氣質聯用法檢測寵物食品中的二甘醇

陸井蓮，魏 斌，張 科，馮 民，朱臻怡，魏云計

（淮安出入境檢驗檢疫局，江蘇 淮安 223001）

氣質聯用法檢測寵物食品中的二甘醇

陸井蓮，魏 斌，張 科，馮 民，朱臻怡，魏云計

（淮安出入境檢驗檢疫局，江蘇 淮安 223001）

試驗通過建立氣質聯用法檢測寵物食品和飼料中的甜味劑二甘醇。采用無水乙醇溶解，超聲提取，HP-INNOWAX毛細管色譜柱分離，SIM模式下m/z 75作為定量離子，對幾種常見的寵物食品進行檢測，回收率為89.4%～116.9%，相對標準偏差（RSD）為2.9%～9.8%（n=5），最低檢測限為0.1 mg·kg-1，該方法準確、快捷、可靠，適用于飼料及寵物食品中痕量二甘醇的檢測。

寵物食品；二甘醇；氣質聯用；甜味劑

適口性是寵物食品被寵物采食時通過對食品的感覺所表現出的好惡反應的現象。影響適口性的因素很多，除了食品本身原料的特點，食品添加劑的影響尤為重要。有研究表明，犬類可以嘗出酸、甜、苦、咸、鮮味，且喜歡甜味食品，當寵物食品的新鮮度降低或因為其他添加劑和營養劑引起澀味和苦味時，適口性會大幅降低，從而降低寵物的采食量，因此在飼料中添加甜味劑是很多生產廠商的做法。目前，常用的碳水化合物類甜味劑包括蔗糖、果糖、乳糖和葡萄糖，也有非碳水化合物類甜味劑包括阿斯巴甜、甜蜜素、新桔皮苷二氫查爾酮（NHDC）、索巴甜、糖精鈉和二甘醇等，如何適量使用非碳水化合物類甜味劑一直是寵物食品工業所研究的課題。

二甘醇分子式為C4H10O3，是一種無色透明且吸濕性很強的黏稠液體，工業中常作為一種高沸點溶劑，在食品和飼料領域曾被用作保濕劑和甜味劑，也被用作非法添加色素時的溶劑，但動物長期攝入二甘醇會在動物體內各個器官富集，尤其會使神經系統和肝臟中毒和損傷[1-2]。但寵物食品和飼料中尚無標準規定添加劑二甘醇的限量，探索檢測寵物食品中二甘醇等甜味劑的檢測方法對保障寵物飼料安全、提高寵物食品品質有重要意義。目前，常見的二甘醇檢測方法多見于化妝品中，且傳統的檢測方法多為氣相色譜配合氫焰離子化檢測器（GC-FID）檢測，檢測方法缺少定性手段，難以適應基質復雜的樣品且前處理過程相對復雜[3]。近年來，氣相色譜質譜聯用法（GC-MS）在農藥殘留檢測與部分非法添加劑檢測中越來越多地被應用和普及，其具有前處理相對簡單、檢測限低、結果可靠等特點[4]。

本試驗參考食品、煙草、牙膏中二甘醇含量的檢測方法，使用氣相色譜較強極性的毛細管色譜柱分離，采用配有電子轟擊離子源的質譜檢測器，通過選擇離子掃描方式檢測（GC-MS/EISIM），此方法具有較高的靈敏度，適合痕量二甘醇的檢測[5]。

1 材料和方法

1.1 試驗儀器

氣相色譜-質譜聯用儀：Thermo Trace-DSQII配有NCI離子源，美國Thermofisher公司；HPINNOWAX彈性石英毛細管（30 m×0.32 mm×0.25 μm），美國安捷倫公司；電子天平：PB-203E型，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；恒溫氮吹裝置：N-EVAP14165型，美國Organomation聯合公司；超聲儀：sb-5200型，寧波新芝科技；離心機：3k15型，美國sigma-aldrich公司。

1.2 試劑與樣品

標準品：二甘醇，德國Dr.Ehrenstorfer公司；乙醇：色譜級，德國Merck公司；無水乙醇：分析純，南京化學試劑有限公司；幾種常見的寵物食品購于寵物食品店；二甘醇用殘留級乙醇配置1 000 mg·L-1標準液備用，另配置100、50、10、5、1、0.5、0.1、0.05、0.01 mg·L-1標準液作為比對標液，隨用隨配。

1.3 色譜和質譜條件

柱溫：程序升溫，初始溫度50℃，保持3 min，然后以20℃·min-1的速度升至230℃，保持3 min；載氣：高純氦氣，恒流模式，流速1.0 mL·min-1；進樣口溫度250℃，離子源溫度200℃，接口溫度250℃；離子源：EI源，70 eV；檢測方式：選擇離子檢測（SIM），m/z 45、75和67，定量離子m/z 45，溶劑殘留5min；不分流進樣。

1.4 樣品處理與提取

動物飼料樣品經過粉碎器研磨至粉狀待測，稱取粉碎好的樣品5 g（精確到0.01 g）于100 mL均質器中，加入無水乙醇（分析純）25 mL，均質5 min，超聲提取10 min，靜置后取上層清液1 mL過0.22 μm膜上機檢測。

2 結果與分析

2.1 色譜和質譜條件的選擇

二甘醇分子含有兩個羥基基團，具有較強的極性。如果使用非極性和極性較弱的色譜柱則無法將二甘醇分子與溶劑有效分離，使用HP-INNOWAX色譜柱可以有效分離二甘醇，且峰型較好無拖尾現象，離子色譜圖見圖1。

圖1 離子色譜圖

圖1（a）為添加二甘醇0.5 mg·kg-1的飼料樣品的全掃fullscan模式下的總離子色譜圖，10.87 min峰為二甘醇響應峰。圖1（b）為加標二甘醇飼料0.5 mg·kg-1樣品的SIM模式色譜圖，對比（a）、（b）兩圖可知，在SIM模式下可以消除一些樣品的基質干擾峰，這樣可以提高檢測的靈敏度與準確性，圖1 （c）為陰性空白樣品的SIM模式下離子色譜圖，可見基線基本平穩，二甘醇出峰時間附近無雜峰，對比（b）、（c）兩圖可見本試驗能滿足飼料中二甘醇的定性及定量，能夠排除基質的干擾作用。

在SIM模式下的3個離子，m/z 45、75和67，選擇m/z 75作為定量離子，雖然m/z 75不是豐度最大的離子峰，但其較能反應出二甘醇的主要結構，二甘醇全掃模式下質譜圖見圖2。而在未經有效凈化的復雜基質飼料中以醇類溶劑提取時比較容易出現m/z 45的干擾碎片，因此本試驗選擇m/z 75為定量離子能有效排除假陽性，提高檢測結果可信度。

圖2 二甘醇全掃模式下質譜圖

2.2 提取溶劑的選擇

分別選擇甲醇、乙醇、正己烷、丙酮和乙酸乙酯作為提取溶劑，除正己烷回收率只有約30%外，其他溶劑的回收率均＞80%，但丙酮和乙酸乙酯提取后基質干擾較大，需要進一步凈化。而甲醇和乙醇回收率和抗干擾性都比較好，最后從經濟性和溶劑低毒性考慮，選擇乙醇作為本試驗的提取溶劑。對于高油脂高色素基質樣品，應各取PSA粉和C18粉0.1 g對待測液進行固相萃取凈化后再過膜上機檢測。

2.3 添加回收率、最低檢出限與精密度

分別用豬皮咬膠、餅干零食、雞肉干、牛肉干、顆粒日糧、幼犬狗糧和磨牙小骨幾種常見的寵物食品作為添加樣品。將二甘醇標液添加到這些陰性樣品中，得到含二甘醇濃度為0.5、1、2.5 mg·kg-1試樣，再分別進行添加回收實驗，不同添加水平的回收率與精密度（n=5）見附表。每個濃度試驗重復5次，方法回收率為89.4%～116.9%，相對標準偏差（RSD）2.9%～9.8%，以S/N≥3估算該方法的最低檢出限為0.1mg·kg-1，說明該方法符合相關檢測要求。檢測中回收率通常＞100%，可能是乙醇提取對實驗有基質增強效應，但在允許范圍內。

附表 不同添加水平的回收率與精密度（n=5） %

3 小結

本試驗采用氣質聯用選擇離子模式（GC-MS/ SIM），乙醇作為提取溶液，檢測飼料中的二甘醇，具有干擾小、檢測成本低和溶劑低毒性等特點；采用極性毛細管色譜柱出峰快、檢測周期短、前處理簡單；采用m/z 75作為定量離子結果準確可靠，適合飼料中二甘醇的快速檢測和篩查。

[1] 金鵬飛,何笑榮,鄒定,等.GC-MS法應用于丙二醇的質量控制及二甘醇檢查[J].藥物分析雜志,2008,28（6）:942-944.

[2] Ferrari L A,Giannuzzi L.Clinical parameters,postmortem analysis and estimation of lethal dose in victims of a massive intoxication with diethylene glycol[J].Forensic Science International, 2005,153(1):45-51.

[3] 譚禮和,王艷.甘油中二甘醇含量的檢測[J].海軍醫學雜志, 2002,23（4）:336-337.

[4] 楊君,王建華,劉靖靖,等.氣相色譜-負化學離子源質譜法在食品安全分析中的應用[J].化學分析計量,2012,21（5）:97-100.

[5] 肖林霞,李宏偉,于紅光,等.氣相色譜法測定寵物飼料中丙三醇、丙二醇、二甘醇的研究[J].成都大學學報（自然科學版）, 2013,32（2）:128-130.

Determination of Diethylene Glycol by GC-MS in Pet Food

LU Jinglian,WEI Bin,ZHANG Ke,FENG Min,ZHU Zhenyi,WEI Yunji

（Huaian Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Huaian 223001,Jiangsu China）

To establish a method for the determination of diethylene glycol by GC-MS in pet food.Dissolve by anhydrous ethyl alcohol,abstracted by ultrasonic wave and separated by capillary column of HP-INNOWAX,diethylene glycol was detected by mass spectrometry in SIM mode with quantitative m/z 75.This method had a recovery rate with 89.4%-116.9%,RSD with 2.9%-9.8%(n=5)and limit of detection with 0.1 mg·kg-1in the three spiked levels test in several common pet food.This method is accurate,reliable and convenient way to detect diethylene glycol in feed and pet food.

pet food;diethylene glycol;GC-MS;sweeteners

TS255.7

A

1001-0084（2015）03-0048-03

2015-02-27

陸井蓮（1983-），女，江蘇淮安人，助理工程師，主要從事飼料安全檢測工作。