摘 要 建立了高效液相色譜同時檢測三聚氰胺(MEL)及其衍生物——三聚氰酸二酰胺(ANE)、三聚氰酸一酰胺(ADE)和三聚氰酸(CYA)單體遷移量的方法。樣品分別采用水、4%乙酸、10%乙醇作為食品模擬物,在70℃浸泡4 h,浸泡液過0.45 SymbolmA@ m微孔薄膜后進入色譜柱。色譜分離采用Luna NH2柱,柱溫:30 ℃,流動相為V(乙腈)∶V((5 mmol/L PBS緩沖溶液, pH 6.5)=75∶25,流速:1.0 mL/min; DAD檢測波長為205和214 nm。在此優化條件下,MEL, ANE, ADE和CYA的濃度在0.5~10 mg/L范圍內與其峰面積的線性關系良好,檢出限分別為0.06, 0.08, 0.12和0.15 mg/L(S/N=3)。在1.0 mg/L的添加水平下,MEL, ANE, ADE和CYA的平均回收率在96.4%~101.6%之間,相對標準偏差在2.79%~4.39%之間。結果表明,本方法可簡便、快速、準確地同時測定食品接觸產品中三聚氰胺及其衍生物的遷移量。
關鍵詞 三聚氰胺; 衍生物; 食品接觸產品; 高效液相色譜; 遷移
1 引 言
三聚氰胺(MEL)及其衍生物三聚氰酸二酰胺(ANE),三聚氰酸一酰胺(ADE)和三聚氰酸(CYA),本身的物質毒性很小,但同時被人體攝入后,三聚氰胺遇強酸或強堿水溶液水解,胺基逐步被羥基取代[1],通過分子間的氫鍵結合形成網狀三聚氰胺氰尿酸鹽(Melamine cyanurate,MCA),該晶體難溶于水,易在腎臟中積聚形成結石,堵塞腎小管,最終導致腎衰竭[2]。近年美國發生的毒寵物糧事件就在食品中發現了三聚氰胺及其衍生物[3]。以三聚氰胺甲醛樹脂為原料,可重復使用的食品接觸產品蜜胺餐具在日常生活中廣泛使用。有研究表明,長期使用蜜胺餐具,在高溫和酸性條件下,三聚氰胺會遷移至食品中[4]。同時,這種被大量使用的仿瓷(蜜胺)餐具在長期重復使用過程中,會出現惡化[5],如灰塵,裂縫,變色。因此,應建立食品接觸材料中三聚氰胺及其衍生物的單體殘留量和遷移量的檢測方法。
目前,有關蜜胺餐具中三聚氰胺[6,7,]檢測的分析報道較多,同時檢測MEL, ANE, ADE和CYA的基體多為植物源產品[8,9]和乳制品[10],基體為食品接觸材料的報道較少[11,12]。本研究以3種模擬物(水、4%乙酸、10%乙醇)分別浸泡食品接觸產品,采用高效液相色譜同時檢測MEL, ANE, ADE和CYA單體遷移量。結果表明,本方法簡便、快速、準確可靠。
2 實驗部分
2.1 儀器與溶劑
1100高效液相色譜儀(美國Agilent公司);Luna NH2柱(250 mm × 4.6 mm,5 SymbolmA@ m,美國Phenomenex公司);ED-115型恒溫干燥箱(德國Bingder公司);AB204-L分析天平(德國賽多利斯儀器公司)。
三聚氰胺(99.0%,MEL),三聚氰酸二酰胺(98.0%,ANE),三聚氰酸一酰胺(99.0%,ADE)和三聚氰酸(98.0%,CYA)標準品均購自德國Dr. Ehrenstorfer公司,乙腈(色譜純,德國默克公司);乙酸、乙醇均為國產分析純,實驗用水為超純水。磷酸鹽緩沖溶液(PBS,pH 6.5)。
MEL和CYA標準儲備液用水溶解并定容;ANE和ADE標準儲備液以8.5%二乙胺溶液溶解并定容;MEL, ANE, ADE和CYA混合標準工作液用模擬物稀釋至適宜濃度備用。
2.2 制備方法
依據國標GB/T 5009.156-2003食品用包裝材料及其制品的浸泡實驗方法通則制備樣品。樣品為蜜胺碗,直接將模擬物注入其中,在70℃恒溫箱恒溫4 h,浸泡液過0.45
SymbolmA@ m微孔薄膜后進入色譜柱。
2.3 色譜條件
2.3.1 檢測波長的選擇 分別取10 mg/L的MEL, ANE, ADE和CYA標準工作液,于190~400 nm波長連續掃描。其中,MEL, ANE和ADE在205 nm處均有近最大吸收值,CYA的最大吸收峰波長為214 nm。由于CYA吸收強度較弱且明顯小于MEL等,考慮到CYA檢測靈敏度,故選擇205和214 nm為檢測波長。
2.3.2 其它液相色譜條件 Phenomenex Luna NH2色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 SymbolmA@ m);DAD檢測器;柱溫為30 ℃;進樣量20 SymbolmA@ L;流動相為V(乙腈)∶V(5 mmol/L PBS緩沖溶液, pH 6.5)=75∶25;等度洗脫,流速為1.0 mL/min。
3 結果與討論
3.1 色譜條件的選擇與優化
由于MEL及其衍生物都含有氨基,具有較強的極性和親水性,因此在傳統的C8和C18反相柱上不易保留, 而且很容易受到樣品中其它雜峰的干擾。當采用氨基柱作為色譜分離柱時,由于極性較強的氨基柱可以顯著增強MEL及其衍生物保留時間,從而實現基線分離,且得到的峰形較好。在優化色譜條件下,濃度均為1.0 mg/L的MEL及其衍生物的混合溶液在不同模擬物中的分離色譜圖見圖1。MEL及其衍生物可實現基線分離,滿足同時測定的需求。
3.2 方法的線性范圍及檢出限
配制MEL及其衍生物系列濃度的標準工作溶液,按照所建立的方法進行處理和測定。以目標分析物質量濃度為橫坐標,峰面積為縱坐標,分別得到MEL, ANE, ADE和CYA的檢出限、線性范圍、相關系數和線性方程,列于表1中。
結果表明, MEL, ANE, ADE和CYA標準曲線的線性范圍寬、檢出限低,符合實際樣品分析要求。
3.3 方法的回收率與精密度
選取空白蜜胺碗,在水、4%乙酸和10%乙醇浸泡液中分別添加1.0 mg/L MEL及其衍生物標準溶液,平行測定6次,考察方法的回收率和精密度,結果見表2。
MEL, ANE, ADE和CYA的平均回收率分別為99.0%~100.7%, 96.4%~101.6%, 97.6%~99.4%和98.7%~99.5%;相對標準偏差(RSD)分別為2.87%~4.39%, 2.95%~4.23%, 3.56%~3.77%和2.79%~4.30%,表明所建立的方法重復性好。對MEL及其衍生物的不同檢測方法進行了比較(表3)。
由表2和表3可見,本方法檢測MEL及其衍生物,靈敏度較高,儀器使用簡單,且無需經過提取分離等前處理過程,樣品浸泡液可直接上機檢測,操作簡便,回收率良好。
3.4 實際應用
購買市售蜜胺餐具50個,以水、4%乙酸和10%乙醇溶液作為浸泡物,70 ℃浸泡4 h,浸泡液過0.45
SymbolmA@ m微孔濾膜后,用本方法進行測定。有4個樣品檢出MEL,檢出濃度范圍為0.04~0.31 mg/dm2,CYA, ADE和ANE均未檢出。檢出量與WHO給出的每日允許攝入量(TDI)0.2 mg/kg體重相比,風險水平較低。
結果表明,本方法實現了組分的基線分離,方法靈敏度好,檢出限低,前處理簡單,滿足我國和歐盟對食品接觸材料中污染物殘留監控和檢測的要求。
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Determination of Melamine and Related Derivatives by
High Performance Liquid Chromatography
CHEN Min-Shi*1, JING Wei1,2, L Shui-Yuan1, LI Xiao-Jing1, WU Hong-Cheng1,
LIN Bai-Ling1, ZHENG Si-Yuan1, CHEN Jin-Quan2
1(Fujian Province Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Fuzhou 350001)
2(Food Science College of Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350007)
Abstract A novel High-performance liquid chromatographic method of determining monomer migration of melamine (MEL) and its derivatives including ammeline (ANE), ammelide (ADE) and cyanuric acid (CYA) was developed. Samples were immersed in simulants (H2O, 4% acetic acid, 10% ethanol), and then kept in incubator at 70 ℃ in a duration of 4 h. The immersed solutions were injected into HPLC column before the penetration through a 0.45-
SymbolmA@ m microporous membrane. The separation was performed on a Phenomenex Luna NH2 column at 30 ℃ and the mobile phase of acetonitrile (5 mmol/L) with PBS (pH=6.5)(75∶25, V/V) of isocratic elution was pumped at a flow rate of 1.0 mL/min with DAD detection at 205 and 214 nm. Under the optimum conditions, the calibration curves were linear from 0.5 to 10 mg/L with LODs (S/N=3) of 0.06, 0.08, 0.12 and 0.15 mg/L for MEL, ANE, ADE and CYA, respectively. The method provided recoveries of 96.4%-101.6% in the spiked concentration of 1.0 mg/L, and the RSD of the peak height was between 2.8% and 4.4%. The satisfied experimental results indicated that the proposed method can be directly used for the determination of monomer migration of melamine and its derivatives in food contact material conveniently, rapidly and accurately.
Keywords Melamine; Derivatives; Food contact material; High performance liquid chromatography; Migration test
(Received 10 December 2010; accepted 26 April 2011)