相为乙腈 : 水 =50:50,LC-20AD 泵, 流速 0.1mL/min 质谱 :ESI+, 喷雾电压 4.4kv,CDL 温度 200, 加热块 200, 化合物碰撞能量范围 20-50%, 质量范围 m/z

107 结果与讨论 四种人造色素的 MS 1 谱图 亮蓝 1.0 Inten.(x1,000,000) 绿色 S m/z Inten.(x1,000,000) 牢固绿 FCF m/z Inten.(x1,000,000) 专利蓝 V m/z 四种人工色素部分 MS n 数据 化合物 分子离子 [M+N] 亮蓝 + C 37 H 35 N 2 Na 2 O 9 S 3 牢固绿 FCF + C 37 H 35 N 2 Na 2 O 10 S 3 专利蓝 V + C 27 H 32 N 2 NaO 7 S 2 绿色 S + C 27 H 26 N 2 NaO 7 S 2 理论值 MS n 离子 归属 元素组成 实测值 (m/z) MS 1 a [(M-2Na+2H)+H] + C 37 H 37 N 2 O 9 S MS 2 b a- C 15 H 17 NO 3 S + C 22 H 20 NO 6 S MS 3 c c- C 6 HO 3 S C 16 H 19 NO 3 S MS 1 a + [(M-2Na+2H)+H] C 37 H 37 N 2 O 10 S MS 2 b a- C 15 H 17 NO 3 S + C 22 H 20 NO 7 S MS 3 c c- C 6 HO 3 S C 16 H 19 NO 3 S MS 1 a [(M-Na+H)+H] + C 27 H 33 N 2 O 7 S MS 2 b a- SO 3 H 2 C 27 H 31 N 2 O 4 S MS 3 c b- SO 3 C 27 H 31 N 2 O MS 1 a [(M-Na+H)+H] + C 27 H 27 N 2 O 7 S MS 2 b a- S 2 O 6 H 2 C 27 H 24 N 2 O MS 3 c b- CH 4 C 26 H 20 N 2 O 注 : 数据出自中国检验检疫科学研究院 92

108

109 污染物

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111 GC-EI-MS 内标法同时分析鱼肉中八种 邻苯二甲酸酯 邻苯二甲酸酯类化合物 (Phthalic Acid Esters, PAEs) 又称酞酸酯, 主要用作增塑剂, 增强产品的可塑性和柔韧性, 提高产品的强度, 也被普遍用于农药 涂料 印染 油漆 化妆品 香料和生活用品的生产 由于 PAEs 极易迁移进入环境, 且具有易于吸附难以降解的特性, 随着塑料橡胶制品的泛滥使用,PAEs 大量残留于环境中, 被称为 第二个全球性 PCBs 污染物 1997 年世界野生动物基金会 (World Wildlife Fund, WWF) 列出 68 种物质有内分泌紊乱作用, 其中包括八种 PAEs: 邻苯二甲酸丁基苄基酯 (BBP) 邻苯二甲酸二环己基酯 (DCHP) 邻苯二甲酸二乙基酯(DEP) 邻苯二甲酸二己基酯 (DHP) 邻苯二甲酸二丙基酯 (DPrP) 邻苯二甲酸二丁基酯(DBP) 邻苯二甲酸二戊基酯 (DPeP) 和邻苯二甲酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 (DEHP) 仪器与标准物质 仪器 : GCMS-QP2010 气 - 质联用仪 标准物质 :DEP(98.5%) DBP(99.4%) DCHP(99.9%);DPeP(99.0%) BBP(97.0%) DPrP(99.0%) DHP(99.0%) ; DEHP( µg/l), 用正己烷配制成 µg/l 的标准储备液, 储存于 4 冰箱中保存, 临用前用 正己烷稀释配制成适当浓度的混合标准使用液 内标物 : 苯甲酸苄基酯 (99.0%), 购于德国 Dr.Ehrenstorfer, 用正己烷配制成 µg/l 的标准储备液, 临用前用正己烷稀释成 µg/l 的标准使用液, 均保存于 4 冰箱中 鱼样的前处理 粉碎与提取鱼样剃除鱼皮后, 取鱼肉用搅拌机搅碎, 再用匀质机匀浆处理 准确称取 10.0g 样品于 50mL 锥形瓶中, 分别用 20.0mL 丙酮超声提取三次, 每次 10.0min, 超声提取前用玻璃棒充分搅拌, 合并三次的提取液, 中速定量滤纸净化预分离称取 4.00g 100~200 目处理后的 Florisil 硅藻土装入内径约 1.0cm 的玻璃层析柱, 再加入高度约 2.0cm 的处理过的无水 Na 2 SO 4, 震摇层析柱使 Florisil 硅藻土填实, 上样前用 10.0mL 正己烷淋洗柱子, 弃去淋洗液, 将上 过滤, 用丙酮彻底转移并冲洗滤纸和漏斗后, 加入适量处理过的无水 Na 2 SO 4 除水, 氮吹使溶液浓缩近干, 转换溶剂成 2.0mL 左右的正己烷溶液 述浓缩液转移至层析柱, 用正己烷彻底转移, 采用乙酸乙酯 / 正己烷 (20%, v/v) 洗脱液 50.0mL 将目标物洗脱, 氮吹定容至 2.0mL, 定容前加苯甲酸苄基酯内标物使其含量为 100µg/L, 经 GC-EI-MS 分析 GC-EI-MS 分析条件 色谱柱 :DB-5MS 低流失毛细管柱 (30m 0.25 mm i.d. 0.25μm); 载气 :He ( >99.999%); 柱 流量 :1.00mL/min; 进样口温度 :280 ; 不分流进样 1.00μL; 定量方法 : 内标法 ; 柱升温 93

112 程序 : C/min C/min C/min 290 (5.0min) EI 离子源温度 :200 ; 接口温度 :280 ; 检测器电压 :1.05kV; 溶剂延迟时间 :3.00min 结果分析 内标物的选择 考虑到作增塑剂的 PAEs 种类较多, 鱼类可能富集的此类物质种类繁杂, 且鱼肉样品基质复杂, 难于挑选合适的 PAEs 作为内标物 同时, 同位素内标物价格昂贵 成本很高, 不利于方法的推广应用 而美国 EPA 标准方法 推荐以苯甲酸苄基酯作内标物, 不仅满足上述原则, 且价格适中易于获得, 故采用苯甲酸苄基酯作为八种 PAEs GC-EI-MS 定量分析的内标物 八种 PAEs 目标物的全程空白 LOD 线性范围 相关系数 加标回收率以及 RSD 目标物 空白 LOD 加标回收率 RSD /(µg/l) /(µg/l) /% /% 1.DEP DPrP DBP DPeP DHP BBP DCHP DEHP 注 : - 为小于 LOD 注 : 数据出自厦门大学化学化工学院 94

113 GFAAS 测定卤制食品及蛋制品中的铅 铅是作用于全身各个系统和器官的毒物, 它是具有积累性和多亲和性的有毒物质 早期中毒, 机体损害以功能性为主, 在严重中毒或中毒晚期, 可发生气质性甚至是不可逆的病变 食品中造成铅污染的因素有 : 植物吸收 食品加工储存及运输过程中使用含铅的器皿, 有的在加工过程中使用了少量难溶铅的氧化物, 如皮蛋在加工时有的采用密佗僧 ( 一氧化铅 ) 等 预防铅对人体产生危害的重要措施是控制饮食中的铅摄入量, 故监测饮食中铅含量是十分重要的措施 实验部分 仪器与试剂 AA-6701 原子吸收分光光度计,GFA-6500 石墨炉, 铅空心阴极灯 ( 北京有色院 ); 热解涂层石墨管 ( 日本进口 ); 微量取样器 1-10μL ( 瑞典 ); 箱式电阻炉 ; 硝酸 :1%; 硝酸镁 : 3mg/L; 氯化镧 :3mg/L; 磷酸二氢铵 :10.0g/L; 磷酸二氢铵 (10.0g/L)/ 硝酸镁 (3mg/L) 混合 溶液 ; 铅标准溶液 :1.000g/L 储备液 ( 上海测试技术研究所 ), 临用时配成 10μg/L 的使用液, 1% 硝酸作介质 所用水均为二次蒸馏水, 所用试剂均为分析纯, 且用 MIBK 萃取除去微量重金属离子 仪器工作条件 波长 283.3nm; 灯电流 8mA; 狭缝 0.5nm; 氘灯扣背景 ; 石墨炉原子化程序列于表 1; 纯 氩气为屏蔽气体, 内外气流均为 1.0L/min; 原子化时停止内气流, 进样量为 10μL 表 1 石墨炉原子化程序 步骤 炉温 ( ) 斜坡升温条件 (s) 保持时间 (s) 氩气流速 (L/min) 试验方法 将灰化好的样品冷至室温, 小心用 1% 硝酸溶液少量多次将灰分溶解, 并过滤于 10mL 容量瓶中, 用 1% 硝酸溶液定容, 摇匀 按仪 器工作条件, 在原子吸收分光光度计上进行测定, 每次进样量为 10.0μL, 基体改进剂 5.0μL 结果与讨论 石墨炉多步升温程序的选定 样品的干燥温度定在 100 和 250, 并 给了充分的时间 (40 和 10) 采用了较长的升 95

114 温时间, 防止样品暴沸, 原子化时可能出现的双峰 采用 500 和 700 两步灰化, 这更有 利于样品中杂质的挥发和消除, 对测定铅有利 方法的检出限 对试剂空白进行 22 次平行测定, 其标准偏差 s 为 0.016, 按三倍空白标准偏差计算检出限, 则检出量为 0.05μg; 若取水样 10.0mL, 则最低检出浓度为 0.005mg/L; 若取固体样品 1.0g, 则最低检出浓度为 0.05mg/Kg 标准工作曲线 分别移取 mL 10μg/L 铅标准溶液于 10mL 容量瓶中, 以 1% 硝酸溶液定容, 摇匀, 每次进样量为 10.0μL, 基体改进剂 5.0μL, 按仪器工作条件进行测定, 其线性范围为 0~100μg/L 样品测定 称取 5.000g 样品于瓷坩埚中, 先小火炭化至无烟, 移入马弗炉中, 于 500 灰化 6~8h, 取出冷至室温 若灰化不彻底, 则加入 1mL 硝酸高氯酸混合酸, 在小火上反复加热直至硝 化完全, 冷至室温 然后用 1% 硝酸定容, 混匀, 同时做一试剂空白 按实验方法对样品进行了多次单独测定, 并做了回收试验, 结果列于下表 表 2 样品测定结果及回收率 编号 样品名称 测定平均值 (n=5) (μg/kg) RSD (%) 加入铅量 (μg/l) 回收铅量 (μg/l) 回收率 (%) 烤鸭 烤鸭 熏鸡 咸蛋 咸蛋 皮蛋 皮蛋 保健皮蛋 火腿 火腿 由上表可知, 本法测定结果较为可靠, 其灵敏度和精确度可满足测定卤品及蛋制品的要求 注 : 数据出自安徽省黄山学院化学系和黄山市屯溪区卫生防疫站 96

115 SR-GFAAS 测定食盐中铅 GB 中规定测定食品中铅的第一法 是石墨炉原子吸收光谱法, 背景校正为氘灯或 塞曼效应 由于食盐中无机盐成分含量大, 共存 元素多, 背景干扰较严重, 用氘灯扣背景较正能 力比较差, 用自吸收谱线校正背景石墨炉原子 吸收测定食盐中的铅的方法结果较好 仪器及工作条件 仪器 : AA-6800 原子吸收光谱仪, 表 1 石墨炉原子化程序 GFA-6500 型石墨炉,ASC-6100 型自动进样 步 炉温 斜坡升温 保持时 氩气流速 器 普通石墨管, 铅空心阴极灯 ( 10 ~ 300mA) 工作条件 : 波长 283.3nm, 灯电流 10~ 300A, 狭缝 0.5nm, 自吸收扣背景, 读数方式峰高, 进样体积 10μL 骤 ( ) 条件 (s) 间 (s) (L/min) 石墨炉升温程序 : 如表 试剂 所用试剂均为分析纯, 实验用水为去离子水, 所用器皿均用 20% 硝酸浸泡过夜 铅标准储备溶液 : 由江苏省卫生防疫站购买,1mg/mL 铅标准使用液 : 将标准储备溶液用 0.15 % 的硝酸逐级稀释成 5.0ng/mL,10.0ng/mL, 15.0ng/mL 的标准使用液 实验方法 称取食盐 1.0g 加水 5mL, (1+1) 硝酸 2mL, 煮沸 15min, 冷却后移入 100mL 的容量瓶中, 加水定容, 摇匀过滤, 滤液备用 按上述仪器工作条件分别测定各 标准溶液及样品溶液的吸光值 5.0ng/mL, 10.0ng/mL, 15.0ng/mL 浓度的标准溶液的吸光值分别为 , 回归方程为 Abs = Conc ,r = 结果与讨论 校正方法 : 空心阴极灯具备一个重要特性, 即当灯电流大于临界电流时, 从阴极溅射的大量原子云产生了吸收, 灯的发光光谱变为凹型, 此时测得的信号主要是背景吸收, 几乎没有原子吸收 自吸收法充分利用空心阴极灯的这一特性, 在空心阴极灯上交替通过小电流和大电流, 小电流通过时测得的信号是背景吸收和原子吸收之和, 大电流通过时测得的信号是背景吸收 求得两者之差, 就能够正确地校正背景吸 收, 得到真正的原子吸收 本次实验中铅空心阴极灯弱脉冲工作期间电流 10mA, 强脉冲工作期间电流为 300mA 方法的相对灵敏度 : 用自吸收效应校正背景常碰到灵敏度降低的问题, 本次实验中弱脉冲状态铅的吸收为 A=0.9, 强脉冲状态铅的吸收为 B =0.1,A - B =0.8, (A-B) / A=88.9%, 测定灵敏度达到常规方法的 88.9%, 满足测定要求 97

116 准确度试验 : 在原含量分别为 3.2ng/mL 3.5ng/mL 2.9ng/mL 的样品溶液中各加入标准 2.0ng/mL, 测得总量分别为 5.3ng/mL 5.4ng/mL 5.0ng/mL, 回收率分别为 % 98.2 % % 精密度试验 : 对含量为 5.0ng/mL 10.0ng/mL 15.0ng/mL 的铅标准溶液及 3 份食盐样进行精密度试验, 按上述测定方法平行测定 6 次,RSD 在 1.93 %~4.01 % 之间 结论 自吸收法校正背景的精度一般比氘灯法好, 因原子吸收和背景吸收可以用同一灯测试, 因此不会出现由于光轴不一致而引起的校正误差, 对食盐这样的高基体物质中的微量铅的 测定最适宜, 须特别提醒的是自吸收法要求空心阴极灯能承受大电流, 为保证空心阴极灯的使用寿命, 请务必使用自吸收专用空心阴极灯 注 : 数据出自江苏省泰兴市卫生防疫站 98

117 GPC-GCMS 测定奶粉中有机氯及多氯联苯农药残留 有机氯农药和多氯联苯 (PCBs) 属于持久性有机污染物 (POPs), 是受各国 尤其先进国家最为关注的一类污染物 这类化学物质可以在环境里长期的存留, 可以在全球广泛的 分布, 并且可以通过食物链蓄积, 逐级的传递, 进入到有机体的脂肪组织里聚积, 最终会对生物体 人体产生不利的影响 标准与试剂 有机氯农药 (20 个 ) 和多氯联苯 (7 个 ) 的含量均 >98.0%, 购自 Chem Service; 丙酮 环己烷 二氯甲烷和正己烷均为农残级 无水硫酸钠的含量 >98.0%, 使用前在 400 烘 2 小时 ; 碱性氧化铝固相萃取柱 分析条件 岛津在线 GPC-GCMS:GPC 配有 Shodex CLNpak EV-200AC 凝胶渗透色谱柱 (2mm 150mm);GCMS 配有 PTV-2010 大体积进样器和毛细管色谱柱 (Rtx-5ms 30m 0.25mmID 0.25μm) GPC-GCMS 分析条件 : 泵流速 : 0.1mL/min; 柱温 :40 ; 农药残留馏分截取时间段 :4-6min; 载气吹扫 :0.1min; 流动相 : 丙酮 / 环己烷 (3:7); PTV 进样口程序升温 : 120 (4.5min) 80 /min 250 (34min); 进样模式 : 不分流进样 ; 进样时间 :7min; 柱温箱程序升温 :82 (5min)8 /min 280 (10.25min); 柱流速控制 : 恒压,120Mpa; 载气总流速 :30mL/min; 柱流速 :1.75mL/min, 进样量 :20μL MS 离子源温度 :200 ; 接口温度 :250 ; 溶剂延迟时间 :8min; 检测电压 :1.05KV; 质谱检测模式 :SIM 样品前处理 样品提取 : 称取 1g 奶粉样品至小烧杯中, 加入 2.0g 正己烷浸泡过夜的硅藻土, 充分搅拌, 然后转移至 ASE 快速溶剂萃取仪的样品盒中进行快速溶剂萃取 萃取完成后将萃取瓶中的萃取液转移至 25.0mL 容量瓶中, 用正己烷清洗萃取瓶, 合并清洗液至容量瓶中, 并定容至 25.0mL 脂肪含量的确定和仪器分析浓缩倍数的确定 : 样品提取完后, 合并清洗液并浓缩干, 称重, 计算脂肪的含量 按照脂肪含量 <2.5% 的标准移取萃取液至 40mL 玻璃样品瓶中, 常温下用氮气吹至 1.0mL, 待碱性氧化铝固相萃取柱净化 碱性氧化铝固相萃取柱净化 : 在 SPE 柱上方加入 2g 无水硫酸钠, 用 3mL 正己烷活化和平衡, 上样完成后, 先后用 3mL 正己烷和 3mL 二氯甲烷 / 正己烷 (5:95) 洗脱, 合并洗脱液于样品管, 在常温下用氮气吹至 1.0mL, 进行 GPC-GCMS 分析 结果与讨论 β- 六六六 φ- 六六六 硫丹 Ⅱ 硫丹硫酸酯在碱性氧化铝净化回收率低, 不适合该方法 99

118 SIM 扫描模式的标准色谱图见图 1, 保留时间, 定量离子和参考离子见表 1 (x100,000) 3.0 TIC TIC TIC TIC TIC TIC TIC 图 1 GPC-GCMS 检测待测物标准 TIC 图 表 1 各待测物保留时间 定量和参考离子 农药 保留时间 定量离子 参考离子 参考离子.alpha.-BHC Benzene, hexachloro beta.-BHC gamma.-BHC delta.-BHC pcb Heptachlor pcb Aldrin oxychlordane Heptachlor-epoxide trans-chlordane pcb Endosulfan I cis-chlordane p,p'-dde Dieldrin Endrin pcb Endosulfan II o,p'-ddt p,p'-ddd pcb p,p'-ddt Endosulfan sulfate pcb pcb 方法的检测限依据标准曲线的最低点计算确定为 12.5ng/g 对空白奶粉添加标样, 加标浓度为 和 80ng/g, 得到回收率结果见表 2 100

119 表 2 空白奶粉待测物加标回收率 (n=1) 组分名 加标浓度 (ng/g) alpha.-BHC Benzene,hexachloro beta.-BHC gamma.-BHC / / /.delta.-bhc / / / pcb Heptachlor pcb Aldrin oxychlordane Heptachlor-epoxide trans-chlordane pcb Endosulfan I cis-chlordane p,p -DDE Dieldrin Endrin pcb Endosulfan II / / / o,p -DDT p,p -DDD pcb p,p -DDT Endosulfan sulfate / / / pcb pcb 结论 使用 GPC-GCMS 可以简化样品前处理, 更快测定奶粉中有机氯农药和多氯联苯 方法 灵敏度高, 对大部分组分回收率好 注 : 数据出自上海市疾病预防控制中心 101

120 LC-AA 方法分析食品中的形态砷 砷元素有很多的形态 : 包括 As(III), As(V), 一甲基砷 (MMA), 二甲基砷 (DMA), 砷胆碱 (AsB), 砷甜菜碱 (AsC) 以及砷糖等, 而且砷的毒性等很大程度上取决于它的形态, 无机砷 [As(III) 和 As(V)] 毒性很大, 很少量就能致死, 甲基砷的毒性比无机砷毒性小了千倍, 但也有研究指出三价的甲基砷可能对人体神经系统的毒害非常大, 更复杂形态的砷的毒性大大降低, 砷胆碱 (AsB), 砷甜菜碱 (AsC) 以及砷糖基本上可以认为是无毒的, 因此只给出总砷的测定结果远远不够, 更多的工作应当集中测定分析砷的各种形态, 这对于我国砷污染工作的调查的开展以及治理, 以及相关产品的进出口, 都是至关重要的 用于生物样品中的砷形态分析方法较多, 可以用酶 甲醇 - 水 氯仿 - 甲醇 - 水和 Tris HCl 作提取液, 进行超声提取 振摇提取 微波提取和索氏萃取 由于生物样品中有机物较多, 砷的赋存形式又以有机砷为主, 因此以甲醇 - 水为提取液, 在控制条件下微波消解的方法较其他方法好 不仅有机砷形态提取率高, 而且耗时短 LC-AA 砷形态分析系统利用液相对不同形态的砷进行分离, 然后进入原子吸收进行检测, 购机以及维护成本都比较低, 操作方面也非常简单 仪器 LC-10Ai HPLC System: CBM-102, Rheodyne 9725i 手动进样器, AA-6800, HVG 分析条件 色谱柱 : Hamilton 阴离子交换柱 PRP-X100( 250mm 4.6mm ) PEEK 流动相 : 20mM 磷酸氢二铵 (ph 6.02) 流速 : 1.1 ml/min 进样体积 : 100µL 检测器 : AA-6800 分析波长 : 193.7nm 采样频率 : 2 Hz HVG 条件 : 15% HCl 1.5% KBH 4 0.5% NaOH 分析结果 标准样品 : As( Ⅲ ), As(V),MMA 和 DMA. 标准品的 5 种浓度水平如下 ( 单位 : µg/l) level As(Ⅲ) DMA MMA As(V)

121 1.50 μv(x1,000,000) 色谱 min 根据样品浓度取其中三点做工作曲线 : 浓度 (x10) 6.0 三价砷 浓度 (x10) 10.0 二甲基砷 面积 面积 浓度 (x10) 6.0 一甲基砷 浓度 (x10) 10.0 五价砷 面积 面积 RT(min) Calibration Curve R 2 As( Ⅲ ) DMA MMA As(V) 样品分析 1 黄花鱼 8.0 μv(x100,000) RT(min) Concentration(µg/L) As(Ⅲ) DMA - - MMA - - As(V) min 103

122 2 黄瓜 μv(x100,000) 7.5 色谱 min RT(min) Concentration(µg/L) As(Ⅲ) DMA - - MMA - - As(V) 大米 μv(x1,000,000) 色谱 min RT(min) Concentration(µg/L) As(Ⅲ) DMA MMA - - As(V) - - 注 : 数据出自岛津公司北京分析中心 104

123 LCMS 方法分析腹泻性贝毒 腹泻性贝毒 (Diarrhetic Shellfish Poison, DSP) 是二枚贝在摄取涡鞭毛藻 Dinophysis fortii 和 Dinophysis acuminata 等有毒浮游生物时积蓄在中肠腺内的物质, 会引起呕吐 腹泻 腹痛的急性肠胃炎 通常, 人类摄取的量不会致死, 在家庭烹调程度的热处理下不会分解 具有代表性的腹泻性贝毒有 : 大田软海绵酸 (Okadaic acid,oa), 鳍藻毒素 (Dinophysistoxin,DTX), Pectenotoxin, (PTX), 扇贝毒素 Yessotoxin 等, 由于它们结构复杂, 而且没有适当的显色团, 因此, 分析相当麻烦 日本法定方法为生物检定法的小鼠单位法, 但是, 荧光衍生后 HPLC 的分析方法也较为常见 本文介绍使用 LCMS 进行的 OA DTX-1 PTX-6( 图 1) 的分析例 OA 的正 负离子 ESI 质谱如图 2 所示 使用负离子 ESI 法可以清楚地观察到去质子分子 (M-H) - 使用正离子法时, 除钠离子加合型分子 (M+Na) + 外, 可确认由质子化分子脱去 1~4 个水分子的碎片离子 图 1 大田软海绵酸 (OA), 鳍藻毒素 (DTX-1) 和 Pectenotoxin -6(PTX-6) 的结构式 图 2 大田软海绵酸的正离子和负离子 ESI 质谱 105

124 在负离子检测中使用去质子分子 (M-H) -, 在正离子检测中使用钠结合型分子 (M+Na) + 的质量数进行选择离子检测 (SIM) 的结果, 在 13~1625ng/mL 的浓度范围取得了良好的线性, 定量限均为 13ng/mL( 负离子 检测中的 PTX-6 除外 ) PTX-6 在进行负离子检测时, 与正离子检测相比, 灵敏度差 5 倍左右, 而且 PTX 类中存在不含羟酸的同分异构体, 因此需要进行 PTX 类分析时, 谱图有些复杂, 因而选择正离子检测为宜 图 3 使用正离子和负离子 ESI 的腹泻性贝毒的 SIM 色谱图 表 1 分析条件 色谱柱 :Shim-pack VP-ODS (2.0mmI.D. 150mmL.) 流动相 A:5mM 醋酸铵 +0.1% 甲酸水溶液流动相 B: 乙腈梯度洗脱 :10%B(0min) 90%B(15-20min) 流速 :0.2mL/min 柱温 :40 进样体积 :2μL 电压 :-3.5kV(ESI-Negative mode) +4.5kV(ESI-Negative mode) 雾化气流速 :1.5L/min 干燥气压力 :0.2MPa CDL 温度 :200 加热块温度 :200 CDL & Q-array 电压 : 缺省值 SIM:m/z ,887.15, 负离子模式 m/z ,911.15,634.25,850.30, , , 负离子模式 注 : 数据出自日本 CSC 106

125 HPLC 柱前衍生法分析黄曲霉毒素 B1 黄曲霉毒素 (AFT) 对有机体具有致突 致癌 致畸性, 被列为可能的人体致癌物质 黄曲霉毒素在多种人类食物中被发现, 如玉米 坚果 花生等等, 以 B1 B2 G1 G2 的形式存在 AFTB1 在动物体内可转变成两种主要代谢产物 - AFTM1 和 AFTQ, 前者的毒性和致癌性与 AFTB1 相近, 主要存在于动物的尿和乳汁中 黄曲霉毒素可使用正相和反相液相色谱法分离, 反相色谱法操作较容易 流动相毒性 样品前处理 取 50μL 黄曲霉毒素 B1 标样溶液 (10ng/mL, 溶剂苯 - 乙腈溶液 (98:2 v/v)), 用氮气吹干, 加入 200μL 正己烷和 100μL 三氟乙酸, 混匀 1min, 室温下放置 10min, 氮气吹干, 用 LC 分析条件 仪器 Shimadzu LC-20A 液相色谱系统 ( 含 LC-20AT 二元泵 CTO-20A 柱温箱,RF-10AXL 色谱分析条件流动相 : 甲醇 : 乙腈 : 水 =1:3:6 流速 :1.0mL/min 色谱柱 :Shim-pack GVP-ODS (4.6mm*10mm); 分析结果 也较低, 被广泛采用 使用反相液相色谱检测时, 可通过柱前衍生法或柱后衍生法, 提高 AFTB1 AFTG1 的检测灵敏度, 使之与 AFTB2 AFTG2 在相近水平下检测 柱前衍生法无需专用柱后衍生反应系统, 方法简单 本方法通过三氟乙酸 (TFA) 柱前衍生,HPLC 检测黄曲霉毒素 B1 该方法可用于 4 种黄曲霉毒素 B1 B2 G1 G2 同时检测, 也可用于 AFTM1 检测 乙腈水溶液 ( 乙腈 / 水 85:15 v/v) 50μL 重新溶解, 混匀 30s, 经 0.45μm 滤膜过滤, 供液相色谱仪检测用 荧光检测器,LCsolution 色谱工作站 ) Shim-pack VP-ODS (4.6mm*150mm,5μm) 激发波长 365nm 发射波长 425nm 柱温 :40 进样量 :10μL 黄曲霉毒素 B1(AFTB1) 标样色谱图及分析结果 mv 40 Detector A:Ex:365nm,Em:425nm 1.1 mv Detector A:Ex:365nm,Em:425nm AFTB AFTB min 图 1 衍生后 AFB1 标样色谱图 min 图 2 未衍生 AFTB1 标样色谱图 107

126 表 1 黄曲霉毒素 B1 分析结果 化合物 标样浓度保留时间 (ng/ml) (min) 峰面积 峰高 AFTB1 衍生 AFTB1 未衍生 结论 三氟乙酸柱前衍生法可用于 AFTB1 检测, 增强其荧光强度, 提高检测灵敏度 通过以上实验检测 AFTB1 标样 (10ng/mL), 未经 衍生标液的信噪比为 42, 衍生后信噪比提高至 S/N=1434 注 : 数据出自日本 CSC 108

127 HPLC 方法分析麻痹性贝毒 近年来各地多次发生麻痹性贝毒的贝类中毒事件, 给水产业带来极大的打击, 也成为食品卫生上的重大问题 麻痹性贝毒是浮游生物的一种涡鞭毛藻的一部分产生的神经毒素, 已知是称为岩贝毒 素 旋沟藻毒素同系物的成分名 LC 对这些贝毒成分的分析方法使用柱后反应衍生荧光检测法 这里介绍用本法进行的对市售旋沟藻毒素 (GTX)1-4 标准试样的分析例 分析条件分离条件 色谱柱 :STR ODS-II(4.0mm 1.D 150mmL) 流动相 : 含 4mM 庚烷基磺酸 ( 钠 ),10mM 磷酸钠缓冲液 (ph7.0) 流速 :0.8mL/min 温度 :40 反应条件第一反应液 : 含 5mM 高碘酸 50mM 硼酸 ( 钠 ) 缓冲液 (ph9.5) 流速 :0.4mL/min 温度 :60 第二反应液 :110mM 磷酸缓冲液 (ph2.1) 流速 :0.4mL/min 温度 :40 检测条件 : 荧光检测器 EX330nm Em390nm () 为浓度单位 MU/mL 注入量 :10μL, 浓度记在峰尖上 图 1 旋沟藻毒素 (GTX)1-4 标准溶液的分析例 109

128 [ 参考事项 ] 1 9: 脱气装置 8: 化学反应槽 2: 低压梯度比例阀 11: 混合器 3 10: 输液装置 12: 荧光检测器 4: 混合器 : 反应盘管 5: 自动进样器 M1 M2: 流动相 6: 柱箱 R1 R2: 反应液 7: 分析柱 图 2 流程图 图 3 贝毒成分的结构式 注 : 数据出自日本 CSC 110

129 AA 测定饼干中的铜和铅 饼干作为日常生活中必不可少的食品, 与我们每个人密切相关 但是饼干在生产和运输的过程中, 不可避免的与各种金属设备和金属 容器相接触, 从而产生重金属污染 本方法使用原子吸收石墨炉方法对市场上一种饼干中的铜和铅重金属元素进行测定 前处理方法 称样 0.5g, 加 8mL 硝酸,2mL 过氧化氢, 20mL, 待测 微波消解后加热蒸发至剩少量溶液, 定容 使用仪器 :AA-6300G 采用标准曲线法进行测定 Cu 的测定条件 : 灯电流低 ( 毫安 ):6 波长 (nm) :324.8 狭缝宽 (nm):0.7 点灯方式 :BGC-D 2 石墨炉升温程序 : Cu 的标准曲线 : Pb 的测定条件 : 灯电流低 ( 毫安 ):10 波长 (nm) :283.3 狭缝宽 (nm):0.7 点灯方式 :BGC-D 2 111

130 Pb 的石墨炉测定程序 : Pb 的标准曲线 : 测定结果 : 分析元素 饼干 ng/g Cu 1150 Pb <100 注 : 数据出自岛津公司北京分析中心 112

131 ICP-AES 法分析白酒中的 Pb Al Fe Ca Mg Mn 使用岛津全谱型电感耦合等离子体发射光谱仪 ICPE-9000, 进行定量分析 表 1 为 样品 白酒 分析方法 标准曲线法 前处理法 取酒样浓缩 5 倍后直接进样 定量结果, 图 1 为工作曲线, 图 2 为谱线的轮廓图 分析条件 仪器 ICPE-9000 高频频率 27.12MHz 高频输出功率 1.2KW 等离子气 Ar10L/min 辅助气 Ar0.6L/min 载气 Ar0.7L/min 样品吸入量 1.0mLmin 观测方向 水平方向 进样 同心雾化器 表 1 定量结果 (mg/kg) 分析元素 Pb Al Fe Ca Mg Mn 分析波长 (nm) 特制酒 Al nm (1) 4000 Ca nm (1) Intensity 750 Intensity r = r = Concentration (mg/l) Concentration (mg/l) Equation: Conc = a * I ^ 3 + b * I ^ 2 + c * I + d Equation: Conc = a * I ^ 3 + b * I ^ 2 + c * I + d Factor: a = c = b = d = Weight: None Origin: None Factor: a = b = c = e-005 d = Weight: None Origin: None Fe nm (1) 300 Mg nm (1) Intensity Intensity r = r = Concentration (mg/l) Concentration (mg/l) Equation: Conc = a * I ^ 3 + b * I ^ 2 + c * I + d Factor: a = c = e-005 b = d = Weight: None Origin: None Equation: Conc = a * I ^ 3 + b * I ^ 2 + c * I + d Factor: a = c = b = d = Weight: None Origin: None 113

132 40000 Mn nm (1) Pb nm (1) Intensity Intensity r = r = Concentration (mg/l) Concentration (mg/l) Equation: Conc = a * I ^ 3 + b * I ^ 2 + c * I + d Equation: Conc = a * I ^ 3 + b * I ^ 2 + c * I + d Factor: a = b = c = e-005 d = e-005 Weight: None Origin: None Factor: a = c = b = d = e-004 Weight: None Origin: None 图 1 工作曲线 Al Best Cond 1 Pb Best Cond 1 Intensity 2500 酒样 1.5ppm Intensity ppm 酒样 0 0 Fe Cond 1 Ca Best Cond 1 Intensity ppm 酒样 Intensity 酒样 0.3ppm 0 0 Mg Best Cond 1 Mn Best Cond 1 Intensity 酒样 0.3ppm Intensity ppm 酒样 0 0 注 : 数据出自日本 CSC 图 2 谱线的轮廓图 114

133 ICP-AES 法分析蜂胶中的 Pb Zn Fe As Cd 使用岛津全谱型电感耦合等离子体发射光谱仪 ICPE-9000 样品经酸消解, 进行定 样品 蜂胶 前处理法 取 0.5g 样品,800 度灰化 4 小时后, 稀硝酸溶解样品至澄清, 定容 25mL 分析方法 标准曲线法 量分析 表 1 为定量结果, 图 1 为工作曲线, 图 2 为谱线的轮廓图 分析条件 装置 ICPE-9000 高频频率 27.12MHz 高频输出功率 1.2KW 冷却气 Ar10L/min 等离子气 Ar0.6L/min 载气 Ar0.7L/min 样品吸入量 1.0mL/min 观测方向 轴向 进样 同心雾化器 表 1 定量结果 (mg/kg)ppm 分析元素 Pb Zn Fe As Cd 分析波长 (nm) 蜂胶样品 未检出 未检出 图 1 工作曲线 115

134 Zn Cond 1 Pb Best Cond 1 Intensity 1000 样品 0.1ppm Intensity ppm 样品 0 0 Fe Cond 1 Intensity ppm 样品 0 图 2 谱线的轮廓图 注 : 数据出自日本 CSC 116

135 ICP-AES 法分析水生植物中的多种元素 使用岛津全谱型电感耦合等离子体发射光谱仪 ICPE-9000, 进行水生植物 ( 绿藻素, 马尾藻 ) 的定量分析 定量结果见表 1, 谱图 见图 1 所得结果中, 几乎所有的元素均符合标准值 样品 绿藻素标准粉末 马尾藻标准粉末 预处理 每个样品取 1g, 加入硝酸 盐酸与少量氢氟酸, 进行热消解 样品冷却后, 定容至 25mL, 作为分析样品 分析条件 仪器 :ICPE-9000 高频输出功率 :1.2 (kw) 冷却气 :10 (L/min) 辅助气 :0.6 (L/min) 载气 :0.8 (L/min) 进样 : 同心雾化器 样品吸入量 :1.0 (ml/min) 雾化室 : 旋流雾室 矩管 : 小炬管 观测方向 : 水平 / 垂直 表 1 水生植物定量结果 (μg/g) 样品 绿藻素 马尾藻 元素 定量值 标准值 定量值 标准值 Al (215) As Ba Ca ± ±500 Cd Cr ( 0.2 ) Cu ± ±0.2 Fe ± ±6 K ± ±2000 Mg ± ±300 Mn ± ±1.0 Ni P (17000) 2540 (2600) Pb 0.5 (0.6) ±0.05 Sr V Zn ± ±1.2 * 括号内值为参考值 117

136 Al 忦審 1 Cond As 忦審 1 Cond Al 忦審 1 Cond As 忦審 1 Cond Intensity Intensity Intensity Intensity Ca Best 忦審 2 Cond 2 Cd Best 忦審 1 Cond 1 Ca Best 忦審 2 Cond 2 Cd Best 忦審 1 Cond Intensity Intensity 400 Intensity Intensity Cr Best 忦審 1 Cond 1 Intensity Cu Best 忦審 1 Cond 1 Intensity Cr Best 忦審 1 Cond 1 Intensity Cu Best 忦審 1 Cond 1 Intensity Fe 忦審 1 Cond 1 Intensity K 忦審 2 Cond 2 Intensity Fe 忦審 1 Cond 1 Intensity K 忦審 2 Cond 2 Intensity 图 1 水生植物 ( 马尾藻 ) 的谱图 注 : 数据出自日本 CSC 118

137 ICP-AES 法分析茶叶中的多元素 中国卫生部与中国国家标准化管理委员会于 2005 年 1 月 25 日发布了 食品中污染物限量 GB , 并于 2005 年 10 月 1 日开始实施 其中对不同食品中污染金属元素和最大允许浓度予以限定 本文以茶叶等标准物质为例, 使用 ICPE-9000 对 GB 中明确规定的污 染元素铅进行了分析, 鉴于 ICPE-9000 可以进行多元素同时测定的特点, 也介绍了一些在其他食品中作为污染物被限定元素的分析结果供参考 本文采用全谱型 ICP-AES 对茶叶标准物质中的多元素进行定量分析, 分析结果与标准值一致 前处理方法 称 0.5 克样品, 加入适量硝酸在电热板上加热, 据溶解情况反复添加硝酸至完全除去有机物 再加入硝酸和少量氢氟酸加热溶解并蒸 干后, 加硝酸和盐酸加热溶解, 放冷后定容到 100mL, 用于测定 实验条件 仪器 ICPE-9000 高频输出功率 :1.2 (kw) 等离子气流量 :10 (L/min) 辅助气流量 :0.6 (L/min) 载气流量 :0.8 (L/min) 样品导入 : 同轴雾化器 样品提升量 :1.0 (ml/min) 雾室 : 旋流雾室 矩管 : 小矩管 观测方法 : 水平方向 / 垂直方向 表 1 定量分析结果 (μg/g) 茶叶 ( NIES No.7 ) 橄榄叶 ( BCR CRM-62 ) 柑橘叶 ( NIST SRM1572 ) 元素 定量值 保证值 定量值 保证值 定量值 保证值 Al ± ( 260 ) ±15 As <0.4 < Cd Cr 0.17 ( 0.15 ) ±0.2 Pb ± ± ±

138 工作曲线和光谱轮廓图 Cr Best 忦審 Cr nm (1) 1250 橄榄叶 Intensity Intensity 柑橘叶 2000 茶叶 r = Concentration mg ( / L ) Al 忦審 Al nm (1) 茶叶 Intensity Intensity 橄榄叶 柑橘叶 r = Concentration ( mg/ L ) Pb nm (1) Pb Best 条件 Intensity Intensity 柑橘叶 橄榄叶 茶叶 r = Concentration ( mg/ L ) 注 : 数据出自岛津 CSC 120

139 GC-NCI-MS 法分析牛奶饮品和奶粉中 多种有机磷农药残留 仪器 : GCMS-QP2010 气相色谱 - 质谱联用仪 ; 超声波清洗器, 电热恒温水浴锅, 氮吹浓缩装置 试剂 : 乙腈 正己烷 乙酸乙酯和丙酮均为农残级试剂 ( 美国 Tedia 公司 ); 无水 Na 2 SO 4 ( 分析纯 );Forisil 硅藻土 ( 分析纯 ),100~200 目 ; 层析用中性氧化铝 ( 分析纯 ),100~200 目 ; 直径为 11cm 的快速定量滤纸农药标准物质 : 灭线磷 甲拌磷 乐果 二嗪磷 乙拌磷 甲基毒死蜱 甲基对硫磷 皮蝇磷 杀螟硫磷 马拉硫磷 毒死蜱 对硫磷 溴硫磷 稻丰散 喹硫磷 乙硫磷 三硫磷 伏杀硫磷 蝇毒磷 ; 三苯基磷酸酯内标物 (IS) 样品前处理 : 样品 ( 牛奶饮品或奶粉 ) 10.0g,100mL 锥形瓶 25mL 乙腈超声波提取,15 分 10.0g 无水硫酸钠超声波提取,10 分 残渣 10mL 乙腈超声波提取,10 分 提取液快速定量滤纸, 过滤 残渣 提取液快速定量滤纸, 过滤 合并 氮吹仪浓缩至 0.5mL 转移至玻璃层析柱进行洗脱 洗脱液至氮吹仪中浓缩近干 丙酮溶解并转移至带刻度的小测试瓶中 定溶至 1.00mL 0.20mL 1.00/kg 三苯基磷酸酯 (IS) GCMS 分析 121

140 在 20cm( 长 ) 1.5cm( 内径 ) 玻璃层析柱内填入适量的玻璃毛, 再依次填入 1cm 高无水 Na 2 SO 4 2.0g 中性氧化铝 3.0g Florisil 硅藻土和 1m 高无水 Na 2 SO 4 ; 先用 10mL 正己烷淋洗 玻璃层析柱, 再将浓缩后的提取液转移至玻璃层析柱内, 然后用 30mL 正己烷 / 乙酸乙酯 (1/1, v/v) 混合洗脱剂洗脱 分析条件 : GC 分析条件 : DB-5 MS 毛细管柱 (30m 0.25mm i. d., 0.25μm); He 载气 ( >99.999%); 柱头压 61.2kPa; 载气恒线速度 36.8cm/s; 不分流进样 1.00μL; 进样口 250 ; 气 - 质接口 260 色谱柱升温程序 :75 ( 保持 1.0min) 以 20 /min 的升温速率升至 160 ( 保持 0.5min) 以 25 /min 的升温速率升至 185 以 5 /min 的升温速率升至 190 ( 保持 3.0min) 以 10 /min 的升温速率升至 220 以 5 /min 的速率升至 230 以 30 /min 的升温速率升至 280 ( 保持 10min) NCI-MS 分析条件 : 甲烷反应气 (>99.999%); NCI 源电子能量 70eV; 灯丝电流 60μA; 检测器电压 1.10kV; NCI 源温度 200 ; 溶剂延迟时间 3.0min 测定牛奶饮品和奶粉结果 将此分析方法应用于多种品牌牛奶饮品和奶粉的分析 ( 所有样品均采购于当地大型超 市 ), 实际样品分析均按取样量 10.0g m /z=157 d Abundance m /z= IS a 19 b c t R / m in 结论 : 图 1 GC-NCI-MS SIM 色谱图. (a) 内标物 (200µg/kg) 与 19 种有机磷农药混合标准样品 (10µg/kg), (b) 花生牛奶样品和 (c) 试剂空白 牛奶饮品和奶粉经乙腈提取剂超声提取 Florisil 硅藻土和中性氧化铝双净化剂同时净化及正己烷 / 乙酸乙酯 (1/1,v/v) 混合洗脱剂洗脱后, 以三苯基磷酸酯为内标物, 采用 GC-NCI-MS 的选择离子监测方式 (SIM) 定性与定量分析 当牛奶饮品和奶粉的加标浓度水平为 µg/kg 时, 平均加标回收率 为 64.5%~129%, 相对标准偏差为 2%~20%; 除喹硫磷的方法检测限 (MDL) 为 2.4µg/kg 外, 其余 18 种有机磷农药的 MDL 均小于 1.0µg/kg; 线性范围为 10~500µg/kg, 相关系数均大于 , 此分析方法可用于牛奶饮品和奶粉中多种痕量有机磷农药残留的分析 注 : 数据出自厦门大学化学化工学院 122

141 GCMS 方法分析盐酸克伦特罗 盐酸克伦特罗 ( 俗称瘦肉精 ), 是国家严令禁止作为添加剂使用的违禁品 它的测定方法有酶联免疫筛选法, 高效液相色谱法 原理 用稀酸将样品中的克伦特罗盐酸盐溶出, 溶液碱化, 液液萃取和固相萃取柱净化后, 经 N,O- 双三甲基硅烷三氟乙酰胺 仪器 GCMS-QP2010,EI 源, 超声波清洗器, 转速 5000r/min 以上离心机, 酸度计, 振荡 试剂 盐酸克伦特罗 ( 纯度 99.5%), 美托洛尔 ( 纯度 99%), 磷酸二氢钠 (0.1mol/L ; ph=6.0), 氢氧化钠 (1.0mol/L), 氯化钠, 高氯酸 ( mol/L), 浓氨水, 异丙醇, 乙 样品前处理 肉. 肝. 肾 : 称样 g, 按每 10g 样品 20mL 高氯酸 ( mol/L) 的比例, 高速匀浆 作平行样, 保证每份样品含原样 10g 以上, 超声提取 30min,80 水浴提取 30min, 冷却后离心 20min(4500rpm), 倾出上清液, 取适量高氯酸重复上述操作一次 合并上清液, 调其 ph=9.5±0.1, 再离心取上清 加 30mL 异丙醇 - 乙酸乙酯振荡提取 20min, 取适量异丙醇 - 乙酸乙酯重复提取一次 合并有机相,60 旋转蒸发至近干 测定参数 气相条件 : 色谱柱 :DB-5MS( 或 DB-1),30m 0.25mm ID 0.25μm 载气 : 氦气 ; 柱头压 98Kpa 柱温程序 :70 保持 1min; 以 18 /min 升至 200, 保持 2min; 以 5 /min 升至 215 ; 和气质联机法等 在此使用气质联用方法测定样品中的盐酸克伦特罗 (BSTFA) 衍生后, 于 GC-MS 进行测定 以美托洛尔为内标, 内标法定量 器, 旋转蒸发器, 漩涡式混合器, 恒温加热器,N 2 蒸发器, 均浆器, 玻璃器皿酸乙脂, 甲醇 : HPLC 级, 甲苯 : 色谱醇, 无水乙醇, 衍生剂 : N,O- 双三甲基硅烷三氟乙酰胺 (BSTFA), 弱阳离子交换柱 (LC-WCX) (3mL), 针孔式微孔过滤膜 (0.45μm, 水相 ) 用磷酸二氢钠缓冲液 (0.1mol/L, ph=6.0) 溶解残留物, 并定容至 5mL; 离心后取上清液, 针筒式过滤器过滤后, 待过柱 净化过程 : 于净化吹干样品残渣中加入 200μL 甲醇, 50μL 内标工作液 (2.4mg/L), 涡旋混匀, N 2 蒸发至干 然后加入衍生剂 80μL 盖塞涡旋振荡 1min, 置 73 恒温箱中加热衍生 90min 取出凉至室温, 漩涡混匀,N 2 吹干 加入 50μL 甲苯, 漩涡混匀, 待进样 进样口温度 :240 进样量 :1.0μL, 不分流再以 2 /min 升至 230 ; 以 5 /min 升至 245 ; 以 25 /min 升至 280, 保持 2min 123

142 质谱条件 :EI 源电子轰击能 :70ev 质量扫描范围 :60-400amu 检测器温度 :200 用克伦特罗三甲基硅烷衍生物特征质谱峰 :m/z=86,187,243,262 和美托洛尔三甲基硅烷衍生物特征质谱峰 :m/z=72,223 以及峰保留时间的质谱谱库检索结果定性 溶剂延迟时间 :8min 接口温度 :240 用克伦特罗三甲基硅烷衍生物特征质谱峰 86 的峰面积与美洛托尼三甲基硅烷衍生物特征质谱峰 72 的峰面积比定量 图 1 1# 峰为克伦特罗硅烷化衍生物 ;2# 峰为未衍生化的内标 ; 3# 峰为未衍生化的克伦特罗 ;4# 峰为内标的硅烷化衍生物 图 2 1# 峰的质谱检索结果 使用上述条件分别测定了猪肉. 肝. 肾. 尿等样品, 加标回收率在 62%-87% 之间, 实际 结果良好 注 : 数据出自郑州市疾病预防控制中心 124

143 HPLC 和 TLC 法鉴定蜂蜜中异构化糖 目前蜂蜜样品常规检测项目仅限于食品添加剂 农残等对人体有明显危害成分, 对蜜源搀杂 搀假没有强制检测 假蜂蜜几乎没有营养价值可言, 而且糖尿病 龋齿 心血管病患者喝了还可能加重病情 常见的假蜜成分有 : 糖浆, 砂糖, 转化糖, 异构化糖等等, 常见的假蜜源作物有大米, 麦子, 甘 仪器概况 岛津 Prominence LC-20A 高效液相色谱仪系统 配置为 LC-20AD 输液泵,DGU-20A 3 在线脱气机,SIL-20A 自动进样器,CTO-20A 高效液相色谱分析方法 色谱柱 :Inertsil ODS-EP mm,10μm 流动相 : 水流速 :0.8mL/min 检测器池温 :40 薄层色谱分析方法 薄层色谱选用展开溶剂为水, 乙酸, 正丁醇, 混合比例为 1:1:2 显色试剂为 1g 二苯胺盐酸盐,1mL 苯胺,50mL 丙酮和 5mL 磷酸的混合液 在展开槽中加入 20mL 展开溶剂, 平衡 蜂蜜样品 油菜花蜜和洋槐蜜样品由日本 Sakura 公司提供, 异构化糖加标量分别为 2.5% 和 5% 样品前处理方法 样品前处理方法由日本 Sakura 公司提供, 具体步骤如图 1 所示 蔗, 甜菜, 玉米, 西米等等 目前国际上广泛采用碳同位素法 TLC 法 HPLC 法等做为假蜜搀杂鉴定的检测手段 其中薄层色谱法具有操作简单, 成本低廉的优点而逐步普及 ; 液相色谱法具有重现性好 灵敏度高, 检出限低等特点, 是假蜜检测的发展方向 柱温箱,RID-10A 示差检测器,CBM-20A 系统控制器和 LCsolution 色谱工作站 进样量 :50μL 洗脱方式 : 等度洗脱分析时间 :60 分钟 20min, 待有机溶剂挥发平衡后将点好的硅胶板放入 约 4 小时后待溶剂扩展至硅胶板 3/4 处, 取出硅胶板 用吹风机吹干展开溶剂 喷显色剂后再吹干并放入干燥箱中显色 SPE 柱 10mL 水 2g 样品两次活化 10mL 水上样 5mL 水两次洗涤 7%25mL 乙醇洗涤 50%5mL 乙醇 洗脱 图 1 前处理步骤 55 旋干 0.5mL 水溶解 125

144 分析结果 高效液相色谱法 图 2 为本方法检测洋槐样品空白色谱图及 5% 异构化糖搀杂的加标色谱图 mv Detector A a min mv Detector A 异构化糖 b a b c d 异构化糖 min 图 2 洋槐样品空白色谱图 (a) 及加标图谱 (b) 图 3 薄层色谱板分析结果 ( 从左至右依次为 a, 洋槐阴性 ;b 洋槐阳性 ;c 油菜花阴性 ; d 油菜花阳性 如图 2 所示,5% 加标样品在 32.5min 处出现异构化糖的色谱峰, 空白样品则没有出峰 薄层色谱法 如图 3 所示, 洋槐及油菜花阳性样品中出现异构化糖的样品点, 而阴性样品中没有出现 结论 高效色谱法及薄层色谱法可用于蜂蜜中异构化糖搀杂的鉴定 样品前处理方法简单易行 薄层色谱法操作简单, 成本低廉, 液 相色谱法较薄层色谱法大大缩短了分析时间 注 : 数据出自日本 CSC 126

145 LCMS 分析孔雀石绿 隐性孔雀石绿 有机色素孔雀石绿用作观赏魚的白点病或烂尾病的治疗药物 ( 抗菌剂 ), 但在日本国内不允许用于养殖鱼 2004 年 12 月 16 日, 日本厚生劳动省颁发了食安监发第 号 关于养殖鱼的孔雀石绿分析法 的通知, 定量试验采用 HPLC 法, 确认试验中采用 LCMS 法 另一方面, 孔雀石绿在体内代谢为隐性孔雀石绿, 因此, 需要对这 2 种成分进行同时分析 本文介绍了孔雀石绿以及隐性孔雀石绿的 LC-MS 同时定量法 孔雀石绿具有铵离子基团, 隐性孔雀石 绿具有二甲胺基, 因此离子化采用正离子 ESI 法 在这些化合物的分析中, 流动相的 ph 值很重要, 对于离子化效率 谱图模式以及保留时间都有影响 本文中采用流动相为 5mM 甲酸铵 (ph3.0)/ 乙腈 =20/80 并且, 隐性孔雀石绿会因紫外线照射而使离子化效率下降, 对检测和定量造成不良影响, 因此, 在分析时不通过 UV 检测器 本分析条件高灵敏度地检测出 0.8ppb 的孔雀石绿以及隐性孔雀石绿, 两个成分在 ppb 范围内线性良好 孔雀石绿 隐性孔雀石绿 孔雀石绿 隐性孔雀石绿 图 1 孔雀石绿以及隐性孔雀石绿的 SIM 色谱图 SHIMADZU APPLICATION NEWS ションニュース 127

146 图 2 孔雀石绿以及隐性孔雀石绿的正离子 ESI 质谱图 面积 面积 浓度 浓度 图 3 孔雀石绿以及隐性孔雀石绿的工作曲线 表 1 分析条件 色谱柱 :Phenomenex Synergi 4μ Fusion-PR 80A (2.0mmI.D. 150mmL.) 流动相 :5mM 甲酸铵缓冲液 (Ph 3.0)/ 乙腈 =20/80 雾化气流速 :1.5L/min 干燥气压力 :0.1MPa CDL 温度 :250 加热块温度 :200 流速 :0.2mL/min CDL,Qarray 电压 : 默认值 进样体积 :2μL 柱温 :40 电压 :+4.5kV(ESI-Negative mode) 扫描范围 :m/z SIM:m/z329( 孔雀石绿 ) m/z331( 隐形孔雀石绿 ) CDL 温度 :250 注 : 数据出自日本 CSC 128

147 FI-MVU-AAS 法测定酱藠头中的痕量汞 汞是环境中重要的有毒元素, 在自然界中, 汞由于其性质活泼易于挥发而对环境 生物及食品造成污染, 因此, 汞的测定直接关系到人们的健康 微量汞的测定通常采用测汞仪或氢化物发生 - 冷原子吸收光谱法测 定 传统的间断氢化物发生法存在分析速度慢 样品耗量大, 在进样速度和进样体积上容易带来误差等缺点, 并且操作繁锁 采用流动注射还原气化 - 冷原子吸收法测汞, 操作简便 快速, 灵敏度 精密度及自动化程度高 实验部分 仪器与试剂 岛津 AA 680 型原子吸收分光光度计 ; 流动注射氢化物发生器 ; 汞空心阴极灯 仪器工作条件 : 波长 253.7nm, 狭缝 1.0nm, 灯电流 2mA, 记录仪标尺扩展 2 倍 ; 载气流量 ( 空气 )100mL/min, 载液为 0.5 % 的硫酸溶液 氢化物发生器后通气管关闭 汞标准贮备溶液 : 准确称取 g 二氯化汞, 用 5% 硝酸 -0.05% 重铬酸钾溶液溶解, 并用 5% 硝酸 -0.05% 重铬酸钾溶液定容至 100mL, 此溶液每毫升含汞 1.0mg 汞标准中间液 (1.0µg/mL): 将汞标准储备溶液用 5% 硝酸 -0.05% 重铬酸钾溶液逐级稀释配置 0.5% 硼氢化钾溶液 : 称取 1.0g 硼氢化钾, 0.5g 氢氧化钠于 250mL 塑料瓶中, 加水 200mL 溶解, 室温下可用一周 0.5 %(V/V) 硫酸载液 优级纯盐酸 硝酸 硫酸 氢氧化钠 分析纯五氧化二钒 实验用水为全玻璃双蒸水 样品前处理 准确称取 5.000g 左右经不锈钢捣碎机捣碎 混匀后的样品于 150mL 锥形瓶中, 加入约 50mg 五氧化二钒, 瓶上插入一弯颈小漏斗, 加入浓硝酸 20mL, 在电热板上低温 ( 约 140 ) 加热保持微沸约 10min, 冷却, 加入 浓硫酸 3mL, 继续加热消化至试液呈蓝绿色, 取下冷却后, 用少量 0.5% 硫酸冲洗小漏斗和锥形瓶四壁, 加热煮沸片刻, 赶尽氮氧化物, 用水将试液转入 25mL 具塞比色管中, 定容至刻度, 摇匀 同时制作空白溶液 实验方法 将电热石英吸收管安装在仪器的燃烧头上 ( 不通电加热 ), 调整好光路, 预热原子吸收仪器 20min 左右, 将 WHG-102A2 型流动注射氢化物发生的还原剂 试样 载液吸管分别置于相应的溶液中, 用空白样品调整仪器基线零点 测定时, 按下氢化物发生器启动键, 仪器自动吸入还原剂 试样 载液三 种溶液 哨音停止后, 载液 ( 携带试样溶液 ) 和硼氢化钾开始按调定的速率稳流流动, 两种溶液混合后发生反应, 生成的气体 ( 氢和汞蒸气 ) 和废液被进入的载气一同带入气液分离管, 分离后的混合气体进入石英吸收管, 废液溢流排出, 仪器记录吸光度读数, 由标准曲线计算试样中汞的含量 129

148 标准曲线 配制一系列不同浓度的汞标准溶液, 在实验条件下测定, 试验结果表明, 汞浓度 (C) 在 0.80µg/L 范围内与吸光度 (A) 呈线性关 系, 线性回归方程为 : C Hg = 110.6A r = 结果与讨论 精密度与准确度 按实验方法, 对同一样品平行测定 8 次 实验结果表明, 方法的相对标准偏差为 2.4% 为考察分析结果的准确性, 准确称取 5.000g 数份样品, 应用本法对样品进行加标 回收试验, 同时对环境标准物质 ( 桃叶 82301) 进行测定, 结果见表 1 本法测定汞的回收率在 96%-108% 之间, 平均回收率为 102% 表 1 加标回收试验结果表 2 样品分析结果 (n = 5) 样品 标准值加入汞量测得总汞量回收率 (ng/g) (ng/g) (ng/g) (%) 样 品 测得平均值 RSD (ng/g) (%) 桃叶 (82301) 46± 酱藠头 酱藠头 酱藠头 酱藠头 酱藠头 酱藠头 酱藠头 酱藠头 酱藠头 样品分析 按实验方法对样品进行测定, 结果见表 2 注 : 数据出自中南大学湘雅医学院分析测试中心 130

149 GFAAS 测定牛奶及白糖中的 Pb 铅对人体有害, 在食品中的容许含量越来越低 采用原子吸收的石墨炉原子化法, 可高灵敏度地检测铅的含量 此次牛奶中的 铅分析, 以及从日本药典第 13 次修改开始新规定的精制白糖中的铅分析, 采用了石墨炉原子化法进行测定 牛奶中的 Pb 分析 牛奶中的 Pb 分析, 一般采用加酸等后进行加热分解, 以火焰法或石墨炉原子化法进行测定, 但存在前处理时间长等缺点 在以石墨炉原子化法进行的直接分析中, 为了有效地进行富含在牛奶中的有机物的分解, 尝试了在灰化中通入氧的方法, 但推测使用这一方法时, 氧将加剧石墨管的劣化 但通过此次测定得知, 采用石墨炉原子化法时, 如果使用平台管, 在不添加氧或空气的情况下也可高精度地进行测定 实验结果表明在市售的牛奶中, 几乎不含 Pb, 所以在其中添加了已知量的 Pb 后进行了测定 图 1 表示测定结果 获得了几乎与添加量相等的值, 可知使用工作曲线法即可准确地进行测定 精制白糖中的 Pb 分析 从日本药典第 13 次修改开始, 在精制白糖中的纯度试验中, 加入了采用石墨炉原子化法测定铅的内容 此次, 按照药典的规定, 以表 1 所示的步骤进行前处理, 使用自动进样器进行用于标准添加法的样品配制并进行了测定 表 2 表示测定条件, 图 2 表示测定结果 在样品白糖中未测出铅, 但在工作曲线中, 清楚地检测出 1ppb 的铅, 因此可知, 在白糖中, 可以检测到 0.5ppm 以下 ( 在处理过的溶液中为 5ppb 以下 ) 的含量 图 1 牛奶中 Pb 的峰轮廓图和工作曲线 主要测定条件 : 波长 :283.3nm, 狭缝 :0.5nm 进样量 :10µL+2µL(Pd:100ppm) 表 1 精制白糖中 Pb 的前处理法 准确称量 0.050g 样品放入聚四氟乙烯容器中 添加 0.5mL 的硝酸, 溶解 密封容器, 以 150ºC 加热 5 小时 冷却后, 加水准确定容至 5mL 作为样品溶液 原子吸收光度法 ( 电加热 ) 的标准添加法测定 131

150 表 2 主要的测定条件点灯条件元素 :Pb 灯架号 :1 灯电流 :Low(mA): 10 灯电流 :High(mA): 0 波长 (nm):283.3 狭缝宽 (nm):0.5 点灯方式 :BGC-D2 温度程序 炉内浓缩最终阶段号 :5 浓缩次数 :1 图 2 精制白糖中 Pb 的测定结果 温度时间加热灵敏度气体内部气进样前一阶 (ºC) (sec) 方式种类流量段 (sec) 进样量 :20µL 注 : 数据出自日本 CSC 132

151 HPLC 方法测定苹果汁中的棒曲霉素 霉菌毒素中的棒曲霉素可以由不同种类的真菌如青霉菌或曲霉菌产生, 在各种水果中均有可能生成 在苹果中主要是由扩展青霉产生 苹果表面的圆形腐烂斑点即是棒曲霉素造成的损坏 因为即便在低温下霉菌毒素的水平也会增加, 因此苹果汁中的棒曲霉素含量与苹果的质量和储存时间有关 在一些欧洲国家 ( 如挪威 ) 已经规定了棒曲霉素的限量标准, 但在德国由于棒曲霉素的致癌性对于该限量值仍然在讨论中 以下对棒曲霉素的检测根据德国法定方法 ISO (1993) 进行 样品经过适当处理后, 用高效液相色谱紫外检测器法进行测定 图 1 为棒曲霉素标准品的色谱图 分析时间为 15min 图 2 为浓缩苹果汁的典型分析例 因为在 HPLC 分析棒曲霉素时采用低有机相比例的流动相, 因此在分析苹果汁这类复杂基质样品时, 有必要在每次分析完成后用高有机相比例的流动相冲洗色谱柱 总分析时间因此增加至 30min 分析前需要对样品进行前处理, 其目的是至少去除一部分基质中的干扰组分, 并且将霉菌毒素预浓缩以达到检测限的要求 对于苹果汁或者浓缩苹果汁的预处理方法是, 加适量乙酸乙酯和碳酸钠后振摇萃取, 取有机相层至蒸发器中用氮气吹干 残留物用流动相精确稀释至 0.5mL 图 2 中棒曲霉素与果汁中其他组分得到良好的分离 棒曲霉素色谱峰附近的干扰成分根据所分析的果汁而有所不同, 此处分离度的好坏受到色谱柱的影响 使用二极管阵列检测器可以通过多波长检测或光谱图比较来判断峰纯度 图 3 为棒曲霉素的紫外光谱图 对某些浓缩苹果汁中棒曲霉素的含量测定结果见表 1 不同种类的苹果汁中棒曲霉素的含量也不同 然而, 所有的检测值都明显低于一些欧洲国家规定的限量值 ( 如挪威规定饮用苹果汁中不得超过 0.05mg/L) 仪器配置 泵 :LC-10AS 自动进样器 :SIL-10A 柱温箱 :CTO-10A 二极管阵列检测器 :SPD-M10A 系统控制器 :CBM-10A 工作站 :CLASS LC-10 色谱条件 色谱柱 : Nucleosil 5 C 18 4mm 250mm(Macherey& Nagel) 流动相 : 乙腈 / 水 (3/97) 或 100% 乙 腈用于色谱柱清洗 柱温 : 25 波长 : 276nm 133

152 表 1 四种苹果汁样品中棒曲霉素浓度测定结果 样品编号 浓缩苹果汁中 饮用苹果汁中 棒曲霉素浓度 (mg/kg) 棒曲霉素浓度 *(mg/kg) <0.01 < * 浓缩苹果汁按 1:5 加水稀释 注 : 数据出自岛津欧洲分公司 134

153 GFAAS 测定牛奶 羊肉中的铅 铅是牛奶和羊肉中所要监测的重要指标之一 利用石墨炉原子吸收分光光度法测定铅已相当普及, 我国已颁布了 食品中铅的测定 GB/T , 但是, 样品所用的前处理方法, 是采用以下方法之一, 如压力消解罐消解法 干法灰化 过硫酸铵灰化法 湿式消解法, 都需要浸泡过夜或者炭化, 灰化等繁杂的过程, 而且实验周期较长, 有时还需要再处理, 使检测时间更长, 同时影响检测准确度 为了能够快速有效的对牛奶和羊肉中的有害物质 铅进行测定, 我们采取了微波消解法对样品进行前处理, 再利用石墨炉原子吸收分光光度法测定其中铅的含量 其测定范围在 0~60ng/mL, 相关系数 r=0.9997, 标准偏差为 0.14 该法不仅准确, 可靠, 减少了操作带来的误差, 而且大大提高了检测效率 实验部分 仪器 原子吸收分光光度计 AA-6300, 石墨炉, 铅空心阴极灯, 微波消解炉, 电热板 仪器主要工作参数 ( 不同型号的仪器参数有所不同 ) 见表 1 表 1 仪器主要工作参数测定波长灯电流狭缝宽点灯方式 (nm) (ma) (nm) BGC-D 2 主要试剂 铅标准液 (1000μg/mL); 硝酸 ( 优级纯 ); 高纯水 ; 质控样 ( 标准物质 ): 猪肉粉 ( 中国科学院上海原子核研究所 GBW 08552, 含铅 0.20μg/g), 牛肝粉 ( 地矿部岩矿测试所研制 GBW , 含铅 0.54μg/g); 牛奶, 羊肉 工作曲线 将浓度为 1000μg/mL 的铅标准液用 0.5mol/L 硝酸配制成浓度为 0.2μg/mL 铅标准工作液 ; 分别吸取该工作液 0,1.00,2.00,4.00, 6.00,8.00,10.00mL 于 50mL 容量瓶中, 制 成的铅标准系列浓度依次为 0,4.0,8.0,16.0, 24.0,32.0,40.0ng/mL, 依次吸取 20μL 进行测定, 绘制标准工作曲线, 见图 1 图 1 标准曲线 135

154 质控样的微波消解时间利用质控样 ( 标准物质 ) 进行微波消解条件的摸索, 选择适宜的压力和功率, 分别在 min 不同的时间下对标准物质进行微波消解,25min 溶液澄清, 消解完全, 并且可以测得准确的结果, 适宜条件见表 2 表 2 微波消解条件 时间 (min) 压力 (Mpa) 功率 (W) ( 分四个工步, 总消解时间 25 min) 质控样的处理 准确称取质控样品约 0.2g, 加入 5.0mL 硝酸, 置于微波消解炉中按 1.5 中所述的条件进行消解, 之后, 待冷却开盖, 于电热板上 150 下赶酸至样品溶液的体积约为 1mL, 取下冷却至室温, 转移至 25mL 容量瓶中, 用水定容至刻度, 同时做试剂空白, 待测 样品处理 准确称取样品约 0.2g ( 做加标回收的样再加入 0.2μg/mL 铅标准工作液 0.50mL), 加入 5.0mL 硝酸, 置微波消解炉中按 1.5 中所述的条件进行消解, 之后, 待冷却开盖, 于电热 板上 150 下赶酸至样品溶液的体积约为 1mL, 取下冷却至室温, 转移至 25mL 容量瓶中, 用水定容至刻度, 同时做试剂空白, 待测 结果与讨论 不同前处理方法结果对照 ( 测定均是原子吸收法 ), 结果见表 3 表 3 不同前处理方法结果对照 ( 牛肝粉 ) 表 4 样品测定结果 ( 无公害产品 ) 方法 前处理时间铅的测定结果标准值 (h) (μg/g) (μg/g) 品名加标前测定添加量加标后测定回收率 平均值 (μg) (μg) 平均值 (μg) (%) 微波消解法 (n=6) 0.54 干法灰化 (n=6) 0.54 牛奶 羊肉 回收率试验 取浓度为 0.2μg/mL 铅标准工作液 0.50mL, 置于已称好的样品中测定, 见表 4 从表 3 中可以看出, 用微波消解法前处理大大提高了实验效率, 而且结果与原经典前处 理法较一致 ; 表 4 中可看出, 对牛奶和羊肉的加标回收试验也能得到较满意的结果 采用微波消解方法对肉和奶类的物质进行前处理, 不仅省时, 省力, 而且结果比较准确 注 : 数据出自内蒙古兽药监察所 136

155 LCMS 分析黄曲霉素 黄曲霉素是霉 (aspergillus) 产生的天然有害物质, 具有强烈的致癌性 这种霉产生于花生 玉米等作物中, 因此, 日本厚生劳动省于 1971 年在环食监第 128 号文件中发布了黄曲霉素试验法, 食品卫生法中黄曲霉素在食品中的限制值为 10ppb 2002 年 3 月 26 日将本黄曲霉素试验法修改为不使用有害试剂的新方法, 采用了 HPLC 的荧光检测法和 LCMS 法 本文介绍遵照日本公定法的黄曲霉素 LCMS 试验法 图 1 表示黄曲霉素 4 种成分 G2, G1, B2 和 B1 各自的 SIM 色谱图 (2.5ppb ), 图 2 表示含量 0.5ppb 时的 SIM 色谱图 各成分在 2.5ppb 时 S/N= , 0.5ppb 时 S/N= 43-84, 获得了良好的结果 图 3 表示各成分的质谱图和工作曲线 (0.5ppb - 100ppb, n=5) 各成分都获得了 r 2 = 以上的良好线性 遵照日本公定法 Int (1.22) (1.00) (1.00) (1.00) G2 S/N=557 G1 S/N=398 B2 S/N=296 r 2 = B1 S/N= [M+H] + [M+H] + m/z 331 m/z 329 [M+ [M+ H] + H] min m/z m/z 图 1 黄曲霉素 4 种成分的 SIM 色谱图 (2.5ppb ) 遵照日本公定法 Int (1.41) (1.21) (1.08) (1.00) G2 S/N= G1 S/N=60 B2 S/N=62 B1 S/N= [M+H] m/z [M+H] [M+H] m/z m/z [M+H] + m/z min 图 2 黄曲霉素 4 种成分的 SIM 色谱图 (0.5ppb ) 137

156 Int. 1250e3 Aflatoxin MW Area 17.5e6 15.0e6 1000e3 12.5e6 750e3 10.0e6 500e3 7500e3 250e3 Int e m/z 800e3 700e3 600e3 500e3 400e3 300e3 Aflatoxin G1 MW e e e m/z 5000e3 2500e3 Area 17.5e6 0e Conc 15.0e6 12.5e6 10.0e6 7500e3 5000e3 2500e3 r 2 = r 2 = e Conc Int. 1000e3 Aflatoxin B2 MW Area 17.5e6 15.0e6 750e3 12.5e6 10.0e6 500e3 7500e3 250e3 0e m/z 5000e3 2500e3 r 2 = e Conc Int. 750e3 Aflatoxin B1 MW Area 15.0e6 12.5e6 10.0e6 500e3 7500e3 250e e m/z 5000e3 2500e3 r 2 = e Conc 图 3 黄曲霉素 4 种成分的质谱图和工作曲线 (0.5ppb - 100ppb, n=5) 表 1 色谱柱 : Imtakt Cadenza CD-C 18 (2.0 mmi.d. 150 mm) 流动相 A: 乙腈 / 甲醇 /10mM 醋酸铵 = 2/6/15 流速 : 0.2 ml/min 进样体积 : 6μL 柱温 : 40 C 电压 : 4.5kV (ESI- 正离子模式 ) CDL CDL 温度 : 300 C BH 温度 : 250 C 注 : 数据出自日本 CSC 分析条件 N 2 流量 : 1.5 L/min 干燥气 : 0.15MPa CDL CDL 电压 : 25V Q 陈列直流电压 : Scan 模式 Q 陈列射频电压 : Scan 模式扫描范围 : m/z (1.0sec/scan) SIM 监测离子 : m/z 331.1, 329.1, 315.1, (0.25sec/ch) 138

157 AA 分析蔬菜中重金属的含量 蔬菜的重金属污染问题直接影响人们的身体健康, 重金属的毒性主要是由于进入人体内后与蛋白酶上的 SH 基团结合, 使蛋白质变性, 影响蛋白质酶的结构和功能 铅损害人体各种神经系统, 造血系统 ; 汞损害肾脏, 使肾 功能衰竭 ; 砷损害毛细血管, 直接影响肝 肾 心等器官 所以发展有机农业, 保护生态环境, 已经引起广大科技工作者的重视 本文采用原子吸收光谱法测定 5 种重金属元素含量, 为发展有机蔬菜的研究提供可靠的理论依据 仪器与仪器条件 仪器 : AA-6800 型原子吸收光谱仪铅, 镉, 铬, 铜, 锌空心阴极灯 仪器条件 试剂 : 铅, 镉, 铬, 铜, 锌标准液 (g/l) 硝酸, 高氯酸均为 GR 级去离子水经过 0.2μm 微孔膜 氘灯扣背景 仪器参数 石墨炉升温程序见表 1 和表 2 火焰法 FAAS 石墨炉 GAAS 波长 nm 狭缝宽 nm 表 1 仪器参数 灯电流 ma 标准浓度 μg/ml 燃气流速 Cu FAAS ,0.5,1 1.8 Zn FAAS ,0.05, Pb GAAS ,0.5,1 / Cd GAAS ,0.5,1 / Cr GAAS ,20,40 / 表 2 石墨升温程序 步骤 Cr Cd Pb 元素温度 ( ) 时间 ( 秒 ) 温度 ( ) 时间 ( 秒 ) 温度 ( ) 时间 ( 秒 ) 样品前处理 选择有代表性的 5 种蔬菜, 分别擦干, 于 105 杀青, 然后在 65 下烘干, 粉碎过筛 (60 目 ) 硝化 : 称取样品 0.3g, 于高压罐中, 加 6mL 混 合酸 ( 硝酸 + 高氯酸 =4+1),1mL H 2 O 2, 盖紧盖子, 加温至 150, 保温 5 小时后冷却 打开盖子, 轻轻注入去离子水, 定容于 25mL 容量瓶中, 待测 139

158 标准曲线制作 Cu 标准溶液 : 用 1%HNO 3 配置 0.25,0.5, 1μg /ml 标准液 Zn 标准溶液 : 用 1%HNO 3 配置 0.025,0.05, 0.1μg /ml 标准液 Pb 标准溶液 : 用 1%HNO 3 配置 0.25,0.5, 1μg /ml 标准液 Cd 标准溶液 : 用 1%HNO 3 配置 0.25,0.5, 1μg /ml 标准液 Cr 标准溶液 : 用去离子水配置 10,20, 40μg /ml 标准液 表 3 蔬菜中重金属含量最高允许限量 (μg/ml) 重金属 蔬菜限量标准值 标准编号 Cu 10 GB Zn 20 GB Pb 0.2 GB Cd 0.05 GB Cr 0.5 GB 表 4 5 种蔬菜的重金属含量分析 (mg/kg) 元素品种 Cu Zn Pb Cd Cr 黄瓜 番茄 甘薯 白衣菜 青衣菜 结果讨论 由表 4 可见, 本实验所用沼渣有机基质培育的 5 种蔬菜, 重金属含量均未超标 由此可 见, 利用沼渣培育的蔬菜是可行的, 重金属无污染, 符合国家标准 注 : 数据出自上海交通大学农生院 140

159 AA 法测定饲料添加剂中的铜和锰 铜是动物必需的微量元素, 通常情况下仔猪日粮中铜为 , 而肥育猪饲料中仅 就能满足需要 (NRC1998) 一般猪吃后皮肤发红, 毛色发亮, 认为是猪生长的表现, 但部分小型的饲料厂家为迎合客户的不正常 仪器与试剂 AA-6800 型原子吸收分光光度计及 PR-5 型数据处理图示打印机 ;Cu Mn 空心阴极灯 铜标准储备液 (1.0000g/L): 将 g 高纯金属铜粉溶解于少量硝酸中, 用 1% 的硝酸稀释至 1000mL 工作条件 选择次灵敏线 : 铜 327.4nm, 锰 280.1nm ; 狭缝 : 铜 0.5nm, 锰 0.4nm ; 灯电流 : 铜 ( 北京威格拉斯国产灯 )3mA, 锰 5mA; 燃烧器高 实验方法 准确称取 0.2~0.5g 经细磨 混匀后的饲料预混料样品于 100mL 锥形瓶中, 加入 20mL 王水, 置电热板上加热消解至剩余酸约 3~5mL, 取下冷却后, 加入 2mL 浓高氯酸, 继续加热消解至冒高氯酸浓白烟, 试液清亮无 需求和追求利益的最大化, 在饲料中添加铜使之成为 高铜饲料 高铜的危害极大, 可能引起动物铜中毒, 引起动物某些营养素缺乏, 影响食品安全, 危害人体健康 锰标准储备液 (1.0000g/L): 准确称取 g 光谱纯 MnO 2 溶解于少量浓盐酸中, 用 1 % 盐酸稀释至 1000mL 其它试剂均为优级纯 ; 水为全玻璃双蒸水 度 6mm, 乙炔气压力 88.2kPa, 乙炔气流量 1.8L/min, 空气压力 343.2kPa, 空气流量 8.0L/min 色或白色, 取下冷却后, 用 1% 的硝酸将试液转入 25mL 或 50mL 具塞比色管中并用 1% 的硝酸定容至刻度, 摇匀, 澄清后直接喷入空气 - 乙炔火焰中分别测定铜 锰, 由标准曲线求得样品中铜和锰的含量 结果与讨论 质量浓度的线性范围分别配制不同质量浓度铜和锰标准系列喷入火焰测定, 观察其线性范围 结果表明, 铜质量浓度在 0~25mg/L 锰质量浓度在 0~12mg/L 内与吸光度 (A) 呈线性关系 线性回精密度与准确度分别对 5mg/L 的铜和锰标准溶液按实验方法 10 次测定, 吸光度均数分别为 和 0.325, 求得标准偏差分别为 0.116% 和 0.196%, 相对标准偏差分别为 0.42% 和 0.66% 为了确证分析结果的可靠性, 准确称取 0.2g 饲料预混 归方程分别为 : 铜 ρ= A , r=0.9993; 锰 ρ= A , r= 料样品, 应用本法对样品进行加标回收试验 ( 定容 50mL), 结果见表 1 由表 1 可知, 本法铜的回收率为 96 % ~ 103 %, 平均回收率为 99%, 锰为 97%~102%, 平均回收率为 100% 141

160 样品分析结果 按实验方法对实际饲料预混料样品进行测定, 结果见表 2, 并与常规原子吸收法测定 结果相比较, 对测定结果进行统计学处理, 经 t 检验, P >0.05, 两种方法无显著性差异 表 1 方法回收率 Cu Mn Added Found Recovery Added Found Recovery ρ A /(mg/l) ρ F /(mg/l) R/% ρ A /(mg/l) ρ F /(mg/l) R/% 表 2 样品分析结果 Sample Cu (ω/10-3 ) Mn (ω/10-3 ) This method Routine AAS This method Routine AAS Pig premix 1( 猪预混料 1) Pig premix 2( 猪预混料 2) Pig premix 3( 猪预混料 3) Piglet premix( 仔猪预混料 ) Chicken premix( 鸡预混料 ) Duck premix( 鸭预混料 ) 注 : 数据出自中南大学湘雅医学院分析测试中心 142

161 LCMS 分析苏丹红以及对位红 苏丹红是用于油 蜡等着色的红色合成色素 因怀疑具有致癌性而在日本 欧美不容许用作食品剂, 但有些国家, 仍将其用于辣椒粉等的着色 欧盟于 2003 年 5 月从进口的辣椒制品中检测出苏丹 Ⅰ, 之后又报告了更多的检测事例 日本加强了进口时的检查 关于苏丹以及对位红的分析法,2006 年 5 月 1 日, 日本厚生劳动省发布了食安监发第 号 关于食品中的苏丹色素以及对位红的试验法 ( 以下称通知法 ) 的通知, 定量试验法中将 HPLC 法收录为确认试验法之一 本文介绍使用 LCMS 进行的苏丹红以及对位红的同时定量分析例 图 1 苏丹红以及对位红的正离子质谱图 在通知法中, 采用正离子电喷雾离子化 (ESI-positive) 法作为 LCMS 的离子化法 首先使用标准样品确认了扫描测定获得的质谱图和 SIM 测定的线性 图 1 表示苏丹 Ⅰ~Ⅳ 以及对位红的结构式和质谱图 结果都是质子化分子 ([M+H] + ) 作为基础峰检出 图 2 表示 ng/mL 的工作曲线 (n=5) 相关系数都在 以上, 获得了良好的线性 并且, 以通知法记述的检测限 0.5μg/g( 前处理后的最終溶液浓度为 50ng/mL) 的 1/10 浓度, 可充分确认各成分 在通知法中, 精度管理要求给出 5μg/g 下的添加回收率 在此, 按照通知法, 为了 ZU 确认市售辣椒粉中苏丹 Ⅰ~Ⅳ 以及对位红的检测精度, 进行了添加回收试验 测定采用了高灵敏度 精度的 SIM 法 前处理方法按照通知法进行, 在辣椒粉 5g 中添加了 25μg 的标准品 假设回收率为 100%, 则前处理后最终溶液的浓度是 500ng/mL 图 3 表示添加苏丹 Ⅰ~Ⅳ 以及对位红的市售辣椒粉的 SIM 色谱图 色谱图 1 是添加了标准品的辣椒粉, 色谱图 2 是未添加标准品的辣椒粉, 色谱图 3 为标准样品 回收率为 97.9%~108.0%, 回收率的变动系数 (n=3) 为 0.81~2.00%, 都获得了良好的值 143

162 ICAPPL 图 2 苏丹红以及对位红的工作曲线 图 3 各添加 5μg/g 苏丹红以及对位红的辣椒粉提取液 (1), 辣椒粉提取液 (2) 以及 500ng/L 标准样品 (3) 的 SIM 色谱图 表 1 分析条件 色谱柱 :Shim-pack FC-ODS (2.0mmI.D. 150mm) 流动相 : 含 0.1% 甲酸的水 / 乙腈 =15/85 流速 :0.2mL/min 进样量 :3μL 柱温 :40 电压 :4.5kV(ESI + ) CDL 温度 :250 BH 温度 :200 N 2 流量 :1.5L/min 干燥气 :0.1MPa CDL 电压 : 默认值 Q 陈列直流电压 : 默认值 Q 陈列射频电压 : 默认值扫描范围 :m/z SIM:m/z 294,249,277, 注 : 数据出自日本 CSC 144

163 HPLC 方法测定小麦谷元粉中的三聚氰胺 2007 年 3 月中旬以来, 美国发生 多起猫 狗等宠物中毒死亡事件 美国食品药品管理局的调查显示, 在回收的宠物食品 死亡动物的尿液结晶和肾脏细胞中都发现有三聚氰胺 加拿大安大略省圭尔夫 University of Guelph) 的研究发现, 氰酸和三聚氰胺反应会产生可能阻碍肾脏功能的结晶 三聚氰胺 (melamine) 俗称蜜胺 氰尿酰胺 三聚酰胺, 化学结构式见图 1 三聚氰胺分子结构中含有大量的氮元素, 用普通 的凯氏定氮法测定饲料和食品中的蛋白质含量时, 无法区分氮元素是来源于蛋白分子还是三聚氰胺的氮杂环 在小麦谷元粉中添加三聚氰胺可以提高氮含量, 但无论是我国还是其他国家都禁止在饲料和宠物粮中添加三聚氰胺 图 1 三聚氰胺的化学结构式 实验部分 仪器 材料与试剂 LC-20AB 液湘色谱 ( 配备紫外检测器 SPD-20A 二元泵;LC-Solution),;Kromasil 色谱条件流动相 :50% 乙腈水溶液 - 庚烷磺酸钠 (0.01mol/L,pH 3.3)( 体积比 15:85); 流速 :1.0mL/min; 紫外波长 236nm; 柱温 :40 ; 标准溶液的配制精确称取三聚氰胺 g 于 100mL 容量瓶中, 用 50%( 体积分数 ) 乙腈水溶液溶解稀释到刻度, 配制成 mg/L 的标准储备液 精密量取上述标准储备液 2mL, 用 50% 标准曲线的建立对配制的系列标准溶液测定, 采用外标峰面积法, 绘制三聚氰胺质量浓度 - 峰面积标准曲线, 标准品在 2.08~10.4mg/L 范围内峰样品前处理称取样品 3.0g 于 100mL 三角瓶中, 加 30mL 50% 乙腈水溶液振荡提取 30min, 离 色谱柱,250mm 4.6mm,C 8 ; 乙腈为色谱纯 ; 庚烷磺酸钠 ; 水为重蒸馏水 进样量 10μL, 以保留时间定性, 色谱峰面积定量 乙腈水溶液稀释定容至 10mL 得标准工作液的质量浓度为 mg/L 再用 50% 乙腈水溶液稀释成最终质量浓度分别为 mg/L 的系列标准溶液 面积与浓度的线性关系良好 у=1.94х-3.99,г= 心 8min(10000r/min), 弃去杂质收集上清液, 0.2μm 水系膜过滤, 待液湘色谱分析 145

164 结果与讨论 检测波长的选择将配制好的三聚氰胺标准品工作液进行紫外扫描, 在 236 nm 处有最大吸收, 确定紫外检测波长为 236 nm 流动相的选择根据三聚氰胺的化学结构, 选择离子对试剂庚烷磺酸钠作流动相 流动相 50% 乙腈水溶液 - 庚烷磺酸钠 (0.01 mol/l,ph 3.3)( 体积比 15:85), 三聚氰胺标准品的出峰 19 min,19 min 处空白小麦谷元粉无干扰峰 用乙腈 - 水作溶剂配制的 0.01 mol/l 的庚烷磺酸钠的 ph 值为 6.7, 用 柠檬酸调节 ph 值为 3.3 前处理方法的选择 50% 乙腈水溶液作提取试剂提取空白小麦谷元粉中添加的三聚氰胺, 提取效果最好, 既没有干扰峰出现, 回收率也高,3 次重复的平均回收率为 96% 在提取方法上, 用振荡提取 由于小麦谷元粉存在大量氨基酸和蛋白质, 提取试剂乙腈会使蛋白质变性, 振荡提取后的样液粘稠无法正常过滤, 只有用离心的方法才能将样品中的杂质和上清液分开 加标回收实验 称取 24 份约 3.0 g 谷元粉样品, 分别加入三聚氰胺标准品 mg, 作低 中 高 3 个浓度水平的加标回收实验, 每个浓度作 8 个平行, 按样品处理方法进行处理 3 个质量浓度的方法回收率分别为 91% 94% 96%, 相对标准偏差分别为 0.11% 0.05% 0.05% 三聚氰胺标准品及谷元粉中添加三聚氰胺标准品色谱图见图 2 精密度与检出限 图 2 三聚氰胺标准品 (A) 及小麦谷元粉添加三聚氰胺 (B) 色谱图 称取 3.0g 左右谷元粉样品 8 份, 分别加入 0.1mg 三聚氰胺标准品 按实验方法测定, 相对标准偏差为 2.0% 将 2.08mg/L 的三聚氰胺标准工作液成倍稀释, 以信噪比等于 3 时为方法的检出限, 此方法的检出限为 65μg /L 注 : 数据出自农科院谷物品质监督检验所 146

165 LCMS 分析有机氟化合物 (PFOA,PFOS) 全氟辛烷酸 (PFOA) 和全氟辛烷磺酸 (PFOS) 是在排列成直链状的 7 个和 8 个碳上结合氟原子 在末端具有羧基和磺酸基的有机氟化合物 它们具有亲水性官能团以及疏水性的烷基支链, 因此, 具有易溶于水和油其中一方的性质 利用这种性质,PFOA,PFOS 是碳原子和氟原子的结合非常强的 稳定的化合物,PFOA,PFOS 以及其类源物质一直应用于表面活性剂 拨水剂 防水剂等众多的工业产品中 近年来, 通过各种研究, 查明 PFOA,PFOS 以全球规模在人体 野生动物中蓄积, 在环境中残留 对于其生物学毒性虽然仍未完全阐明, 但作为新的残留性有机污染物质而引人注目 在此介绍具有代表性的 PFOA 和 PFOS 的 LC-MS 同时分析 图 1 表示 PFOA 以及 PFOS 的负离子 ESI 质谱 在 m/z 413 以及 499 上, 观察到各个去质子分子 图 2 表示标准品的总离子以及质量色谱图 图 1 PFOA (a) 和 PFOS (b) 的 ESI 质谱 LC-MS 图 2 PFOA 和 PFOS 的总离子和质量色谱图 ( 各 1mg/L) LA 图 3 表示 6 点工作曲线 (0.1~50μg/L) 还获得了良好的重线性 (n=5)( 表 1, 2), 在此浓度范围, 两成分都显示出相关系数 确 由此可知, 使用 LCMS 可以进行高灵敏度的定 定系数全部在 以上的良好线性 并且, 量分析 147

166 并且, 为了降低 PFOA 污染, 必须小心地注意用于流动相 样品调配的溶剂以及使用器具 ( 使用市售的 LC-MS 用溶剂 ) 为了避免从 LC 系统的氟树脂中溶出 PFOA, 此次未使用在线脱气装置, 对流动相进行了离线脱气, 将氟树脂制配管更换为 PEEK 制配管 图 3 PFOA(a) 和 PFOS(b) 的工作曲线 表 1 PFOA(m/z 413) 的峰面积值的重现性 表 2 PFOS(m/z 499) 的峰面积值的重现性 表 3 LCMS 的分析条件 色谱柱 :Shimadzu Shim-pack FC-ODS (2.0mmI.D. 150mmL.) 流动相 A:5mmol/L 醋酸铵水溶液流动相 B: 乙腈梯度洗脱 :35%B(0min) 50%B(7.5-12min) 90%B ( 20min ) 35%B (20.01min) STOP(30min) 流速 :0.2mL/min 进样体积 :10μL 柱温 :40 电压 :-3.5kV(ESI-Negative mode) CDL 温度 :200 加热块温度 :200 雾化气流速 :1.5L/min CDL 电压 : 缺省值 Q-array DC &RF 电压 : 缺省值干燥气压力 :0.1MPa 扫描范围 :m/s SIM:m/s 413 for PFOA (Segment 1:0-12min), m/s 499 for PFOS (Segment 2:12-30min) 注 : 数据出自日本 CSC 148

167 HPLC 柱前衍生法分析玉蜀黍中伏马毒素 伏马毒素 (Fumonisin) 是霉菌毒素的一种, 属镰孢菌科, 已知是引起马的白质脑软化和猪的肺浮肿的致病物质 近年也指出为与人 前处理法试样溶液 100μL 中加硫醇试剂 200μL 和 OPA200μL, 混合后静置 3 分钟以后, 向 HPLC 导入 10μL 硫醇试剂 : 含 50mM 3- 巯基丙酸 0.1M 硼酸 ( 钠 ) 缓冲液 (ph9.2) OPA 试剂 :A/B=1/4 混合液 A:0.25M o- 苯二醛甲醇溶液 B:0.1M 硼酸 ( 钠 ) 缓冲液 (ph9.2) 的食道癌有关的致癌物质 本化合物的分析用 OPA 试剂进行柱前荧光衍生处理的荧光检测 分析条件柱 :STR ODS-II(4.6mmΦ 150mm) 流动相 : 甲醇 /50mM 檬檬酸缓冲液 (ph3.3)= 7/3,V/V) 流量 :1.0mL/min 温度 :40 检测 : 荧光检测 Ex355nm Em440nm 残渣 样品 20g 振摇 10min 过滤 甲醇 / 水 (3/1)50mL 过滤 蒸发干燥 0.1M 硼酸盐缓冲液 (ph9.2) / 甲醇 (1/1)500μL 取 100μL 衍生化 10mL 阴离子交换 SPE 柱 活化 上样 淋洗 洗脱 洗脱液 甲醇 5mL 甲醇 / 水 (3/1)5mL 甲醇 / 水 (3/1)8mL 甲醇 3mL 1% 醋酸甲醇溶液 10mL 玉蜀黍的前处理流程图 注 : 数据出自日本 CSC 玉蜀黍中伏马毒素的分析例 149

168 AA 法测定茶叶中的铬和铅 为保证食品卫生, 防止食品污染和有害因素对人体的危害, 国家制定了食品卫生法, 对食品中的重金属进行检测 本文介绍了使用原 子吸收石墨炉法定量分析茶叶样品中的铬的方法 实验部分 前处理 : 铬 : 称样 0.5g 于瓷坩埚中, 加 2mL 硝酸浸泡 60min, 将坩埚置于电炉上, 蒸干, 炭化至不冒烟为止, 转移至马氟炉中,550 恒温 3h, 取出放冷后, 用硝酸 ( 体积分数为 1%) 溶解试样, 定容 50mL 同时, 按上述方法作空白对照 分析条件 : 装置 AA-6300 元素 Cr 灯电流低 (ma) 10 波长 (nm) 狭缝宽 (nm) 0.7 点灯方式 BGC-D 2 铅 : 称样 0.2g 于锥形瓶中, 加 10mL 硝酸 + 高氯酸 (4+1), 浸泡过夜, 在电炉上消解至 冒白烟, 消解液澄清后定容 10mL 同时, 按 上述方法作试剂空白 装置 AA-6800 元素 Pb 灯电流低 (ma) 10 波长 (nm) 狭缝宽 (nm) 1.0 点灯方式 BGC-D 2 基体改进剂 2% 磷酸二氢铵 5μL 升温程序 : 元素 波长干燥温度干燥时间灰化温度灰化时间原子化温度原子化时间 (nm) ( ) (s) ( ) (s) ( ) (s) Cr Pb 分析方法 工作曲线法 150

169 10ppb 标液 样品 空白 图 1 Cr 工作曲线 r= 图 2 Cr 峰轮廓图 60ppb 标液 样品 空白 图 3 Pb 工作曲线 r= 图 4 Pb 峰轮廓图 实验结果 分析元素 Cr Pb 茶叶 GBW10016 (mg/kg) 标准值 茶叶 GBW10016 (mg/kg) 测定值 0.45± ± 注 : 数据出自岛津公司北京分析中心 151

170 AA 方法测定大米中的镉 为保证食品卫生, 防止食品污染和有害因素对人体的危害, 国家制定了食品卫生法, 对 食品中的重金属进行检测 本文介绍了使用原子吸收石墨炉法定量分析大米中镉的方法 实验部分 前处理称取 5 克样品于烧杯中, 加入 30mL 硝酸 (1+1) 和 0.5mL 硫酸在电热板上加热至近干 呈深茶色后, 加入 1mL 硝酸进一步进行消解, 重复此步骤至样品变为淡黄色透明溶液, 使硫酸的白烟冒出 冷却后加入 10mL 硝酸 (1+20), 在电热板上加热溶解, 冷却后定容至 50mL 关于消解方法也可参考国家标准 GB/T 中列出的 : 压力消解罐消解法 干法灰化法 湿式消解法等 分析条件 装置 AA-6300 元素 Cd 灯电流低 (ma) 8 波长 (nm) 狭缝宽 (nm) 2.0 点灯方式 BGC-D 2 进样体积 10µL 基体改进剂 5µL 100µg/mL 硝酸 钯溶液 升温程序 : No. 温度 ( 度 ) 时间 ( 秒 ) 加热 (L/min) SENS. GAS 流量 SMPL RAMP REGU # OFF RAMP REGU # OFF RAMP REGU # OFF STEP REGU # OFF STEP HIGH # OFF STEP HIGH # ON STEP REGU # OFF 分析方法 : 工作曲线法 152

171 大米 0.002mg/kg 大米 空白 图 1 工作曲线 r= 图 2 峰轮廓图 实验结果 分析元素大米 (mg/kg) 大米 (mg/kg) Cd 注 : 数据出自岛津公司北京分析中心 153

172 GC-NCI-MS 方法分析茶叶中五种多溴联苯醚 多溴联苯醚 (polybrominated diphenyl etherspbdes) 是一种溴系添加型阻燃剂, 被广泛应用在电子 电器 建材和纺织等领域 PBDEs 可以随大气颗粒漂浮, 对环境的污染具有持久性, 而且其中某些同系物具有相当强的生物积累性, 干扰人体的甲状腺激素, 妨碍人类和动物脑部与中枢神经系统的正常发育 NCI 被称为 软电离源, 对含电负性基团的物质具有高选择性和高灵敏度,PBDEs 分子都含有 -Br 等电负性基团, 采用 GC-NCI-MS 的选择离子监测方式 (SIM), 选择 m/e79,81 作为分析离子具有较高的灵敏度和选择性 GC-NCI-MS SIM 已成为不同环境样品中微量 PBDEs 监测的特征分析方法之一 实验部分 前处理过程 准确称取两份各 10.0g 磨碎的茶叶样品, 分别加入 2.0mL 饱和氯化钠溶液和 10.0mL 正己烷, 浸泡 30min 后超声提取 10min, 转移出上层提取剂 ; 残渣再用 10.0mL 正己烷超声提取两次, 合并三次提取液, 加适量无水硫酸钠除水, 氮吹浓缩至 2.0~3.0mL 在 30cm( 长 ) 0.8cm( 内径 ) 的玻璃层析柱内底端填入适量的玻璃毛, 从下到上依次填入 2.0cm 高的无水硫酸钠 3.0g Florisil 硅藻土 1.5g 中性氧化铝和 2.0cm 高的无水硫酸钠 ; 先用 10.0mL 正己烷淋洗层析柱, 再将浓缩后的提取液转至玻璃层析柱内, 依次用 10.0mL 正己烷洗脱三次, 洗脱液氮吹浓缩至干后, 用正己烷溶解提取物于带刻度的测试瓶中, 加入 1.00mL 5.0μg/kg PCB-103IS 标准溶液, 氮吹定容至 1.00mL, 供仪器分析 GC-NCI-MS 条件 GC 分析条件 :DB-5 MS 毛细管柱 (30 m 0.25mm 0.25μm);He 载气 ( >99.999%); 柱头压 65.0kPa; 载气恒线速度 36.8cm/s; 不分流进样 2.00μL; 进样口 270 ; 柱升温程序 :80 ( 保持 2min), 以 25 /min 的升温速率升至 240, 再 以 3 /min 升温速率升至 280 ( 保持 5min) NCI-MS 分析条件 : 气 - 质接口 270,NCI 离子源 200 ; 甲烷反应气 ( >99.95%), 反应气输出压力 2.5kg/cm 2 ; 质谱质量扫描范围 :m/z ; 分析结果 GC-NCI-MS SIM 离子的选择 5 种 PBDEs 的分子结构见表 1, 表中可以看出这些分子都含有 -Br 电负性的基团, 容易接受电子形成阴离子基团, 也是 GC-NCI-MS 分析这些物质时选择 SIM 离子的主要依据 PCB-103 内标物和 5 种 PBDEs 的色谱保留时间和阴离子选择见表 1 154

173 图 1 PBDE-100 的 NCI-MS 谱图初步解析 图 2 GC-NCI-MS SIM 色谱图 A: 空白绿茶基体 ;B: 胶股兰样品 ;C: 加标浓度 5.0μg/kg 的绿茶样品 ; D: 浓度为 5.0μg/kg 的五种 PBDEs 和 PCB-103 GC-NCI-MS SIM 分析 图 2 是 PBDEs 标准溶液和茶叶样品的 GC-NCI-MS SIM 色谱图 加标回收率及相对标准偏差 称取 10.0g 空白绿茶样品 ( 经分析 5 种 PBDEs 残留均小于 MDL), 分别添加 5.00μg/kg 和 50.0μg/kg 浓度水平的 5 种 PBDEs 混合标准溶液 1.00mL, 加入 2.00mL 饱和氯化钠溶液 混匀, 放置 24h 后对加标样品进行 GC-NCI-MS SIM 分析, 平行分析 5 个相同加标浓度的空白绿茶样品 计算出的加标回收率 (R%) 及其相对标准偏差 (RSD%) 见表 1 表 1 内标物和五种 PBDE GC-NCI-MS SIM 分析的时间程序 SIM 阴离子的选择 线性回归方程 r MDL 和空白绿茶样品两种加标浓度水平的加标回收率 (R/%) 和 RSD%(n=5) 注 : 数据出自厦门大学化学化工学院 155

174 HPLC 柱后衍生方法测定乳制品中皮革水解蛋白 皮革水解蛋白是从动物皮毛中水解出的物质, 能增加食品中氨基酸的含量, 但皮革水解物含有危害人体健康的重金属六价铬, 不能用于食品加工 如果被人体吸收的话, 可能导致中毒 关节肿大 关节疏松肿大 国家卫生部最新印发了 食品中可能违法添加的非食用物质名单 ( 第二批 ), 明令禁止 在乳及乳制品中添加皮革水解蛋白 皮革水解蛋白是真正的蛋白质, 若添加到食品当中, 检测起来难度更大 因 L(-)- 羟脯氨酸为胶原蛋白中的特有组分, 其含量占胶原蛋白 10% 以上 ; 而乳蛋白中不含有此成分, 如若样品中含有 L(-)- 羟脯氨酸, 可判定添加了动物水解蛋白 检测原理 柱后衍生系统是欧洲药典收录的氨基酸分析方法 与柱前衍生相比, 柱后衍生方法允许样品中残留少量缓冲溶液, 不易受基质干扰, 适用范围更广泛, 尤其适用于生物样品分析, 衍生反应及色谱检测全自动完成, 同时还具有定量 重现性优异等优点 目前, 氨基酸柱后衍生主要有茚三酮衍生化法和邻苯二甲醛 (OPA) 衍生化法两种 前者用紫外检测器测定, 后者用荧光检测器测定, 检出限可达 ppb 级 邻苯二甲醛 (OPA) 衍生化法按照分析柱的不同分为钠型分析系统和 锂型分析系统 锂型分析系统对生物样品和食品分析具有更好的选择性, 常用来分析血浆 植物提取物 代谢中间体 生物碱 药物等 氨基酸样品经锂型阳离子交换色谱柱分离后, 氨基酸链端的一级氨基团与邻苯二甲醛 (OPA) 和 N-Acetyl-L-cysteine 反应生成一种带荧光基团的产物, 可用荧光检测器定量 N-Acetyl-L-cysteine 较以往使用的 2- 巯基乙醇 (MERC) 而言, 没有恶臭, 配制方便, 同时提高了方法的灵敏度 CHO COOH S R 2 + CHO H 2 N C H R 1 N-A-L-C C N COOH C R 1 OPA 氨基酸 C H H 图 1 氨基酸柱后衍生检测原理 试剂与仪器 标准品 :24 种氨基酸混标, 购于 Sigma-Aldrich 公司 试剂 : 纯水,Milli-Q 超纯水仪制备得到 ; 柠檬酸锂 高氯酸 溴酸 氢氧化锂,AR;N-Acetyl-L-cysteine Brij-35 邻苯二甲醛(OPA); 流动相 MA: 0.15N 柠檬酸锂和 7% methyl cellosolve 用高氯酸调节 ph 到 2.6; 流动相 MB: 0.30 N 柠檬酸锂和 0.20M 溴酸用 4M 氢氧化锂调节 ph 到 10.0; 流动相 MC: 0.20M 氢氧化锂 ; 反应液 RA: 0.4µL/mL sodium hypochlorite 用碳酸 - 溴酸缓冲溶液调至 ph 10.0; 反应液 RB: 0.08%OPA 1.40% 乙醇 0.04% Brij-35 和 0.10% N-Acetyl-L-cysteine 用碳酸 - 溴酸缓冲溶液调至 ph 10.0 以上试剂使用当天配制 所有试剂和样品需用 0.45μm 以下滤膜过滤 156

175 仪器 :Shimadzu 20A 氨基酸柱后衍生系统 配置为 :LC-20AD 2 衍生剂输液泵, LC-20AB 梯度洗脱输液泵,SIL-20AC 自动进样器,CTO-20AC 柱温箱,RF-10AXL 荧光 检测器,CBM-20A 控制器,DGU-20A 5 在线脱气机,FCV-11AL 流路选择阀, 工作站 LCSolution 色谱条件 色谱柱 : 锂型氨基酸专用分析柱 : Shimadzu Shim-Pack AMINO-Li (6.0mmID 100mmL); 锂型捕氨柱 Shimadzu Shim-Pack ISC-30 Li (4.0mmID 50mmL) 流动相流速 :0.6mL/min; 反应液流速 : 0.2mL/min; 柱温 :39 ; 进样量 :10μL; 波长 :Ex=350nm,Em=450nm 梯度洗脱程序如表 1 所示 : 表 1 流动相梯度洗脱程序 Time(min) Module Action Value Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Curve Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Curve Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps SV(Pump A) B-A-A Pumps Pump A B.Conc Pumps Pump A B.Conc Pumps SV(Pump A) A-A-A Controller Stop 0 实验方法 氨基酸混标用流动相 MA 稀释配制成 10, 50, 100, 250 和 1000μg/L 的溶液 结果与讨论 图 2 为 10μg/L 的标样溶液 10μL 进样的荧光图谱, 与标准图谱相对照, 可以确定 24 种氨基酸出峰顺序如下 图 3 为 1000μg/L 的标样溶液 10μL 进样的荧光图谱, 与 10μg/L 157

176 的标样溶液出峰时间完全一致 五点外标法得到 L(-)- 羟脯氨酸 (OH-PRO) 的校准曲线 如图 4 所示 图 2 24 种氨基酸混标色谱图 (10μg/L) 图 3 24 种氨基酸混标色谱图 (1000μg/L) Conc Area 图 4 L(-)- 羟脯氨酸校准曲线 (10, 50, 100, 250 和 1000μg/L) L(-)- 羟脯氨酸校准曲线相关系数 R 2 = , 检测限 (S/N=3.3) 为 20μg/L, 定量限 (S/N=10) 为 50μg/L 其他样品信息参见表 2 表 2 氨基酸混标校准曲线及检测限 ID 氨基酸 校准曲线 R 2 LOD (μg/l) 1 TAU Y = ( e-008)X + ( ) P-ET-AMINE Y = ( e-008)X + ( ) ASP Y = ( e-008)X + ( ) OH-PRO Y = ( e-008)X + ( ) THR Y = ( e-008)X + ( ) SER Y = ( e-008)X + ( ) ASPARAGINE Y = ( e-008)X + ( ) GLU Y = (1.51e-007)X + ( ) GLY Y = ( e-008)X + ( ) ALA Y = (3.8559e-008)X + ( ) CITRULLINE Y = (4.3273e-008)X + ( ) a-a-b-a Y = ( e-008)X + ( ) VAL Y = (6.8192e-008)X + ( ) CYS Y = ( e-007)X + ( ) MET Y = ( e-008)X + ( ) LEU Y = ( e-008)X + ( )

177 17 CYSTATHIONIN Y = ( e-008)X + ( ) LEU Y = ( e-008)X + ( ) TYR Y = ( e-008)X + ( ) b-ala Y = (2.9632e-008)X + ( ) r-a-b-a Y = ( e-008)X + ( ) HIS Y = ( e-008)X + ( ) ANSERINE Y = ( e-008)X + ( ) ARG Y = ( e-007)X + ( ) 用 250μg/L 标准品进样 7 次后, 保留时间及峰面积重现性结果如表 3 所示 : 表 3 七针标准品 (250μg/L) 重现性数据 氨基酸 RT RT Area RT RT Area 氨基酸 (min) %RSD %RSD (min) %RSD %RSD TAU VAL P-ET-AMINE CYS ASP MET OH-PRO LEU THR CYSTATHIONIN SER LEU ASPARAGINE TYR GLU b-ala GLY r-a-b-a ALA HIS CITRULLINE ANSERINE a-a-b-a ARG 采用岛津氨基酸柱后衍生系统锂型分析柱建立的牛奶制品中 24 种氨基酸的高效液相色谱柱后衍生分析方法, 柱后衍生及样品测定为全自动完成, 消除了柱前衍生不同操作人员引入的人为误差, 简化了样品前处理步骤, 节约了时间, 是一种可靠快速的检测 方法 本方法可以直接用于检测牛奶中 24 种氨基酸 推荐使用岛津生产的高质量流动相及反应试剂, 在降低基线波动的同时提高了灵敏度 也可以自行配制衍生试剂, 要注意配制衍生试剂所用的各种试剂尽可能纯度高, 否则基线波动大 注 : 数据出自岛津公司上海分析中心 159

178

179 其

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181 HPLC 方法检测肉类食品的鲜度 日本的饮食习惯中, 生肉, 尤其是生鱼和贝类是不可或缺的 新鲜的鱼很快就会腐烂, 而新鲜程度决定了口味的好坏 因此在质量控制中, 对新鲜度进行定量评价是非常有必要的 新鲜度有众多等级, 用 K 值 ( 新鲜度指数 ) 表示初始的新鲜度, 也就是 鱼儿脱离鱼钩时的新鲜程度 K 值是通过鱼肉和贝类中的六种成分 次黄嘌呤 (Hx) 肌苷(HxR) 肌苷酸(IMP) 腺苷一磷酸 (AMP) 腺苷二磷酸(ADP) 和腺苷三磷酸 (ATP) 在 250nm 处的吸收率, 并由图 1 中的公式计算得到的 对于这些成分的批处理分析, 理想的分析方法是高效液相色谱法 以下介绍的是分析实例 标准样品检测 图 1 是标准溶液的谱图, 使用反相色谱法进行分离 成分检测后,K 值通过各个化合物 的峰面积计算得到 图 1 标准溶液色谱图以及 K 值计算公式 样品前处理 样品 10g 均质 1M HClO 4 25mL 样品前处理方法参见图 rpm 离心 5min 沉淀上清层 用 1M HClO 4 将 ph 值调节至 6.5 KClO 4 HPLC 5μL 进样 160

182 鱼肉分析应用 图 3 是金枪鱼肉分析例 左侧为新鲜样品 的结果, 右侧为样品在 30 放置 3 小时后的结 果 可见, 新鲜鱼肉的 K 值大约为 10%, 随 着新鲜度的降低,K 值也随之上升 图 3 金枪鱼肉分析实例 注 : 数据出自日本 CSC 161

183 UV 方法测定食用色素的色价 1999 年 4 月, 日本发布了关于修订食品添加剂成分规格等的告示 这是关于全面修订依据食品卫生法制定食品添加剂成分规格等的 食品, 添加剂等规格标准 的通告 ( 厚生省告示第 116 号 ) 另外, 厚生省还发布了收录已修订规格标准等的 第 7 版食品添加剂公定 色价测定法 在作为食品添加剂的天然类着色剂的成分规格等中, 由于显色成分因原料的采集场所 季节 时期的不同而有所变化, 有时难以象合成类着色剂那样能够对主体成分定量, 为此, 对色强度用 色价 进行测定, 制定新试验方法 色价测定法是通过测定吸光度来测定着色剂中的色素浓度 ( 色价 ) 的方法 通常, 色 书, 由日本食品添加剂协会向公众发售此标准的复制印刷版 此修订即日实施, 但设立了直到 2000 年 3 月 31 日为止的过渡期, 在此期间, 认可依据之前的成分规格等制造 销售食品添加剂以及在食品中使用 本文介绍其中新制定的项目之一 : 色价测定法 价是以测定着色剂溶液中可见区域内最大吸收波长上的吸光度并换算为 10w/v% 溶液的吸光度的数值 (E 10% 1Cm) 表示 在此, 对于具有代表性的 3 种食用色素 ( 蓝色 1 号, 黄色 4 号, 红色 2 号 ) 进行了色价测定 测定结果表示在表 1 之中 吸收谱图表示在图 1 之中 图 1 食用色素的吸收谱图 表 1 色价测定结果 样品名 取样量 (g) F 使用池 λ max Abs 色价 (E) 蓝色 1 号 标准池 红色 2 号 标准池 黄色 4 号 标准池 色价 =10*A*F/ 样品的取样量 (g) F: 以调节测定吸光度在 0.3~0.7 范围为目的的稀释倍数 A: 测定吸光度 162

184 食用色素的毛细管池测定 通常, 食品着色剂的吸光系数较大 因此, 使用分光光度计进行测定时, 需要进行稀释 如果使用毛细管池, 那么, 与标准池相比, 灵敏度约为 1/20, 因此, 不但可节约溶剂 样品, 还可缩短分析时间 图 2 表示各色素 500ppm 的吸收谱图 另外, 红色 2 号 500ppm( 极大波长 ) 的 N=10 次的测定结果表示在表 2 之中 表 2 使用毛细管池红色 2 号的测定结果 图 2 使用毛细管池测定的食用色素吸收谱图 ID 吸光度 平均 标准偏差 CV% 1.83 食用色素原料 ( 粉体 ) 的色彩测定 食用色素原料多为粉体, 在此状态下进行反射测定或色彩测定, 在质量管理上具有意义 在此使用积分球附件进行了各色素的漫反 射测定, 对其数据使用色彩测定软件进行处理而数值化 图 3 表示漫反射谱图, 表 3 表示色彩计算结果 表 3 L*,a*,b 及芒塞尔 (Munsell) 值的测定结果 照明 :D65 视角 :10 度基准值 图 3 色素粉末的漫反射谱图 样品 ID L* a* B* Munsell 文件名 RP 2.5/3.1 B1R R 2.8/2.4 B2R YR 5.9/14.2 Y4R 注 : 数据出自日本 CSC 163

185 FTIR 分析食品中的异物 近年来, 食品的下毒事件 产地伪造事件频发, 引起人们的高度关注 异物混入是涉及食品安全的问题之一 发生异物混入时, 即使是对于人体没有直接影响的异物, 比如食品外包装材料上的污物等, 也将对此商品和制造厂家以及销售商等的形象造成重大的 损害, 为此, 必须紧急应对以解决问题 为了专门查明异物混入的原因, 异物的检测 定性不可或缺 傅立叶变换红外光谱仪 (FTIR) 是一种能够迅速 简便地进行异物检测的方法 在此, 介绍使用 FTIR 分析从食品中实际发现的异物的应用 测定方法 食品中异物的大小常常是肉眼可以观察到的程度, 因此, 此次使用可以分析异物大小至 100μm 左右的单次衰减全反射测定装 置 (DuraSamplIRⅡ) 进行了分析 用于分析的 DuraSamplIRⅡ 的外观如图 1 所示 测定条件表示在表 1 中 表 1 测定条件 分辨率 : 4cm -1 扫描次数 :20 检测器 : DLATGS 图 1 DuraSamplIRⅡ 的外观图 异物分析事例 ( 一 )- 饭团子中的异物 - 图 2 为从装在塑料容器内的饭团子中发现的异物照片 100 透明部分茶色部分 %T /cm 图 2 从饭团子中发现的异物的照片 图 3 饭团中异物的光谱图 164

186 异物尺寸约 30mm, 有透明的部分和茶色部分 对颜色不同的两处进行了测定 从各处获得的谱图的重叠绘图表示在图 3 中 由于此异物是从饭团子中发现的, 因此其表面有附着饭团子成分的可能性 在图 3 中, 特别是茶色部分的测定结果, 在 1200~ 900cm -1 附近可见大峰, 可认为是由淀粉产生的峰 所以, 此峰是附着在异物表面的米粒的一部分造成的影响 透明部分的测定结果也可见由淀粉产生的峰, 但其强度小, 附着量少 于是, 为了去除此影响而只取得异物的谱图, 求出了两者的差谱 ( 透明部分 - 茶色部分 ) 获得的差谱表示在图 4 中 105 %T 減算 : 茶色部分 from 透明部分 1/c m 图 4 差谱 100 %T おにぎり容器 1/cm 图 5 饭团子容器的谱图根据图 4 所示的差谱形状, 可认为是聚苯乙烯 聚苯乙烯是广泛应用于日用百货 食品包装材料等中的透明 较硬的塑料 于是, 考虑到此异物的形状 颜色等因素, 对用于饭团子包装的塑料容器进行了分析 容器的照片与测得的谱图表示在图 5 中 将容器的谱图与图 4 所示的差谱进行比较, 可见两谱图十分一致 根据以上结果, 可认为此异物是在饭团子的包装过程中混入的塑料容器的碎片 异物分析事例 ( 二 )- 寿司中的异物 - 图 6 表示附着在寿司表面的纤维状异物 的照片 图 7 表示进行异物测定的结果 100 %T 押し寿司の異物 /cm 图 6 寿司表面的异物 图 7 寿司表面附着异物的谱图 165

187 100 %T 根据此测定结果, 纤维状异物可以认为是聚丙烯 聚丙烯与聚苯乙烯同样, 用途广泛 于是, 对与此次异物形状相似的 在制作寿司过程中用于涂佐料汁的刷子的毛进行了分析 异物谱图与刷子毛谱图的重叠绘图以及刷子毛的照片表示在图 8 中 寿司異物刷毛 从图 8 可知, 两谱图十分一致 所以, 可以推测寿司表面的附着异物是从用于在寿司表面涂佐料汁的刷子脱落的刷毛 如上所示, 在食品中混入异物的分析中, FTIR 是非常有效的分析手法 并且, 在实际的异物分析之中, 判断物质种类并不是目的, 而最为重要的是专门考察异物的混入原因 所以, 如此次介绍的分析事例那样, 测定有可能作为异物成分混入的材料并与异物谱图进行比较, 是非常关键的 此次发现的异物是有机物, 但混入的异物也常常是无机物 此时, 可以使用能量色散型 X 射线荧光分析装置 (EDX) 或电子探 针 (EPMA) 等进行异物的鉴定 1/cm 图 8 异物 ( 红线 ) 与刷子 ( 绿线 ) 谱图的重叠图 注 : 数据出自日本 CSC 166

188 ICP-AES,HVG-ICP-AES 法测定奶粉中的多种元素 采用 ICPS-7500 对奶粉中多种元素进行定量分析 通过微波消解装置溶解样品, 溶解后的样品溶液用于从高浓度的 Na,Ca 到微量的 Cd,Pb 等多种元素的测定 ; 为得到更高的 分析灵敏度, 采用氢化物发生 (HVG)-ICP-AES 法测定极微量的 As, Se, Sb 等元素 定量分析结果如表 1 所示 图 1 为几种元素定量分析的工作曲线 样品处理 奶粉样品的微波消解处理过程如图 2 所示 仪器及分析条件 仪器高频输出功率等离子气流量辅助气流量载气流量样品导入 : ICPS-7500 : 1.2 (kw) : 14 (L/min) : 1.2 (L/min) : 0.7 (L/min) : 同心雾化器 氢化物发生装置 (HVG) 样品提升量 : 0.6 (ml/min) ( 同心雾化器 ) 3.5 (ml/min) (HVG) 雾室 : 旋流雾室 矩管 : 标准矩管 观测方向 : 水平方向 表 1 奶粉的定量分析结果 (Unit: μg/g) 元素 定量值 元素 定量值 元素 定量值 Na 1260 Cu 2.8 Cr 0.04 Mg 376 Zn 23 Cd P 2240 Al 3.0 Pb < 0.5 K 4640 Si 23 *As Ca 3960 Ba 1.4 *Sb Mn 0.34 Ni 0.21 *Se 0.03 Fe 75 Sn 0.2 *: HVG-ICP-AES 法得到的分析结果 E Fe nm E Zn nm SD SD Correlati 相関 on 単位 ppm SD SD Correlati 相関 on 単位 ppm 係数 : Coefficient a = e+000 b = e+000 c = e+000 d = e-002 Coefficient 係数 : 167 a = e+000 b = e+000 c = e+000 d = e-002

189 E As nm E Se nm SD SD Correlati 相関 単位 ppm on E -2 Coefficient 係数 : a = e+000 b = e+000 c = e-002 d = e SD SD 相関 Correlati 単位 ppm E -2 Coefficient 係数 : a = e+000 b = e+000 c = e-002 d = e-003 图 1 奶粉中多元素分析的工作曲线 0.5g 样品 ( 置于高压专用消解罐 ) 10mL 硝酸, 3mL 过氧化氢预反应 ( 约. 4 hours) 微波消解程序 ( 压力模式 ) 消解 (0 to 160PSI) 冷却消解 (0 to 160PSI) 冷却 ( 约. 2hours) 5mL 盐酸 (1:5) 加热 : 190ºC ( 烧杯 ) 加热 : 120ºC ( 蒸发水分 ) 蒸发至几 ml 5mL 盐酸 (1:4) 5mL 盐酸 (1:4) 冷却 0.5mL KI (20% wt/v) 加热 : 120ºC ( 约 10min.) 加热 : 70ºC ( 约. 4 min.) 定容至 25mL 定容至 10 ml 定容至 10mL 同心雾化器进样测定 Na, Mg, Al, Si, P, K, Ca, Cr, Mn Se HVG-ICP-AES 测定 As, Sb Ni, Cu, Zn, Cd, Fe, Sn, Ba, Pb 图 2 奶粉样品的微波消解处理过程 168

190 GCMS 法测定食品包装材料中多环芳烃 (PAHs) 多环芳烃 (PAHs) 是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物, 是有机化合物不完全燃烧和地球化学过程中产生的一类致癌物质, 由于这些化合物的致癌和致畸性, 对 PAHs 痕量分析成为一个重要课题 食品中的 PAHs 污染有不同的来源, 主要是环境 食品加工过程和来自包装材料的污染 PAHs 广泛分布于环 境中, 可以在我们生活的每一个角落发现, 任何有有机物加工 废弃 燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃, 多环芳烃污染物已成为环境和食品污染物中极重要的物质 本方法利用超声萃取方式将食品包装材料如 PE 保鲜膜萃取后再使用 GCMS 进行检测 试剂 甲苯 PAHs 混合标样 PAHs 氘代同位素内标 样品前处理 样品粉碎取 0.5g 样品 ( 甲苯 20mL, 添加氘代内标 ) 60 水浴超声萃取 1h 分析条件 GC 部分色谱柱 :Rtx-5ms 30m 0.25mmID 0.25μm 柱温程序 :90 (1min) 25 /min 180 (0min) 5 /min 300 (0min); 20 /min 320 (2min) 进样口温度 :260 进样模式 :Splitless(1min) 载气控制模式 : 恒线速度载气线速度 :40cm/sec MS 部分电离方式 :EI 接口温度 :280 1μL 萃取液, 进样 离子源温度 :260 采集模式 定量方法 :SIM : 内标法 检测结果 16 种 PAHs 混合标样总离子流图如下所示 (x1,000,000) TIC

191 重现性 16 种 PAHs ( 浓度为 10pg/μL) 混合标准溶液重复进样 7 针, 重现性结果如下表所示, 各组分所得浓度值的相对标准偏差 (RSD) 均小于 10% 萘苊烯苊芴菲蒽荧蒽芘 N= N= N= N= N= N= N= Ave SD RSD% < 续上表 > 苯并 [a] 蒽 屈 苯并 [b] 荧蒽 苯并 [k] 荧蒽 苯并 [a] 芘 茚并 [1,2,3-c d] 芘 二苯并 [a,h] 蒽 苯并 [g,h,i] 苝 N= N= N= N= N= N= N= Ave SD RSD% 灵敏度 ( 信噪比 S/N 表征 ) 用 GCMS 分析 PAHs(2pg/μL) 标准溶液, 利用工作站软件计算各组分的 S/N 值均大于 10, 表明各组分的定量检出限均小于 2pg/μL (10 倍信噪比 ) 加标回收试验 取剪碎后 PE 保鲜膜, 添加内标溶液和 PAHs 标准溶液 ( 添加浓度为 5ng/mL), 按上 述前处理方法进行样品处理, 测得各组分的加标回收率均在 70%~130% 之间 170

192 结论 本方法是基于德国 ZEK01-08 方法对样品进行前处理后采用 GCMS 进行定量分析的方法 样品前处理简单 快速, 测定灵敏度高, 重现性好, 回收率在 70~130% 之间, 可以满足食品包装材料中 16 种 PAHs 的检测要求 注 : 数据出自岛津公司北京分析中心 171

193 GC 方法检测食品中反式脂肪酸 许多研究表明, 食品中反式脂肪酸 ( trans fatty acids, 简称 TFAs) 会加速动脉硬化, 导致心血管疾病和老年痴呆, 已成为近年来关注的焦点 丹麦 2003 年 6 月率先限制食品中反式脂肪酸的含量, 美国食品药品管理局 (FDA) 要求自 2006 年 1 月 1 日起在食品营养标签上必 须标注反式脂肪酸含量, 荷兰 瑞典 日本等许多国家也都在探讨食品中反式脂肪酸的最低限量 参考 AOAC( 美国官方分析化学师协会 ) 方法, 结合国内相关资料, 采用甲酯化 气相色谱法检测食品中反式脂肪酸的含量 仪器 岛津 GC-14B 气相色谱仪, 岛津 C-R7Ae 数据处理机, 岛津 OPGU 1500S 氢气发生器 试剂和样品 脂肪酸甲酯标准品 : 共 18 种 ; 其中饱和脂肪酸甲酯有 C10:0,C12:0,C14:0,C16:0,C17:0, C18:0,C20:0,C22:0 和 C24:0 共 9 种 ; 不饱和脂肪酸甲酯有 C16:1n-9(cis),16:1n-9(trans), C18:1n-6(cis),C18:1n-9(cis),C18:1n-11(cis), C18:1n-9(trans),C18:1n-11(trans), C18:2n-9,12(cis) 和 C18:2n-9,12(trans) 共 9 种 以正己烷为溶剂, 分别配制成约 0.4mg/mL 的标准液 所用的正己烷为色谱纯, 甲醇 氢氧化钾和乙醚均为分析纯 样品选用食用棕榈油 咸蛋和市售人造奶油 样品前处理 准确称取人造奶油 2g 或咸蛋 15g, 分别多次采用无水乙醚抽提脂肪, 抽提液经 40 氮吹甲酯化反应吸取少许抽提的残留物 ( 脂肪 ) 或棕榈油样品, 加入 5mL 正己烷, 摇动溶解后, 再加入 5mL 4mol/L 的 KOH 甲醇溶液, 于 40 反复摇色谱检测条件选用 CP-Sil 88 FAME 毛细管石英柱 (100m 0.25mm 0.20µm),FID 检测器, 载气为高纯氮气, 压力为 300kPa, 氢气压力 50kPa, 空气压力 50kPa; 进样口温度 250, 检测器温定量分析分别吸取样液 1µL 进样 以各组分的峰面积值, 用校正百分率法计算各脂肪酸甲酯的重量百分比含量 如需计算样品中的某种脂肪酸检测结果换算在食品营养标签中, 脂肪酸的检测结果通 除尽乙醚, 残留物 ( 脂肪 ) 进行下一步的甲酯化反应 棕榈油样品可直接进行甲酯化反应 荡, 反应 1h; 加水后静置分层, 取上清液 ( 正己烷相 ) 直接进样 度 260 ; 柱温采用三级程序升温 : 初始温度 110, 保持 4min; 以 3 /min 升温至 170 ; 再以 2 /min 升温至 200 ; 最后再以 3 /min 升温至 230, 保持 6min 分流比为 1:40 含量, 可将本法检测的某种脂肪酸重量百分比含量乘以样品粗脂肪的检测结果 常要换算成甘油三酯的形式报告, 可由以下式 172

194 子换算 : 某脂肪酸重量 (g)= 某脂肪酸甲酯重量 (g) 某脂肪酸甲酯分子量 某脂肪酸分子量甘油三酯 (g)= 某脂肪酸重量 (g) (3 某脂肪酸分子量 ) (3 某脂肪酸分子量 + 甘油分子量 -3 H 2 O 分子量 ) 注 : 3 为三分子脂肪酸与一分子甘油在酯化反应中脱三分子水 顺 反式脂肪酸的分离情况 由图 1 脂肪酸甲酯标准品色谱图可见, 除了脂肪酸甲酯 C18:1n-6(cis) C18:1n-9( cis) 和 C18:1n-11(cis) 之间 以及脂肪酸甲酯 C18:1n-9(trans) 和 C18:1n-11(trans) 之间分离不理想之外, 所有的饱和脂肪酸之间 饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸之间 不饱和脂肪酸中的顺 式与反式之间都分离得很好, 完全满足检测要求 由图 2 棕榈油脂肪酸色谱图 图 3 咸蛋脂肪酸色谱图可见, 无反式脂肪酸色谱峰 由图 4 人造奶油脂肪酸色谱图可见, 检出反式脂肪酸 C18:1n-9(trans) 色谱峰, 占 16.2%(w/ w) 图 1 脂肪酸标准溶液色谱图 图 3 咸鸭蛋脂肪酸色谱 图 2 棕榈油脂肪酸色谱图 图 4 人造奶油脂肪酸色谱图 线性范围和检出限 选用脂肪酸 C16:0 甲酯和脂肪酸 C20:0 甲酯标准品, 配制成浓度 0.050~1.50mg/mL 的混合标准液 脂肪酸 C16:0 甲酯的线性回归方程 Y=565413X+1124 (r=0.998,n=5); 脂肪酸 C18:0 甲酯的线性回归方程 Y=577448X+1371 (r=0.999,n=5); 以基线噪声的 2 倍所对应的浓 173

195 度为方法的检出限, 脂肪酸 C16:0 甲酯的检出 限为 8.3µg/mL 脂肪酸 C18:0 甲酯为 9µg/mL, 完全可以满足检测要求 准确度与精密度 用回收试验考量本方法的准确度 取同一 人造奶油样品提取的脂肪 3 份, 分别选择 3 个水 平, 加入脂肪酸 C18:1n-9(cis) 甲酯标准品和脂 肪酸 C18:1n-9(trans) 甲酯标准品, 每个水平检 测两次, 检测结果取均值 结果见表 1, 回收 率为 97.4%~101.2% 表 1 回收率试验结果表 2 重复性试验结果 (n = 6) 脂肪酸 本底值 (mg) 加入量 (mg) 回收量 (mg) 回收率 (%) C18:1n-9(cis) C18:1n-9(trans) 脂肪酸 x(g/100g) s RSD(%) C14: C16: C18: C18:1n-9(cis) C18:2n-9,12(cis) 用重复性试验考量本方法的精密度 称取 6 份同一棕榈油样品, 用本法重复检测, 以棕榈油脂肪酸组成中最主要的脂肪酸 C14:0 C16:0 C18:0 C18:1n-9(cis) 和 C18:2n-9,12(cis) 的百分含量, 计算精密度 结果见表 2, 重复性良好 相对标准偏差为 0.73%~1.73% 注 : 数据出自福建出入境检验检疫局技术中心 174

196 GCMS 测定油炸方便面中丙烯酰胺 丙烯酰胺是一种水溶性的神经毒性物质, 国际癌症研究机构已将其列为对人类很可能的 2A 类致癌物质 油炸食品中含有较高含量 的丙烯酰胺, 并且过度油炸会进一步增加食品中丙烯酰胺的含量 仪器与试剂 GCMS-QP2010 气相色谱质谱仪,EI 源 ; 粉碎机 ; 超声波提取器 ; 电动振荡器 ; 旋转蒸发仪 ;GL-16 高速台式离心机 (16000r/min 以上 ); 旋涡式振荡器 溴化钾 (200g/L 水溶液 ) 饱和溴水 石油醚 无水硫酸钠( 经 300 干燥 ) 亚硫酸钠 (100g/L 水溶液 ) 氯化钠 乙酸乙酯( 重蒸 ) 正己烷均为分析纯 ; 水为去离子水 ; 标准储备 液 : 1.00mg/mL 甲基丙烯酰胺和 1.00mg/mL 丙烯酰胺的水溶液 ; 标准使用溶液的配制 : 准确移取上述标准储备液, 临用时用纯水稀释成 10.0μg/mL;1.0mol/L 硫酸溶液 ; 溴制剂 : 加入过量的溴到 ph 为 1.0( 用硫酸溶液调节 ) 的溴化钾水溶液中, 取上层液使用, 保存于冰箱内 ; 混合有机溶剂 ( 乙酸乙酯与正己烷体积比 =4:1) 分析条件 色谱柱采用 DB-17ms 柱 (30m 0.25mm 0.25μm); 载气为氦气 ; 进样口温度为 230 ; 进样方式为不分流进样, 分流测定 ; 进样量 1μL; 柱流量采用 1.00mL/min, 压力控制模式 ; 分流测定分流比 :10 柱升温程序为 100 保持 1.0min, 再以 30 /min 升到 180, 然后以 10 /min 升到 200, 接着以 40 /min 升到 220 保持 5min 离子源温度 :200 ; 接口温度 :250 ; 电子轰击能 :70eV; 溶剂切除时间 :5.0min; 检测方式 :SCAN, 扫描时间段 min, 扫描质量范围 :40-400, 扫描间隔 :0.5sec;SIM, 扫描时间段 min, 选择离子 样品前处理方法 取粉碎混匀样 20.00g, 加入 10μg 甲基丙烯酰胺,100mL 水,1mL 硫酸溶液, 混匀, 40 超声提取 1h;4000 转 / 分离心 5min, 过滤上清液, 收集水相, 在水相中加过量溴制剂 (15mL 以上 )4 避光衍生过夜 ; 在水相中加亚硫酸钠滴定过量溴, 以 50mL 混合溶剂分 3 次提取, 合并有机相, 无水硫酸钠脱水,50 旋转蒸发浓缩, 混合有机溶剂定容至 2mL, 取上 清液 1mL 以 转 / 分离心 2min,1μL 进样 标准系列前处理 ( 处理方法 2): 分别移取丙烯酰胺标准 (10.0μg/mL) mL 至预先加有 100mL 纯水的具塞锥形瓶中, 各加入甲基丙烯酰胺内标 10μg,1mL 硫酸溶液, 混匀, 加 15mL 溴制剂 4 衍生过夜 (12h), 其他步骤同以上处理方法 气相色谱 -- 质谱仪定性定量方法 定量计算 : 分别以 150 作为丙烯酰胺定量离子 122 作为甲基丙烯酰胺定量离子, 峰面积 比扣除空白后与标准比较定量 可采用内标标准曲线法定量, 也可采用单标进行内标法定量 175

197 图 1 为 20.00g 方便面样品基质中, 丙烯酰胺及内标添加量为 250μg/kg 时, 经 GC/MS 测 定的色谱图 质谱图及鉴定离子丰度比 : (x1,000,000) 1.6 TIC 1.0 a 1/ / % b % 44 c 图 1 GC/MS 测定的总离子流图 (a) 以及 min 对应的质谱图 (b c) 结论 全扫描方式定量检测下限为 :(S/N=10) 250μg/kg, 定性检测下限为 :(S/N=3)75μg/kg; 选择离子检测方式定量检测下限为 :(S/N=10) 33.2μg/kg, 选择离子检测方式定性检测下限为 :(S/N=3)9.98μg/kg 实际操作中, 为降低检测限, 可采用加大样品量 浓缩有机相等方式进行测定 综合分析实验结果和生产工艺, 方便面中丙烯酰胺的含量与油炸温度 加热时 间 原料品质 样品改良剂等许多因素有相关关系 进样口温度大于 230, 信号下降明显, 可能由因丙烯酰胺溴化衍生物热分解所致 ; 进样口温度小于 200, 色谱信号同样下降, 可能由因丙烯酰胺溴化衍生物汽化不完全所致, 实际分析时选择进样口温度 230 注 : 数据出自郑州市疾病预防控制中心 176

198 FI-AAS 测定茶叶中的微量硒 硒是人体必需的微量元素, 具有防癌抗癌作用, 但过量摄入又会对人体造成毒害 随着人们健康意识和需求的增强, 目前, 不少种类的富硒保健品和富硒食品大量涌入市场, 因此, 这些保健品和食品中硒的检测具有很重要的意义 由于硒是一种易挥发性元素, 硒的测定大多采用荧光法 分光光度法 石墨炉原子吸收法和氢化物发生 原子吸收法 石墨炉法 仪器与试剂 AA 680 型原子吸收分光光度计 ; 国产 WHG-102A2 型流动注射氢化物发生器 ; 国产硒空心阴极灯 仪器工作条件 : 波长 nm, 通带宽度 0.5nm, 灯电流 10mA, 电热原子化器加热电压 80V, 载气流量 ( 氩气 )240mL/min, 载液为 1% 的盐酸溶液 灵敏度虽高, 但存在严重的基体干扰, 且易挥发损失, 常需要加入适当的基体改进剂以提高硒的灰化温度, 消除基体干扰 而普通氢化物发生法, 在进样速度和进样体积上容易带来误差, 并且操作繁锁 采用流动注射 (Flow Injection, FI) 氢化物发生 原子吸收法测硒, 不仅可减少干扰, 而且操作简便 快速, 自动化程度高 硒标准贮备溶液 :0.5 % 硼氢化钠溶液 : 称取 1.0g 硼氢化钠, 0.5g 氢氧化钠于 250mL 塑料瓶中, 加水 200mL 溶解, 室温下可稳定一周 硒标准工作溶液 : 临用时将硒标准储备液稀释成 1µg/mL 优级纯盐酸 氢氧化钠 实验方法 样品处理准确称取 1.000~2.000g 经磨碎 全部通过 100 目筛后的茶叶样品于 100mL 三角烧瓶中, 加入 20mL 浓硝酸和 3mL 浓硫酸, 置电热板上低温加热消化至剩余酸约 5mL, 取下冷却后, 加入 2mL 浓高氯酸继续加热消化至冒高样品的测定将电热石英管原子化器安装在仪器的燃烧头上, 调整好光路, 调节电热原子化器加热电压为 80V, 预热 30min 左右, 将还原剂 试 氯酸白烟, 试样溶液清亮无色, 取下冷却后, 加入 5mL 浓盐酸, 放置约 30min, 使六价硒还原为四价硒, 转入 25mL 比色管中, 定容至刻度 样 载液吸管分别置于相应的溶液中, 用空白样品调整仪器基线零点 仪器记录吸光度读数, 由校正曲线计算样品中硒的含量 结果与讨论 原子化器的温度 电热石英管原子化器的温度是通过调节电压来控制的, 温度的变化明显影响吸光度值的变化, 温度过低影响氢化物的原子化效率, 温度过高则使气体过度膨胀, 稀释了氢化物, 均使吸光度降低, 影响测定结果 实验证明, 电压为 70 ~100 V 时, 硒的原子化温度达到最佳状态 以 20µg/L 的硒标准溶液测试, 实验结果见图 1 本实验选择电热石英管原子化器的加热电压为 80 V 177

199 载气流量对测定的影响 : 载气流量大小直接影响氢化硒被稀释的程度 在发生器中停留的时间及石英管的管壁温度 载气流量太小, 不能迅速将氢化硒气体带入石英炉中, 导致吸收值低, 出峰时间延长 如果载气流量过大, 产生的氢化硒被稀释过 多, 同时使基态硒原子在原子化器中停留时间过短, 致使灵敏度下降 以 20µg/L 的硒标准溶液测定, 结果见图 2 实验选择载气流量为 240mL/min 还原剂浓度对测定的影响 硼氢化钠的用量不足硒还原不完全, 灵敏度下降 ; 用量过大则产生大量氢气, 稀释硒原子蒸气, 灵敏度也会下降 20µg/L 的硒标准溶 液与不同浓度的还原剂反应的测试结果见图 3 结果表明, 还原剂浓度在 0.4%~0.6 % 时, 吸收值最大且稳定 吸光度 电压 (V) 图 1 原子化器温度对测定的影响 吸光度 硼氢化钠浓度 (%) 图 2 载气流量对测定的影响 吸光度 图 載气流量 (ml/min) 还原剂浓度对测定的影响 精密度与检出限 对空白溶液和 5µg/L 的硒标准溶液交替平行各测定 8 次, 结果列于表 1 方法的相对标准偏差为 2.2 %, 按 DL = C 3S/A 计算得本法测定硒的检出限为 0.33µg/L 表 1 精密度试验结果 (n = 8) 标样浓度 测得平均值 标准偏差 RSD (μg/l) (A) (%) 回收率应用本法测定茶叶标准样品 (85601) 及准确称取适量市售茶叶样品 3 份, 分别加入不 同量的硒标准溶液, 按实验方法进行处理 测定, 计算加标回收率, 结果列于表 2 表 2 加标回收试验结果 (µg/g) 表 3 样品分析结果 (n=5) 样品 标准值 加入硒量 测得量回收率 (%) 样品 测得平均值 (μg/g) RSD (%) 标样 (85601) 0.040± 云南陀茶 云南陀茶 富硒绿茶 富硒绿茶 注 : 数据出自中南大学湘雅医学院分析测试中心 178

200

201 附录

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203 氧离子成型农药 GCMS 分析 水中的某些农残物质因氯化处理而发生改变或消失 有机磷农残是由氯氧化而成, 氧离子则是主要的反应产物 氧离子拥有与原始农药相当的毒性 正是由于这个原因, 经过氯化处理的纯净水仍须检测, 因为即使检测不到任何有机磷化合物, 也可能会有氧离子存在 此篇文章介绍了水质安全中涉及到的不需衍生化的 68 种农残混合物的分析, 和 5 种有机磷农药氧离子化合物的分析, 以及 5 种氧离子的详细数据 表 1 列出了各种农残成分及其保留指数 分析条件见表 2 图 1 是 100μg/L 农药溶液全 扫描模式下的总离子流图 表 1 给出的峰序号中, 氧离子化合物已经添加到相应的峰前 图 2 给出了 5 种氧离子化合物的质谱图 质量色谱图 (SIM 模式 ) 以及校准曲线 ( μg/L) 质量色谱图所对应的浓度为 10μg/L 通过 SIM 模式下批处理分析得到了多点校准曲线 氧离子化合物检测的灵敏度要比原始农残化合物的灵敏度更低, 因此使用高灵敏度质谱 GCMS-QP2010 Plus, 即使采用 SIM 模式对混合物批处理分析, 其定量限也可达到 10μg/L 表 1 化合物及保留指数列表 峰保留峰保留峰保留峰保留农药名称农药名称农药名称农药名称号指数号指数号指数号指数 1 敌敌畏 百菌清 二甲戊乐灵 灭锈胺 敌草腈 异稻瘟净 甲基杀草隆 草枯醚 土菌灵 杀螟硫磷 -Oxon 异柳磷 克瘟散 敌百虫 溴丁酰草胺 克菌丹 丙环唑 地茂散 特草灵 哌草丹 丙环唑 异丙威 马拉硫磷 -Oxon 稻丰散 苯硫磷 -Oxon 禾草特 西草净 腐霉利 噻吩草胺 仲丁威 甲基立枯磷 杀扑磷 稗草畏 氟乐灵 甲草胺 α- 硫丹 异菌脲 氟草胺 甲霜灵 萘丙酰草胺 哒嗪硫磷 戊菌隆 氟硫草 抑草磷 苯硫磷 乐果 杀螟硫磷 氟酰胺 哌草磷 西玛津 禾草畏 恶唑磷 -Oxon 甲羧除草醚 阿特拉津 禾草丹 稻瘟灵 莎稗磷 二嗪农 -Oxon 马拉硫磷 丙草胺 吡丙醚 戊炔草胺 倍硫磷 噻嗪酮 苯噻草胺 咯奎酮 毒死蜱 恶唑磷 唑草胺 二嗪磷 四氯苯酞 β- 硫丹 醚菊酯 乙拌磷 异戊乙净

204 表 2 分析条件 仪器 : GCMS-QP2010 Plus -GC- 色谱柱 :Rtx-5ms(30m 0.25mm I.D.df =0.25μm) 高压进样 : 100kPa(2min) 柱温 :80 (2min)-20 /min /min 进样口温度 : /min(10min) 进样方式 : 不分流 (2min) 载气 :He,55.0cm/sec; 恒线速度控制模式 进样量 : 2μL -MS- 接口温度 : 260 离子源温度 :230 扫描范围 : m/z 扫描间隔 : 0.5 秒 离子化方式 :EI 图 1 100μg/L 农药标准溶液全扫描 TIC 图 图 2 5 种氧离子化合物的质谱图 质量色谱图以及校准曲线 180

205 岛津公司独特的质谱快速筛查数据库 --Compound Composer 同时筛查 942 种农业有害化学品 在 GCMS 分析中, 由于仪器间的差异和仪器状态的不同, 样品的保留时间 响应值会有不同, 所以绝大多数定量分析必须通过分析标准样品, 对目标化合物进行保留时间确认并制作相应的工作曲线而进行 随着国外各种法制法规的引入 ( 如日本的肯定列表制度 ) 以及我国食品安全法规的不断完善, 待检测残留农药及有害化学品的数量在不断增加, 标准样品的获得以及配制 保存所花费的大量人力财力, 使检测部门越来越难以 承受 基于这个全球实验室都共同面临的难题, 岛津公司和日本北九州城市环境科学研究院共同开发了 Compound Composer 多成分同时快速筛查分析用数据库, 这个数据库对定量分析所需要的信息 ( 保留时间 响应因子 质谱图 ) 进行了标准化, 主要用于食品中残留农药 环境污染物多成分快速筛查分析以及突发食品安全和环境污染事件等的快速应对等领域 这个数据库的优势在于 : 1 不使用农药标准品就可以初步确定有害化学物质是否存在及其大概含量 ( 半定量 ) 2 数据库中登录 942 种有害化学品的保留时间 质谱图和校准曲线, 其中农药 450 余种 用正构烷烃校正实际样品的保留时间, 可以获得高可靠性的化合物鉴定结果 3 使用 GCMS-QP2010 系列的 GCMSsolution 进行分析和生成报告 4 数据库中的化合物信息易于随时增添和修改 该软件可广泛应用于 : 1 对受限制和不受限制的有害化学品的存在与否及其含量进行确证 2 对不易获得标准样品, 但希望获得化合物定量数据进行的近似定量 3 意外事故和事件中化合物的快速鉴定和定量 4 快速创建定量分析用的定量表 通过多成分同时分析用数据库 Compound Composer 提取目标物质量色谱图 质谱图 校正曲线和感兴趣的定量化合物所需的有关信息, 生成一个 GCMSsolution 方法, 使用数据库中正构烷烃的保留时间信息, 结合该分析中所用的仪器条件下采集的正构烷烃测定的数据校正目标化合物的保留 时间, 不用再指定其它条件就可以用 GCMSsolution 工作站进行定性和定量分析 此外, 校正仪器性能用的化合物数据也记录在数据库里, 因此 GCMSsolution 的 QA/QC 功能有利于增强化合物定性和定量的可靠性 181

206 注 : 1 通过对 GCMS 仪器包括色谱柱进行适当的调节, 该数据库定量性就能够满足化合物筛查分析, 但与实际生成校正曲线的方法相比较, 定量会有一定误差 如果需要精确的定量结果, 需分别测定标准样品, 做校正曲线后进行定量分析 2 请使用随数据库所带的方法样板文件中的仪器条件 3 当分析容易吸附和解吸的样品时, 如含氮化合物, 或氨基甲酸盐, 或拟除虫菊酯农药, 其定量结果和实际值会有差异, 取决于色谱柱条件和样品情况 182

207 食品中多种农药残留同时定性定量分析方法包 使用 GCMS 建立新的分析方法需要对色谱柱进行选择, 并确定最适合的分析条件 分析活性或有吸附性的化合物时, 还须考虑其他因素, 比如玻璃衬管的种类等 另外, 数据分析还需要创建化合物表, 在此表中对感兴趣的化合物进行注册, 注册信息包括化 合物名称 保留时间 定量离子 特征离子和质谱图等 为减少这些复杂费时的工作带来的负担, 农残分析方法包提供了最适宜的色谱柱和消耗品的信息, 以及已经预先注册了分析条件和感兴趣化合物信息的 GCMS solution 完整的方法文件 方法包 食品中农残检测方法包中包括了用于食品中农残检测的分析方法 报告格式 (4 种 ) 玻璃衬管 (5 根 ) 和鉴定支援工具 * 表 1 是分析条件, 表 2 是化合物表, 包含了 200 种化合物 **( 包括同分异构体 ) 的信息, 可检索分析条件 ( 图 1 a b) 另外, 对食品中农 残检测结果的报告输出还单独设计了报告格式 ( 图 2) * 需要 Microsoft Excel TM ** 取决于农残标样混合物中种类, 可对注册信息进行自定义 表 1 分析条件仪器 :GCMS-QP2010/GCMS-QP2010 Plus 工作站 :GCMS solution Ver.2.5 食品中农药残留检测方法包色谱柱 :Rtx -5ms(30m 0.25mm I.D.,df=0.25μm) -GC- 柱温 : 50 (1min)-25 /min /min-300 /min(15min) 载气 : He( 恒线速度控制模式 ) 线速度 : 47.2cm/sec 进样方式 : 不分流 ( 进样时间 =1min) 高压进样 : 250kPa(1.5min) -MS- 接口温度 : 250 离子源温度 : 200 扫描范围 : m/z 扫描间隔 : 0.5 秒 183

208 图 1 注册化合物信息 :(a) 化合物表,(b) 标准谱图 184

209 图 2 报告实例 表 2 目标化合物列表 1 甲胺磷 41 解草嗪 81 草乃敌 121 腈菌唑 161 苯醚菊酯 -1 2 敌敌畏 42 杀虫丹 82 噻唑膦 噻嗪酮 162 苯醚菊酯 -2 3 克百威 43 呋草黄 83 (E)- 毒虫畏 123 氟硅唑 163 三氯杀螨砜 4 扑草灭 44 敌稗 84 异戊乙净 124 乙嘧酚磺酸酯 164 伏杀硫磷 5 丁草特 45 磷胺 85 二甲戊乐灵 125 阿扎康唑 165 吡丙醚 6 乙酰甲胺磷 46 溴丁酰草胺 86 丙烯菊酯 (Z)- 苯氧菌胺 166 氯氟氰菊酯 -1 7 异丙威 47 乙草胺 87 (Z)- 啶斑肟 127 恶唑磷 167 苯噻草胺 8 灭除威 48 乙烯菌核利 88 丙烯菊酯 环丙唑醇 168 氯氟氰菊酯 -2 9 仲丁威 49 甲基毒死蜱 89 异柳磷 129 克氯苯 169 氟丙菊酯 10 四氯硝基苯 50 甲基对硫磷 90 (Z)- 毒虫畏 130 丰索磷 170 哑菌灵 11 残杀威 51 甲基立枯磷 91 克菌丹 131 β- 硫丹 171 吡菌磷 12 毒草胺 52 甲萘威 92 喹硫磷 132 p,p -DDD 172 吡唑硫磷 13 灭线磷 53 莠灭净 93 稻丰散 133 乙硫磷 173 联苯三唑醇 氯苯胺灵 54 扑草净 94 三唑醇 恶霜灵 174 氯菊酯 恶虫威 55 甲霜灵 95 哌草丹 135 灭锈胺 175 联苯三唑醇 氟草胺 56 甲硫威 96 三唑醇 嘧螨酯 176 氯菊酯

210 17 久效磷 57 杀螟硫磷 97 灭螨猛 137 唑酮草酯 177 哒螨灵 18 硫线磷 58 甲基嘧啶磷 98 杀扑磷 138 苯霜灵 178 氟氯氰菊脂 α- 六六六 59 灭草呋喃 99 苯硫威 139 克瘟散 179 腈苯唑 20 甲基乙拌磷 60 除草定 100 (E)- 啶斑肟 140 喹氧灵 180 氟氯氰菊脂 氯硝胺 61 戊草丹 101 多效唑 141 丙环唑 氟氯氰菊脂 -3,4 22 西玛津 62 苯氟磺胺 102 杀虫畏 142 肟菌酯 182 氯氰菊酯 克百威 灭藻醌 103 α- 硫丹 143 哒草伏 183 卞螨醚 24 莠去津 马拉硫磷 104 咪草酸 144 环草定 184 氯氰菊酯 噻节因 63 禾草丹 105 粉唑醇 145 丙环唑 氟氰戊菊酯 异噁草酮 64 乙霉威 106 克线磷 146 环嗪酮 186 氯氰菊酯 -3,4 27 β- 六六六 65 异丙甲草胺 107 萘丙酰草胺 147 戊唑醇 187 氟氰戊菊酯 γ- 六六六 66 丁苯吗啉 108 氟酰胺 148 禾草灵 188 氟硅菊酯 29 特丁硫磷 67 倍硫磷 109 恶唑磷 - 氧离子 149 噻吩草胺 189 嘧螨醚 30 杀螟腈 68 (Z)- 甲基毒虫畏 110 丙硫磷 150 克螨特 190 氰戊菊酯 五氯硝基苯 69 毒死蜱 111 稻瘟灵 151 敌菌丹 191 丙炔氟草胺 32 炔苯酰草胺 70 对硫磷 112 (E)- 苯氧菌胺 152 异菌脲 192 氟胺氰菊酯 二嗪磷 71 三唑酮 113 丙溴磷 153 哒嗪硫磷 193 氰戊菊酯 七氟菊酯 72 大克螨 114 脱叶膦 154 溴螨酯 194 氟胺氰菊酯 δ- 六六六 73 氧异柳磷 115 丙草胺 155 啶虫脒 195 苯醚甲环唑 氯唑磷 74 敌草索 116 p,p -DDE 156 亚胺硫磷 196 苯醚甲环唑 野麦畏 75 酞菌酯 117 三环唑 157 苯硫磷 197 溴氰菊酯 38 乙嘧硫磷 76 噻唑膦 恶草酮 158 哌草磷 198 氟烯草酸 39 异稻瘟净 77 溴硫磷 119 乙氧氟草醚 159 甲氧氯 199 唑虫酰胺 40 抗蚜威 78 四氯苯酞 120 麦草氟甲酯 160 吡螨胺 200 亚胺唑 保留时间自动校正功能 (AART) 首次使用方法包时, 如果色谱柱被切短或更换了不同的色谱柱, 通常必须对 已预先登录的保留时间 进行校正, 以调整 当前仪器的保留时间 根据图 3 所示的原理,AART 功能通过 已预先登录的保留指数 和 正构烷烃测得的保留时间 来推算出目标化合物的保留时间 由于目标化合物的保留指数已预先登录到方法中, 因此当使用方法包时, 通过 AART 功能只需分析正构烷烃标准溶液, 即可方便地预知当前仪器上各个化合物的保留时间 图 4 显示的是保留时间自动校正功能 (AART) 的流程 使用保留指数校准的方式分析标准样品, 可通过如图 5 所示的校正向导来自动确定保留时间 经过上述步骤, 可获得准确的分析结果 186

211 图 3 保留时间自动校正 (AART) 图 5 校正向导 图 4 AART 流程 保留时间校正的精度 在食品中农药残留方法包中, 对保留时间的预测和校正是通过 23 种正构烷烃 (C11-C33) 混标溶液实现的 ( 图 6) 因此, 保留时间校正结果非常准确 为了比较不同色谱柱之间保留时间校正的差异, 我们通过 6 根方法包中自带的新柱 子 (Rtx -5ms, 30m 0.25mm I.D., df=0.25μm) 使用 AART 功能对保留时间进行预测 结果显示,6 根色谱柱上得到的实测值和预测值之间的差异在 min 之间 图 6 正构烷烃混标溶液的 TIC 图 总结 由于有了预先登录的样品信息和数据分析, 使用方法包进行分析将大幅减少方法设置所需的复杂操作 另外, 结合了 AART 功 能, 可轻松实现保留时间校正, 从而提高了多成分同时分析时的效率 187

212 188

213 中文名称索引 ( 按汉语拼音排序 ) Al Fe Ca Mg Mn 113 As 102,115 Cd 152 Cr 150 Cu 111,141 Hg 129 Mn 141 Pb 95,97,111,113,115,131,135,150 PFOA 147 PFOS 147 Se 177 Zn Fe Cd 115 氨基甲酸酯类农药 67 白酒 113 白糖 131 棒曲霉素 133 贝类 56 丙烯酰胺 175 饼干 111 茶叶 20,119,150,154,177 大米 152 蛋制品 95 对位红 143 多环芳烃 (PAHs) 169 多氯联苯 95 多溴联苯醚 154 反式脂肪酸 172 酚类防氧化剂 83 蜂胶 115 蜂蜜 1,24,125

214 伏马毒素 149 辅酶 85 腹泻性贝毒 105 果汁 133 过氧化苯酰 87 黄曲霉毒素 107,137 加工食品 26 甲醛 89 酱藠头 129 聚醚类抗生素 54 抗氧化剂 79 肯定列表 45 孔雀石绿 127 喹喔啉 -2- 羧酸 59 邻苯二甲酸酯 93 磷酸 81 卤制食品 95 氯霉素 24 麻痹性贝毒 109 鳗鱼 14 奶粉 95,121,167 奶酪 77 拟除虫菊酯 20 牛奶 121,131,135 皮革水解蛋白 156 苹果汁 34,133 人工色素 72,91 肉类食品 160 乳制品 156 三聚氰胺 145 三唑磷 56 三唑锡 34 色价 162 筛选分析 7,26,30,61

215 食品包装材料 169 食盐 97 食用色素 162 蔬菜水果 52,139 水发食品 89 水生植物 117 饲料添加剂 141 苏丹红 143 添加剂 74,141 土霉素 58 鲜度 160 硝基呋喃 ( 代谢物 ) 14 小麦谷元粉 145 盐酸克伦特罗 123 羊肉 135 异构化糖 125 异物分析 164 隐性孔雀石绿 127 油炸方便面 175 游霉素 77 有机磷 38,39,52,63,121 有机氯 1,20,95 鱼肉 93 玉蜀黍 149 植物源性食品 18,30 重金属 139 猪肝 58 猪肉 59 柱后衍生法 54,67,156

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