超聲提取-氣相色譜-質譜法同時測定尼龍等食品接觸材料中5種酰胺類物質

郭娟娟，唐 熙，陳麗娟，程 振，李小晶2，?

(1.泉州師范學院 海洋與食品學院，泉州 362000；2.近海資源生物技術福建省高校重點實驗室 泉州師范學院，泉州 362000；3.福建出入境檢驗檢疫局技術中心 福建省檢驗檢疫技術重點實驗室，福州 350002；24.福州大學 生物科學與工程學院，福建省海洋酶工程重點實驗室，福州 350116)

食品接觸材料是食品與人體的傳遞媒介，食品接觸材料的安全性將直接影響食品的質量，繼而對人體健康產生影響。食品接觸材料中有毒有害物質已經成為食品污染的重要來源之一，并成為食品安全新的關注點[1-2]。

酰胺類物質是用于合成食品接觸材料的起始單體。丙烯酰胺[3]和己內酰胺[4]均具有較強的毒性，丙烯酰胺被歐盟法規(guī)No.1272/2008 認定為B1 類致癌物，己內酰胺會對肝臟等器官造成損傷[5]。油酸酰胺和硬脂酰胺等一般用作塑料加工中的潤滑劑，其會在食品儲存和加熱過程中從食品接觸材料向食品中遷移，進而導致一定的安全隱患[6]。

目前，酰胺類物質的檢測方法主要有氣相色譜技術(GC)、高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜-質譜法(GC-MS)、液相色譜-質譜法(LC-MS/MS)[7-13]。文獻[7]等利用氣相色譜氫火焰離子化檢測器法(GC-FID)測定脂類食品模擬物中己內酰胺的遷移量。文獻[9]采用氣相色譜-串聯(lián)質譜法測定了油酸酰胺、硬脂酰胺、芥酸酰胺、山崳酰胺等4種酰胺在水、10%(體積分數(shù))乙醇溶液、4%乙醇(體積分數(shù))溶液和脂類食品模擬物中的遷移量。文獻[10]采用高效液相色譜法探究了尼龍材質中己內酰胺的遷移規(guī)律；文獻[12]利用氣相色譜法探究了己內酰胺和聚酰胺從聚酰胺薄膜遷移到食品模擬物中的規(guī)律；文獻[13]利用超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法檢測了紙質食品接觸材料和食品模擬物中丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-(甲氧基甲基)甲基丙烯酰胺的含量。

本工作通過氣相色譜-質譜法建立了一種同時測定食品接觸材料中丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、己內酰胺、油酸酰胺和硬脂酰胺等5種酰胺類物質的方法，并且優(yōu)化了酰胺類物質的提取方法，以期滿足復雜樣品的分析。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

7890A-5975C 型氣相色譜-質譜聯(lián)用儀；KQ-300DB型數(shù)控超聲波清洗器；METTLER TOLEDO XS 204型分析天平；N1型氮吹濃縮儀。

標準儲備溶液:稱取丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、己內酰胺、油酸酰胺和硬脂酰胺各50 mg，用甲醇溶解并定容至50 mL，配制成質量濃度為1 000 mg·L－1的標準儲備溶液。

混合標準溶液:分別吸取1 mL丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、己內酰胺、油酸酰胺和硬脂酰胺標準儲備溶液于10 mL 容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度，配制成質量濃度為100 mg·L－1的混合標準溶液。

混合標準溶液系列:用甲醇將質量濃度100 mg·L－1的混合標準溶液稀釋不同的倍數(shù)，配制成質量濃度為0，5，10，20，50，100 mg·L－1的混合標準溶液系列。

丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、己內酰胺、油酸酰胺和硬酯酰胺標準品純度均為99%；甲醇、丙酮和三氯甲烷為分析純。

1.2 儀器工作條件

1)色譜條件 安捷倫 HP5-MS 色譜柱(30 m×0.32 mm，0.25μm)；進樣溫度為230℃，檢測器溫度為270 ℃；載氣為氦氣，流量為8.0 L·min－1；進樣量為1μL，采用不分流進樣。升溫程序:初始溫度為60 ℃，保持1 min；以10 ℃·min－1的速率升溫至200 ℃，保持1 min；再以5 ℃·min－1的速率升溫至270 ℃，保持5 min。

2)質譜條件 電子轟擊離子源，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃；電子倍增壓力1.6 kV，溶劑延遲時間為2.5 min。

其他質譜參數(shù)見表1，其中“?”為定量離子，選擇相對豐度最高的離子作為各種酰胺的定性離子，以另外2種豐度較高的離子共同作為定量離子。

1.3 試驗方法

將尼龍等食品接觸材料樣品洗凈后晾干，剪成0.5 cm×0.5 cm 的小塊并混勻。稱取1.00 g已均制的樣品于50 mL具塞錐形瓶中。加入25 mL甲醇，于25 ℃下超聲提取30 min，濾紙過濾，重復提取一次。合并濾液，于45 ℃吹氮至近干，用甲醇定容至50 mL，取1.0 mL樣品溶液，過0.22μm 微孔濾膜，濾液按照儀器工作條件進行測定。

表1 質譜參數(shù)Tab.1 MS parameters

2 結果與討論

2.1 色譜行為

按照儀器工作條件對混合標準溶液進行測定，總離子流圖見圖1。

圖1 混合標準溶液中5種酰胺類化合物的總離子流圖Fig.1 TIC chromatogram of the 5 amides in mixed standard solution

由圖1可知:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、己內酰胺、油酸酰胺和硬脂酰胺均可完全分離，且沒有雜質峰干擾。

2.2 提取方式和提取劑的選擇

試驗分別采用超聲提取法和索氏提取法考察了丙酮、甲醇和二氯甲烷等3 種溶劑對添加有70 mg·L－1混合標準溶液的陽性尼龍材質中5種酰胺類物質色譜峰面積的影響，結果見圖2。

圖2 2種提取方式及3種提取劑對5種酰胺類物質色譜峰面積的影響Fig.2 Effect of the 2 extraction methods and the 3 extraction solvents on the chromatographic peak area of 5 amides

圖2(a)結果表明:當采用超聲提取法時，丙酮對丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的提取效果略好于甲醇和二氯甲烷的；甲醇對己內酰胺、油酸酰胺和硬脂酰胺的提取效果略好于二氯甲烷的提取效果，丙酮的提取效果最差；綜合各提取劑的成本和毒性，超聲提取法選擇甲醇作提取劑。圖2(b)結果表明:當采用索氏提取法時，甲醇的提取效果明顯優(yōu)于丙酮和二氯甲烷的提取效果。

利用甲醇作提取劑，試驗考察了超聲提取法和索氏提取法對添加了70 mg·L－1混合標準溶液的尼龍材質食品接觸材料的提取效果，每種方法平行測定5次，5種酰胺類物質回收率及測定值的相對標準偏差(RSD)見表2。

表2 2種提取方法對5種酰胺類物質回收率和精密度試驗結果的影響(n＝5)Tab.2 Effect of the 2 extraction methods on the result of tests for recovery and precision of the 5 amides(n＝5)

由表2可以看出:超聲提取的回收率高于索氏提取的，其RSD 低于索氏提取法的，原因可能是索氏提取的提取溶劑的體積更大，更容易造成目標物的損失。因此，試驗選擇的提取方式為超聲提取。

2.3 標準曲線與檢出限

根據(jù)儀器工作條件對混合標準溶液系列進行測定，以5種酰胺類物質的質量濃度為橫坐標，其對應的色譜峰面積為縱坐標繪制標準曲線，5種酰胺類物質的質量濃度均在5～100 mg·L－1內與其對應的色譜峰面積呈線性關系，線性回歸方程及相關系數(shù)見表3。

以3倍信噪比計算檢出限(3S/N)，見表3。

表3 線性參數(shù)及檢出限Tab.3 Linearity parameters and detection limits

2.4 精密度和回收試驗

在陰性聚丙烯塑料碗樣品中添加5，10，50 mg·L－1等3個水平混合標準溶液，按照試驗方法進行測定，每個添加水平平行測定6次，計算各種酰胺類物質的回收率和測定值RSD，結果見表4。

由表4結果可知:5種酰胺類物質的回收率為89.0%～104%，RSD 為0.78%～1.9%，準確度和精密度均較好，符合實驗室質量控制規(guī)范GB/T 27404－2008的技術要求。

表4 精密度和回收試驗結果Tab.4 Results for tests of precision and recovery %

2.5 樣品分析

按照試驗方法對來源于本地工廠的3個聚對苯二甲酸乙二酸酯(PET)瓶、2個聚氯乙烯(PVC)薄膜、2個聚乙烯復合袋和1個尼龍炊具進行測定，每個樣品平行測定3次。結果表明:僅尼龍炊具中檢出己內酰胺，其質量分數(shù)為10 mg·kg－1，小于歐盟規(guī)定的食品接觸材料中遷移限量(15 mg·kg－1)，風險水平較低。

本工作建立了超聲提取-氣相色譜-質譜法同時測定食品接觸材料中丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、己內酰胺、油酸酰胺和硬脂酰胺等5種酰胺類物質的方法，該方法的回收率和精密度滿足GB/T 27404－2008《實驗室質量控制規(guī)范 食品理化檢測》的技術要求。