醬香型白酒中氨基甲酸乙酯的快速檢測及風險評估

彭小東，李紅洲，談曉君，肖超，張建

1. 貴州省產品質量檢驗檢測院（貴陽 550014）；2. 國家酒類及加工食品質量監督檢驗中心（貴陽 550014）

氨基甲酸乙酯（Ethyl Carbamate，EC），又稱尿烷，自然存在于發酵食品和飲料酒中，主要是在其發酵過程和存儲過程中產生[1-2]。早有研究表明，EC對動物具有致癌作用，可導致動物出現肺癌、淋巴癌和皮膚癌等疾病，其中對猴子的致癌作用表明EC對人類也可能存在致癌的風險[3-5]。2007年，國際癌癥研究機構將EC歸為2A類致癌物。許多國家在飲料酒中已有對EC最大允許限量進行相關規定，雖然各國并不一致，但對蒸餾酒中EC的最大限量主要參考了加拿大的標準，為150 μg/L[6-7]。目前，國內外暫時沒有針對中國白酒中EC的最大限量，但隨著人們對食品安全的日益關注以及中國白酒不斷走向世界，尤其是以茅臺為代表的醬香型白酒，對飲料酒安全方面的要求必將不斷提高。

目前，有關EC檢測的主要方法有GC-MS、LC-MS及HPLC-FLD等[8-10]，其中我國強制標準GB 5009.223—2014《食品安全國家標準 食品中氨基甲酸乙酯的測定》是現階段最常用的檢測方法[11]，采用的是固相萃取-氣相色譜-質譜（GC-MS）法，該方法具有靈敏度高、選擇性好和穩定性強等特點，但樣品的前處理過程較為繁瑣，檢測成本較高。為提高試驗效率、簡化前處理過程、節約試驗成本，試驗比較了液-液萃取和固相萃取2種前處理方式對EC提取的效果。同時，對來自100多家酒廠的326個醬香成品酒中的EC含量的監測結果進行數據分析（2018—2019年），并對醬香成品酒中的EC進行風險評估，為進一步研究我國醬香白酒中EC提供數據支持，也為監管部門制定白酒中EC的限量標準提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS，5975C+7890A，EI源）；Milli-Q超純水裝置（美國，Millipore）；電子天平（梅特勒，感量為0.000 1 g）；旋渦混合儀（上海滬西分析儀器有限公司）。

氨基甲酸乙酯標準物質（純度99.0%，阿拉丁）；d5-氨基甲酸乙酯（純度98.0%，阿拉丁）；氯化鈉（分析純，國藥試劑）；乙酸乙酯（色譜純，Fisher）；堿性硅藻土（Cat：HC1001000-9，Agela Technologies）；EC檢測專用商品柱（LOT：SBEQCA3999，CNW Technologies）。

酒樣：共326個酒樣，均為醬香成品酒（51%vol～ 54%vol）。

1.2 方法

1.2.1 樣品前處理

液-液萃取法：準確移取2.0 mL酒樣于具塞玻璃離心管中，然后移取50 μL 5 μg/mL的氨基甲酸乙酯內標（d5-EC），加入0.5 g NaCl，渦旋振蕩溶解、混勻后，準確加入2.0 mL乙酸乙酯，振蕩提取5 min，靜置分層后，吸取上層清液，待GC-MS上機分析。

固相萃取法：1）商品柱，參考標準GB 5009.223—2014[11]的方法，準確移取2.0 mL酒樣于具塞玻璃離心管中，然后加入50 μL 5 μg/mL的氨基甲酸乙酯內標（d5-EC）、0.3 g氯化鈉，超聲溶解，混勻，加樣到固相萃取柱上，在真空條件下將樣品溶液緩慢滲入萃取柱中，靜置10 min。經10 mL正己烷淋洗，用10 mL 5%乙酸乙酯-乙醚溶液以約1 mL/min流速進行洗脫，洗脫液經裝有2 g無水硫酸鈉脫水后，收集于10 mL氮吹管中，室溫下氮氣吹至約0.5 mL，甲醇定容至1.00 mL制成待測液，供GC/MS分析。2）手動填充固相萃取柱，準確稱取4 g堿性硅藻土填充至10 mL的塑料針筒中（底部墊適量脫脂棉），制成固相萃取柱，其他前處理步驟同1）。

空白樣，用無水乙醇配制成53%vol酒精水溶液，其他處理同上。

1.2.2 GC-MS條件

氣相色譜條件：色譜柱，Agilent HP-INNOWAX石英毛細管柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；進樣口溫度，220 ℃；載氣，氦氣，純度≥99.99%；流速，1 mL/min；進樣方式，不分流進樣；進樣體積，1 μL。程序升溫：50 ℃保持1 min，以8 ℃/min升至180 ℃。

質譜條件：EI電離源，電子能量70 eV，離子源溫度，300 ℃；掃描范圍，m/z 45～600；采用多反應監測（T-SRM）模式。EC選擇監測離子m/z 44，62和89，定量離子m/z 62；d5-EC選擇監測離子m/z 64，44和89，定量離子m/z 64。

1.2.3 標準曲線

EC、d5-EC標準儲備液：分別準確稱取0.01 g（精確到0.000 1 g）EC和d5-EC標準品，分別置于兩個10 mL的容量瓶中，加入色譜甲醇溶解后，定容至刻度，質量濃度為1.0 mg/mL。

標準曲線工作液：用色譜甲醇對EC標準儲備溶液進行梯度稀釋，得到10，20，50，100，200和400 ng/mL系列標準工作溶液（內含125.0 ng/mL的d5-EC）。

1.2.4 計算公式

1) EC含量按式（1）計算。

式中：X為樣品中EC的含量，μg/L；C為標準曲線定量的樣品中EC的質量濃度，ng/mL；C0為空白EC的質量濃度，ng/mL；V為提取液體積，mL；v為取樣體積，g；d為稀釋倍數。

2) 暴露邊界比（Margin of Exposure，MOE）按式（2）計算[12]。

式中：MOE為暴露邊界值；BMDL為基準劑量下限，為動物實驗得到的基準劑量下限值，mg/（kg·bw）；人群估計攝入量表示調查所得到的人群估計攝入值，mg/（kg·bw）。

2 結果與分析

2.1 標準曲線及檢出限

由圖1可知，d5-EC與EC的保留時間分別為13.645和13.735 min。

圖1 EC及d5-EC的總離子色譜圖

以EC與內標d5-EC響應之比為橫坐標，質量濃度之比為縱坐標，繪制標準曲線，標準曲線見圖2。EC在10～400 ng/mL質量濃度范圍內線性良好，回歸方程：Y=1.470X+0.006 693，相關系數r2=1.000，以信噪比（S/N）的3倍計算檢出限，當取樣量為2.0 mL時，EC的方法檢出限為1.2 μg/L。

圖2 EC的標準曲線

2.2 不同前處理方法的回收率

準確移取2 mL醬香酒樣，檢測其EC的本底值，為56.01 μg/L。之后分別加入50，100和150 ng/mL的EC標準品溶液（內含125 ng/mL的d5-EC），每個濃度做3個平行，進行加標試驗，計算EC的平均回收率和相對標準偏差（RSD），比較液-液萃取法和固相萃取法兩種前處理方式的提取效果，結果見表1。

液-液萃取法和固相萃取法（商品柱）均具有很好的回收率（回收率范圍在92.50%～102.12%之間），精密度也均很好（RSD＜3.64%），二者差異不明顯。手動填充的固相萃取柱的回收率（83.62%～ 90.93%）和精密度（3.99%～8.55%）均較之前二者要低，這與人工手動填充的固相萃取柱中的堿性硅藻土的密度不均勻，上樣及洗脫的過程中易產生氣泡有關，影響了回收率和穩定性。由于固相萃取法的前處理過程較為復雜，較為耗費時間，而且商品柱的費用高，因此試驗采用液-液萃取的前處理方法。

2.3 方法的精密度

選取3個EC含量不同的醬香成品酒，每個樣品做3個平行，按照1.2.1的方法（液-液萃取法）進行前處理，上機分析，根據所得EC結果計算方法精密度（RSD），結果見表2。3個醬香型白酒中的EC所測數據的RSD＜2.91%，方法精密度良好。

表1 不同萃取方式EC的加標回收率

表2 EC檢測方法的精密度

2.4 醬香成品白酒中EC含量的分布MOE危險性評估

醬香成品酒中EC的檢測結果及分布情況見圖3和表3。結果顯示，326份醬香成品酒中，99.4%的酒樣中檢出了EC，平均含量為86.9 μg/L，其中有10.4%的酒樣EC含量超過了加拿大規定的蒸餾酒中EC的限量標準（150 μg/L），最高含量達359.4 μg/L，為限量標準的2.4倍。

圖3 醬香成品酒EC含量散點圖

EC的基準劑量下限值（BMDL）每天為0.3 mg/（kg·bw）[13]。根據《2018年度醬酒報告》[14]，2018年全國醬香白酒總銷售量約6×108L，醬香型白酒的消費人群占比在20%左右，對應2018年人口（139 538萬人）比值得到人均飲酒量為0.005 9 L/d。按醬香成品酒EC含量的平均水平（86.9 μg/L）計算，不考慮其他EC攝入途徑，人群估計攝入量每天為8.55 ng/（kg·bw）（人群標準體重以60 kg計），MOE值為35 088。基于動物實驗數據，當MOE值＜10 000時，致癌風險較大，MOE越小，致癌風險越大[15]。由此可知，醬香型白酒中EC對人群的致癌風險相對較小。

表3 醬香成品酒中的EC含量

3 結論

采用GC-MS法對醬香型白酒中的EC進行檢測分析，比較了液-液萃取法和固相萃取法兩種前處理方式，結果發現液-液萃取法與固相萃取法（商品柱）的回收率和精密度均很好；而手動填充的堿性硅藻土固相萃取柱的回收率和精密度均低于二者。從前處理步驟的難易程度及試劑耗材的成本考慮，最終選擇液-液萃取法作為此次試驗的前處理方法。該方法提高了提取效率，節約了試驗成本，縮短了分析時間，適合大批量樣品的實驗分析，EC的加標回收率為92.5%～100.23%，檢出限為1.2 μg/L，相關系數r2=1.000，精密度RSD＜3%，表明該方法穩定、靈敏度高。

此次試驗發現326份醬香成品酒中有99.4%的酒樣檢出EC，表明EC普遍存在于醬香型白酒中，EC的平均含量為86.9 μg/L，其中10.4%的酒樣中EC的含量高于國際常用蒸餾酒限量標準（150 μg/L）。醬香成品酒中EC的MOE值為35 088，致癌風險相對較低，但不同酒廠的生產工藝各異，EC含量相差也較大，最高含量可達359.4 μg/L，為國際常用蒸餾酒限量標準的2.4倍，因此降低醬香白酒中EC的含量勢在必行，而現階段我國尚無標準規定白酒中EC的限量，應盡快制定相應的國家標準，以標準促進生產、規范生產，才能更好地保護消費者的飲食健康。