QuEChERS净化-气相色谱_三重四极杆质谱法测定酱油中6种对羟基苯甲酸酯类.pdf

Food and Fermentation Science&Food and Fermentation Science&TechnologyTechnology收稿日期：2023-03-29作者简介：李燕（1976-），女，硕士，高级工程师。研究方向：食品安全与检测。引用格式：李燕，鲍治成，杨冉冉，等.QuEChERS净化-气相色谱/三重四极杆质谱法测定酱油中6种对羟基苯甲酸酯类 J.食品与发酵科技，2023，59（4）：151-155.QuEChERS净化-气相色谱/三重四极杆质谱法测定酱油中6种对羟基苯甲酸酯类李燕，鲍治成，杨冉冉，王忠一（烟台市食品药品检验检测中心，山东烟台 264003）摘要：试验建立了QuEChERS净化-气相色谱/三重四极杆质谱仪检测酱油中6种对羟基苯甲酸酯类含量的方法。样品经盐酸酸化、乙腈提取、QuEChERS净化，用气相色谱/三重四极杆质谱仪检测，外标法定量。本方法实验条件下，对羟基苯甲酸酯类在0.025.0 mg/L范围内呈良好线性关系，相关系数r20.999 1；样品中加标回收率为78.3%101.3%，相对标准偏差介于1.5%4.2%，对羟基苯甲酸酯类的检出限为0.01mg/kg。该方法操作简便，重现性好，且准确度、灵敏度高。关键词：QuEChERS；对羟基苯甲酸酯类；气相色谱-三重四极杆质谱法；酱油中图分类号：TS207.3文献标识码：A文章编号：1674-506X（2023）04-0151-0005Determination of 6 Parabens in Soy Sauce by QuEChERSPurification GC-MS/MSLI Yan，BAO Zhicheng，YANG Ranran，WANG Zhongyi（Yantai Testing Center for Food and Drug Control，Yantai Shandong 264003，China）Abstract：A QuEChERS purification GC-MS/MS method was established for the determination of 6 parabens insoy sauce.The samples were acidified by hydrochloric acid，extracted by acetonitrile，purified by QuEChERS，detected by GC-MS/MS，and quantified by external standard method.Under the experimental conditions of thismethod，there was a good linear relationship between parabens in the range of0.025.0 mg/L，and thecorrelation coefficient r20.999 1.The recoveries ranged from 78.3%to 101.3%，and the relative standarddeviations ranged from 1.5%to 4.2%.The detection limits of parabens were 0.01 mg/kg.This method is simplein operation，good in reproducibility，high in accuracy and sensitivity.Keywords：QuEChERS；parabens；gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry（GC-MS/MS）；soysaucedoi：10.3969/j.issn.1674-506X.2023.04-024对羟基苯甲酸酯类（PBs）又称尼泊金酯类，是由对羟基苯甲酸和低碳醇酯化而成。具有高效、广谱的抗菌活性，且不易受pH值变化的影响，在pH值48范围内均有较好的抑菌效果，持续性强，稳定性好1，常作为防腐剂被广泛应用于食品、化妆品、药品等行业。在酱油中对羟基苯甲酸酯类的防腐作用甚至强于苯甲酸钠、山梨酸钾2。对羟基苯甲酸酯类，随着R基团的增大，其毒性李燕等：QuEChERS净化-气相色谱/三重四极杆质谱法测定酱油中6种对羟基苯甲酸酯类2023年第4期降低，抗菌性增高，水溶性减小（脂溶性增大）。而异丙酯、异丁酯的毒性分别比正丙酯和正丁酯的毒性要大。美国、加拿大等国家和欧盟均批准一些常见对羟基苯甲酸短链酯在食品工业中使用，美国食品药品管理局（FDA）（2006）允许将甲酯、丙酯和丁酯作为食品添加剂；加拿大卫生部颁布的食品药品条例（2016）批准了甲酯和丙酯；欧盟委员会实施条例EC No.1333（2008）指定的对羟基苯甲酸酯类防腐剂有甲酯、乙酯及丙酯的使用3。我国GB 27602014 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准 规定，对羟基苯甲酸酯类及其钠盐（对羟基苯甲酸甲酯钠和对羟基苯甲酸乙酯及其钠盐）在酱油中最大使用量为0.25g/kg4。正确使用这类防腐剂，能够抑制真菌、细菌等微生物的生长，延长食品的保质期。但是，滥用或超量使用，则会对人体健康造成很大危害。近年来，对食品中对羟基苯甲酸酯类检测方法的研究，主要有气相色谱法5-6、高效液相色谱法7-8、气相色谱/质谱法9-10和液相色谱-串联质谱法11-13。而液相色谱法和气相色谱法均为半定性，气相色谱法和气相色谱-质谱法提取时需要大量的有机溶剂，液相质谱法检测虽然灵敏度高，但基体干扰较大。本实验建立了QuEChERS净化进行样品前处理，气相色谱/三重四极杆质谱仪测定对羟基苯甲酸酯类的方法，很好地解决了样品处理繁杂、定性不好以及基体干扰等问题，方法灵敏度高，准确性好，定量限低，操作简便、安全。1材料与方法1.1材料与试剂对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸异丙酯、对羟基苯甲酸异丁酯标准品（1.00mg/mL），北京坛墨质检科技有限公司；QuEChERS 净化包（5982-5256），安捷伦科技公司；乙腈，Merck公司；氯化钠、盐酸、乙酸乙酯（均为分析纯），国药集团化学试剂有限公司；酱油样品，市售。1.2仪器与设备7890B-7000D 气相色谱-三重四极杆质谱（GC-MS/MS）、OV-1701 ms 石英毛细管柱（30 m0.25mm0.25m），安捷伦科技公司；GENIUS3涡旋振荡器，IKA公司；TE612-L电子天平（感量0.01g），赛多利斯公司。1.3实验方法1.3.1基质标准工作溶液的配制准确吸取标准品1.00 mL于100 mL容量瓶中，用乙腈稀释至刻度，配成质量浓度为10 g/mL 的混合标准中间溶液。精确吸取一定量的混合标准中间液，逐级用乙腈稀释成质量浓度为0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0 g/mL的标准工作溶液，取空白基质溶液用氮气吹干，分别加入1 mL上述标准工作溶液复溶，得到基质标准工作溶液，供GC-MS/MS测试。1.3.2样品前处理称取5.00 g样品于50 mL具塞离心管中，加入1 mL 盐酸溶液（1 1，v/v）酸化，摇匀。加入 2 g 氯化钠，10.00 mL 乙腈，充分振摇 1 min 或漩涡震荡3 min。取乙腈层57 mL于QuEChERS净化管中，漩涡震荡1min，取上清液至进样小瓶，供上机测定。1.4色谱/质谱条件色 谱 条 件：色 谱 柱 为 OV-1701 ms（30 m0.25mm0.25m）；进样口温度为280；进样量为1.0 L，分流比为10 1；流速为1.0 mL/min；升温程序：起始温度 100，以 5/min 升到 220 保持2min，以40/min升到280保持4min。质谱条件：电子轰击源（EI）；电离能为70eV；离子源温度为280；四极杆温度为150；溶剂延迟10min，采集模式为MRM，定量离子对12165.1，定性离子对12193.1。2结果与分析2.1提取条件和净化方式选择对羟基苯甲酸酯类的极性中等偏强，酱油样品基质比较复杂，本实验选择乙腈和乙酸乙酯分别对实验样品进行提取，对空白样品和低浓度水平添加进行测试。实验采取控制变量的方法，提取溶剂作为唯一变量，比较两种溶剂获得测试液的总离子流图，表明乙酸乙酯与乙腈的提取效果相近，测试回收率相当，方法选用本实验室常用溶剂乙腈作为提取溶剂。提取后溶液用QuEChERS净化管净化，净化前后的溶液用气相色谱进行测试，净化效果显著，净化前后色谱图比较见图1。2.2质谱条件优化用10g/mL的对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸异丙酯、对羟基苯甲酸异丁酯标准溶152第59卷（总第236期）李燕等：QuEChERS净化-气相色谱/三重四极杆质谱法测定酱油中6种对羟基苯甲酸酯类液，采用Q1全扫描和碎片离子扫描的方式，分别确定各种标准物质的母离子与子离子，并对碰撞电压进行优化。优化结果表明6种对羟基苯甲酸酯类对相同的定量离子和定性离子对都有稳定的、最强的响应，即定量离子对12165.1，定性离子对12193.1；定量离子和定性离子的最佳碰撞电压分别为20V和10V。6种对羟基苯甲酸酯类的总离子流图见图2。2.3样品基质对对羟基苯甲酸酯类响应信号的影响用乙腈配制0.5 g/mL的对羟基苯甲酸酯类标准溶液。分别取空白酱油基质溶液用氮气吹干，各加入1mL上述乙腈配制的标液溶液复溶，制成酱油的基质标准溶液。分别测试乙腈配制的标准溶液和酱油基质标准溶液，比较各成分总离子流峰面积（见图3），结果显示，酱油基质对对羟基苯甲酸酯类响应信号有显著影响，需要配制基质标准溶液对样图1净化前后色谱图比较Fig.1Comparison of chromatograms before and after purification净化后色谱图净化前色谱图时间/min10080604020018161412108642图26种对羟基苯甲酸酯类的总离子流图Fig.2Total ion chromatogram of 6 parabens13141516171819采集时间/min20212223242526对羟基苯甲酸甲酯对羟基苯甲酸乙酯对羟基苯甲酸异丙酯对羟基苯甲酸丁酯对羟基苯甲酸丙酯对羟基苯甲酸异丁酯0.00.20E050.40E050.60E050.80E051.00E051.20E051.40E051.60E051.80E052.00E0511 2图3不同基质中对羟基苯甲酸酯类响应信号比较Fig.3Comparison of paraben response signals in different solutions甲酯乙酯异丙酯丙酯异丁酯丁酯2.50E042.00E041.50E041.00E045.00E030.00E00一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一三三三三三三三三三三三三三三三三三三一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一三三三三三三三三三三三三三三三三三三一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一三三三三三三三三三三三三三三三三三三一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一三三三三三三三三三三三三三三三三三三一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一三三三三三三三三三三三三一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一三三三三三三三三三三三三一一一一一一一一酱油基质三三三三三三三三乙腈溶液1532023年第4期品进行校正。2.4方法学考察2.4.1方法的线性范围、检出限和定量限用基质标准工作溶液进行测定，以峰面积对各标准物质的质量浓度进行线性回归，实验结果表明二者呈良好的线性关系（见表1）。在 5.00 g 酱油的对羟基苯甲酸酯类阴性样品中，分别加入不同浓度的标准溶液，以本方法确定的试验条件处理样品，并进行测试，信噪比满足大于等于3 1的最低添加浓度，即为本方法的检出限，3倍检出限为定量限。实验结果表明，酱油中6种对羟基苯甲酸酯类的检出限为0.01mg/kg（检出限色谱图见图4）；定量限为0.03mg/kg。2.4.2方法回收率和精密度采用添加法，在5.00 g酱油的对羟基苯甲酸酯类阴性样品中，分别加入低、中、高3个浓度（定量限、3倍定量限和10倍定量限）的标准品，每个浓度的添加样本做6个平行，依据本方法确定的试验条件进行回收测定，测定结果详见表2。试验结果表明，3个水平的平均添加回收率为78.3%101.3%，相对标准偏差介于 1.5%4.2%，实验方法的精密度和回收率符合国家对食品理化检测的方法确认的技术要求。2.5样品测定在上述实验条件下，分别对10个酱油样本进行测定，其中 1 个样品中检出对羟基苯甲酸乙酯0.04g/kg，符合国家标准0.25g/kg的要求。3结论本文建立了QuEChERS净化-气相色谱/三重四极杆质谱仪检测酱油中对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸异丙酯、对羟基苯甲酸异丁酯等6种对羟基苯甲酸酯类含量的方法。在0.025.0 mg/L范围内，相关系数r20.999 1；3个添加水平（1倍定量限、3倍定量限和10倍定量限）回收率为78.3%101.3%，相对标准偏差介于1.5%4.2%。与现有其他检测方法相比，该方法前处理操作简单，能够有效消除复杂基质的干扰，重现性好，灵敏度高。为酱油中添加对羟基苯甲酸酯类防腐剂的检测提供更加可靠的定量、定性手段。表1方法的线性范围和测定低限Tab.1Linearity range and detection limits化合物对羟基苯甲酸甲酯对羟基苯甲酸乙酯对羟基苯甲酸丙酯对羟基苯甲酸丁酯对羟基苯甲酸异丙酯对羟基苯甲酸异丁酯回归方程Y3.11105X7.12103Y3.16105X6.68103Y2.86105X7.87103Y1.85105X3.41103Y1.56105X1.47103Y1.32105X1.23103相关系数（r2）0.99910.99910.99930.99950.99980.9995线性范围/（mg/L）0.025.0检出限/（mg/kg）0.01定量限/（mg/kg）0.03图4含0.01mg/kg对羟基苯甲酸酯类的酱油样品总离子流图Fig.4Total ion chromatogram of soy sauce sample containing 0.01mg/kg parabens130.00.50E031.00E031.50E032.00E032.50E033.00E033.50E034.00E034.50E035.00E035.50E036.00E03141516171819采集时间/min20212223242526对羟基苯甲酸甲酯11 2对羟基苯甲酸乙酯对羟基苯甲酸异丙酯对羟基苯甲酸丁酯对羟基苯甲酸丙酯对羟基苯甲酸异丁酯154第59卷（总第236期）李燕等：QuEChERS净化-气相色谱/三重四极杆质谱法测定酱油中6种对羟基苯甲酸酯类参考文献1 林日高，林捷，周爱梅，等.对羟基苯甲酸酯类钠盐的抑菌作用及其稳定性研究 J.中国食品添加剂，2002（3）：19-23.2 蒋予箭，陈敏，赵贤，等.尼泊金酯钠在酱油生产中的应用 J.中国调味品，2006（6）：42-45.3 刘颖，孙永波，张丽英.对羟基苯甲酸酯类防腐剂应用现状与展望 J.中国饲料，2021（7）：13-16.4 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准 食品添加剂使用标准：GB 27602014 S.5 杨金铃，江阳，薛勇，等.超声分散液相微萃取-气相色谱法同时测定食品中11种防腐剂 J.济宁医学院学报，2015，38（1）：47-50.6 宋思园，黄锦波.优化气相色谱法测定酱油中对羟基苯甲酸酯类含量的方法 J.中国食品添加剂，2019，30（10）：141-147.7 于娇娇，李红霞，苏伟，等.生物炭萃取-高效液相色谱法测定对羟基苯甲酸酯类 J.中国食品添加剂，2020，31（5）：82-86.8 马永青，杜高锋，李小盼.高效液相色谱法双波长测定川贝枇杷糖浆中8种防腐剂含量 J.沈阳药科大学学报，2022，39（12）：1439-1446.9 傅群.食品中对羟基苯甲酸酯类化合物含量的GC-MS法测定 J.食品工业，2020，41（10）：299-301.10湛嘉.复杂基质食品中7种添加剂的气相色谱/质谱检测方法 J.分析科学学报，2008，24（6）：729-731.11李艳美，李芳，粟有志，等.QuEChES前处理结合高效液相色谱-串联质谱法同时测定酵母产品中4种抗氧化剂和5种防腐剂 J.食品与发酵工业，2019，45（12）：215-221.12赵灵芝，黄笑晨，花中霞，等.高效液相色谱-串联质谱法同时测定酒中6种对羟基苯甲酸酯类防腐剂 J.食品研究与开发，2019，40（8）：147-150.13张勋，刘韬，吴连鹏，等.高效液相色谱-串联质谱法测定多种食品中7种酚类抗氧化剂和对羟基苯甲酸酯类防腐剂 J.食品与发酵工业，2016，42（11）：206-211.表2对羟基苯甲酸酯类的精密度和回收率（n6）Tab.2Precision and recovery of parabens（n6）化合物对羟基苯甲酸甲酯对羟基苯甲酸乙酯对羟基苯甲酸丙酯对羟基苯甲酸丁酯对羟基苯甲酸异丙酯对羟基苯甲酸异丁酯添加水平/（mg/kg）0.0300.0900.3000.0300.0900.3000.0300.0900.3000.0300.0900.3000.0300.0900.3000.0300.0900.300酱油回收率/%82.6；80.8；85.3；78.5；83.4；88.191.5；88.3；95.7；93.1；95.2；90.696.6；98.4；96.3；99.3；94.7；96.578.3；78.8；85.2；76.9；81.7；84.292.4；89.6；93.5；90.7；94.3；88.893.6；95.8；94.5；96.1；95.2；99.485.7；84.3；90.8；86.4；88.2；92.696.1；92.4；95.7；94.4；93.2；90.596.2；94.7；94.9；101.3；99.2；95.789.6；92.1；89.3；86.4；88.5；93.494.6；92.3；92.9；94.2；91.5；91.293.7；95.2；95.6；97.8；98.1；96.384.7；85.2；86.3；83.1；88.8；89.492.4；96.2；93.8；95.2；96.9；96.596.8；95.4；98.3；99.6；95.7；97.683.8；85.9；83.6；81.0；84.7；86.893.4；96.9；92.8；98.2；95.3；96.195.3；97.6；95.4；99.4；93.5；98.7RSD/%4.03.11.74.22.42.13.62.32.72.81.51.72.81.81.62.42.22.4155