頂空--固相微萃取--氣質聯用法測定紅酒中9種亞硝胺類化合物

夏祥 胡貴祥 李明

摘 要：建立頂空--固相微萃取--氣相色譜--三重四級桿質譜聯用（HS-SPME-GC-MS/MS）方法快速測定紅酒中9種亞硝胺類化合物。優化影響檢測結果的固相微萃取頭條件，在此條件下，9種亞硝胺色譜峰分離良好，檢出限為0.05μg/L-1.7μg/L。回收率為74.2%-94.9%，相對標準偏差（n=5）為1.9%-14.3%。該方法前處理簡單、分析高效、重現性良好，能應用于紅酒中9種亞硝胺類化合物的檢測

關鍵詞：頂空固相微萃取;氣相色譜--三重四級桿質譜;紅酒;亞硝胺

Abstract：A method for the determination of 9 nitrosamines in red wine by HS-SPME-GC-MS/MS was established，to optimize the influence of the SPME fibers on results.9 nitrosamines were well separated，the detection limits was 0.05 μg/L-1.7 μg/L.The recoveries of the samples was 74.2%-94.9% with RSDs （n=5） of 1.9%-14.3%.The proposed method was simple， efficient and reproducible，and was suitable for the determination of 9 nitrosamines in red wine.

Key Word：HS--SPME;GC-MS/MS;red wine;nitrosamines

亞硝胺類化合物是一類具有強致癌性的有機物。廣泛存在于食物、水、消費品以及受污染的空氣[1]。美國環境保護署（EPA）估計，當飲用水中的N-亞硝基二甲胺（NDMA）濃度0.11ng/L時，致癌風險為百萬分之一[2]。紅酒與人類飲食密切相關，每年全球都要消費大量的紅酒。

近年來，國內關于紅酒中亞硝胺的研究報道不多，目前亞硝胺的主要檢測方法有：氣相色譜法（GC）、氣質聯用法（GC/MS）、液相色譜法（LC）、液質聯用法（LC/MS）等[3]。常見前處理方法有液液萃取法、固相萃取法，這些方法提取效率高，但是也有著需求樣品量大、步驟復雜耗時、有機溶劑使用量大對環境不友好等缺點[4]。

頂空固相微萃取（HS-SPME）技術是20世紀90年代發展起來的，已成為分析不同類型基質中揮發性化合物的一種高效、環境友好的方法，具有快速，靈敏，廉價，便攜及可從無溶劑的水樣中提取有機物等優點，它易于自動化，可與任何氣相色譜儀和質譜儀聯合使用[5]。本研究采用頂空固相微萃取與氣相色譜--三重四級桿質譜聯用快速測定紅酒中N-亞硝基二甲胺（NDMA）、N-亞硝基甲乙胺（NEMA）、N-亞硝基二乙胺（NDEA）、N-亞硝基二丙胺（NDPA）、N-亞硝基嗎啉（NMOR）、N-亞硝基吡咯烷（NPYR）、N-亞硝基哌啶（NPIP）、N-亞硝基二丁胺（NDBA）、N-亞硝基二苯胺（NDPhA）。方法簡單，可實現樣品檢測的自動化。方法檢出限，精密度和回收率均能滿足實際樣品檢測的要求。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

美國賽默飛TSQ8000Evo型三重四級桿氣質聯用儀;

瑞士PALRTC型多功能自動進樣器;

PAL固相微萃取頭：95μmCarbon-WR/PDMS;

賽默飛TG-1701MS（30m×0.25mm×0.25μm）毛細管色譜柱。

N-亞硝基二丁胺（NDBA）標準溶液，1000mg/L，德國Dr.Ehrenstorfer公司;

8種亞硝胺標準溶液，100mg/L，北京曼哈格生物科技有限公司。

甲醇，色譜純，美國Tedia公司;

氯化鈉，優級純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜質譜條件

色譜條件：毛細柱：TG-1701MS（30m×0.25mm×0.25μm）;

進樣口溫度：230℃;

進樣方式：不分流;

柱溫箱程序升溫：50℃保持2min，以10℃/min升至100℃，保持10min，再以15℃/min升至250℃，保持1min;

柱流速：1.0mL/min;

載氣：He（99.999%）;

碰撞氣：Ar（99.999%）。

質譜條件：離子源（EI）;

溫度：220℃;

接口溫度：250℃;

質譜檢測模式：多反應監測模式（MRM）。9種亞硝胺的質譜分析參數見表1。

1.2.2 樣品前處理條件

采用文獻[6]并稍作修改對紅酒進行前處理：取10.00mL

紅酒于頂空瓶中，加入4.0g氯化鈉至飽和。自動進樣裝置振蕩器溫度65℃，樣品按設定方法自動萃取，固相微萃取頭萃取深度22mm，振動速率450r/min，加熱萃取時間30min。萃取頭插入GC進樣口脫附解析3min，進行測定。

2 結果與討論

2.1 固相微萃取頭優化

萃取頭對化合物的萃取吸附能力是由被吸附化合物的極性、沸點以及涂層富集機理共同決定，實驗考察了3種萃取頭100μmPDMS、85μMPa、95μmCarbonWR/PDMS。

結果如圖1所示，CarbonWR/PDMS對9種亞硝胺的萃取吸附能力較另外兩種好，故后續實驗中采用固相微萃取頭CarbonWR/PDMS。

2.2 方法的線性、檢出限、回收率和精密度

在一定濃度范圍內，9種亞硝胺類化合物有較好的線性相關性，如表2所示，R>0.995，檢出限為0.05-1.7μg/L。

對低、中、高3種不同濃度加標的紅酒樣品分別重復測定5次。結果見表2，9種亞硝胺的加標回收率為74.2%～94.9%，相對標準偏差（RSD）為1.9%～14.3%。

2.3 實際樣品檢測

應用本實驗建立的方法隨機采集紅酒5份進行檢測。結果顯示，樣品中9種亞硝胺均未檢出。樣本可能含有其他亞硝胺類化合物，但本方法未涉及，仍需進一步摸索探討。

3 結論

本文采用氣相色譜串聯三重四級桿質譜與頂空固相微萃取技術，建立了紅酒中9種亞硝胺類化合物的檢測方法。實驗結果證明，9種亞硝胺色譜峰分離良好，檢出限為0.05μg/L～1.7μg/L。回收率為（下轉第119頁）（上接第117頁）74.2%～94.9%，相對標準偏差（n=5）為1.9%～14.3%。該方法前處理簡單、分析高效、重現性良好，該方法對于紅酒中亞硝胺的檢測提供了技術支撐和應用前景。

參考文獻：

[1]楚文海，高乃云.飲用水含氮消毒副產物NDMA的形成與去除研究進展[J].化學通報，2009，72（05）：388-393.

[2] EPA.U.S.（November 2017）. Technical Fact Sheet-N-Nitrosodimethyalamine（NDMA）.

[3]范文哲，姜遙，黃正根，王光輝.固相萃取聯合液相色譜-三重四級桿質譜測定飲用水中的亞硝胺類物質[J].西北師范大學學報（自然科學版），2019，55（01）：73-78.

[4]朱銘洪.吹掃捕集-氣相色譜-質譜法測定啤酒中8種亞硝胺類化合物[J].食品安全質量檢測學報，2016，7（05）：1789-1793.

[5]固相微萃取直接用于水樣分析──理論和實踐[J].現代科學儀器，1995（02）：56-57.

[6]張秋菊，郭祖鵬，李明珠，崔世勇，曹林波.頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜法測定7種亞硝胺類化合物[J].中國衛生檢驗雜志，2009，19（06）：1234-1236.

作者信息：

夏祥（1990- ），男，江西南昌人，本科，技師，研究方向：質量控制和理化檢驗。

基金課題：江西省衛計委科技計劃資助項目，項目號20176034（基于HS-SPME-GC-MS聯用技術分析紅酒中9中亞硝胺類化合物）。