崔 敏
(榮成市檢驗檢測中心,山東榮成 264300)
豆芽是餐桌上常見的美食,含有蛋白質、維生素和粗纖維等豐富的營養物質,具有補充人體所需氨基酸、降低膽固醇、促進腸胃蠕動和消腫利尿等作用,深受人們喜愛[1-3]。近年來,不法商販為了縮短豆芽的生長周期和增加產量,在加工過程中使用了植物生長調節劑,促進植物細胞分裂、生長以及豆芽下胚軸增粗,抑制軸長和根部萌發,以達到加粗豆芽頸部生長的目的[4-6]。人們食用后,能引起惡心、嘔吐等胃部不良反應,損害人體皮膚、食道、胃黏膜等,給人們的身體健康造成巨大危害[7-9]。市場監督管理局、農業部、國家衛生和計劃生育委員會發布了《關于豆芽生產過程中禁止使用6-芐基腺嘌呤等物質的公告》(2015年第11號),明確規定在豆芽生產過程中禁止使用4-氯苯氧乙酸和6-芐基腺嘌呤等物質[10],并將其列為食品監管領域重點工作,在每年的國家食品安全監督抽檢實施細則中均有體現。基于豆芽中植物生長調節劑的測定(BJS 201703)方法[11],采用QuEChERS離心管凈化樣品時,會損失部分樣品提取液,影響試驗準確度,因此本研究建立了LC-C18固相萃取柱凈化法,凈化提取液時抽干萃取柱,損失極少,且操作簡單快速,能夠準確測定豆芽中4-CPA和6-BAP的含量。
4-CPA和6-BAP為有證標準物質(北京壇墨質檢科技股份有限公司);甲醇、乙腈(歐普森(Oceanpak)色譜純);甲酸、乙酸銨、無水硫酸鎂、無水乙酸鈉(國藥集團化學試劑北京有限公司);實驗室用水符合GB/T 6682規定的一級水。
三重四級桿液相色譜-串聯質譜儀:TSQ Quantum Ultra EMR System,美國賽默飛世爾科技公司;電子分析天平:AR224CN,±0.000 1 g,上海天平儀器廠;高速冷凍離心機:CF16RXⅡ,日本日立;全自動均質器:AH-40,睿科;渦旋混合器:Vortex I,IKA;氮吹儀:MTN-5800,天津奧特賽恩斯儀器有限公司;超純水系統:重慶摩爾水處理設備有限公司的MOL PW500EDI;C18色譜柱:thermo,hypersil gold(C18) 100 mm×2.1 mm,1.9 μm;LC-C18固相萃取柱:CNW,6 mL/500 mg。
1.3.1 溶液的配制
(1)混合標準中間液的配制。4-CPA標準溶液和6-BAP標準溶液,含量均為100 μg/mL,準確吸取1 mL 2種標準溶液于10 mL容量瓶中,甲醇稀釋定容,配制成10 μg/mL的混合標準中間液;準確吸取10 μg/mL的混合標準中間液1 mL,于10 mL容量瓶中,甲醇稀釋定容,將其變成質量濃度為1 μg/mL的混合標準中間液。
(2)含1%甲酸的乙腈溶液配制。量取10 mL甲酸,加入乙腈稀釋至1 000 mL,混勻。
(3)含0.1%甲酸的5 mmol/L乙酸銨溶液配制。稱取0.385 4 g乙酸銨,用水溶解并稀釋至1 000 mL,加入1 mL甲酸,混勻。
1.3.2 樣品前處理
(1)提取。準確稱取均質試樣10.0 g(精確到0.1 g)置于50 mL的聚丙烯離心管中,加入20 mL含1%甲酸的乙腈溶液,高速勻漿提取2 min,加入4 g無水硫酸鎂和1 g無水硫酸鈉,立即渦旋混合1 min,以10 000 r/min離心5 min使乙腈和水相分層。
(2)凈化。LC-C18固相萃取柱,使用前用水和甲醇各6 mL活化,精確量取上層乙腈溶液4 mL于LC-C18固相萃取柱中,氮吹管接收凈化液,并抽干萃取柱,于45 ℃氮氣吹干,甲醇定容至1 mL,過0.22 μm有機濾膜上機測定。
1.3.3 標準曲線的繪制
準確稱取空白試樣10.0 g(準確到0.1 g)置于50 mL的聚丙烯離心管中,進行前處理,作為空白基質提取液。分別精確量取混合標準中間液(1 μg/mL)0 μL、10 μL、20 μL 和 40 μL,及標準混合中間液(10 μg/mL)10 μL、15 μL 和 20 μL,用空白基質提取液定容至1.0 mL,作為混合標準工作液,濃度依次為0 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL、40 ng/mL、100 ng/mL、150 ng/mL和200 ng/mL,臨用時現配[11]。
1.3.4 儀器條件
色譜條件:C18色譜柱柱溫:30 ℃,流動相:溶劑A(含0.1%甲酸的5 mmol/L乙酸銨溶液),溶劑B(甲醇);流速:0.25 mL/min;梯度洗脫條件:0~1 min 5%B,1~ 3 min 5% ~ 95%B,3~ 7.1 min 95%B,7.1~8 min 95%B,8~10 min 5%B。
質譜條件:ESI源,多反應監測(MRM),氬氣為碰撞氣;毛細管溫度(℃):350,鞘氣(Arb):45,輔助氣(Arb):10,噴霧電壓(V):3 000,離子掃描模式:負離子掃描模式。
取1 μg/mL的4-CPA和6-BAP混合標準中間液,在液相質譜聯用儀ESI-模式下掃描,優化質譜條件,選擇信號強度理想的母離子和子離子作為定性定量離子,篩選結果見表1。取100 ng/mL的4-CPA和6-BAP混合標準工作液,上機驗證目標物出峰效果,4-CPA和6-BAP的總離子流圖結果見圖1,出峰時間分別為5.78 min和5.66 min,離子豐度比分別為34.1%和49.0%。

圖1 4-CPA和6-BAP的總離子流圖

表1 4-CPA和6-BAP的質譜條件
4-CPA和6-BAP的系列混合標準工作液均為0 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL,40 ng/mL、100 ng/mL、150 ng/mL和200 ng/mL,上機檢測,外標法定量。結果數據分析,出現3個母離子,分別是質核比(m/z)為 184.905的 4-CPA、 質 核 比(m/z)為 187.000的4-CPA和質核比(m/z)為224.070的6-BAP,線性回歸方程分別為:Y=729.645+769.358X、Y=3 779.49+2 249.89X和Y=1 991.1+5 621.12X,相關系數R2為0.999 9、0.999 4和0.997 5,呈現線性良好,見圖2。

圖2 4-CPA和6-BAP的線性曲線
豆芽樣品中,加入4-CPA和6-BAP混合標準溶液,選擇在 10 μg/kg,20 μg/kg,100 μg/kg 進行 3 水平回收試驗,每個水平6個平行,回收率和精密度結果如表2所示,平均回收率為84.3%~94.6%,RSD為2.6%~10.3%。

表2 樣品平均回收率和精密度試驗結果
空白基質中加入4-CPA和6-BAP標準品進行前處理,上機測定,扣除基線后,以信噪比S/N=3時對應的含量為檢出限,信噪比S/N=10時對應的含量為定量限,結果顯示4-CPA的檢出限和定量限分別為 1.54 μg/kg和 4.28 μg/kg,6-BAP 的檢出限和定量限分別為 0.237 μg/kg 和 0.459 μg/kg。
本文對豆芽中4-CPA和6-BAP的液相質譜聯用檢測法的前處理過程、液相色譜和質譜條件進行了優化,選擇甲醇活化后的LC-C18固相萃取柱凈化樣品,操作簡單、快速且準確度高。質譜條件優化后,篩選出了4-CPA和6-BAP響應強度較高的離子作為定量定性離子,其離子豐度比為分別為34.1%和49.0%,允許的相對偏差范圍為±25%[12],可以有效提高檢測的準確性。結果顯示該方法前處理簡單快速、線性良好,回收率和精密度高,可以準確測定豆芽中4-CPA和6-BAP的含量,滿足國內外豆芽中對4-CPA和6-BAP限量的檢測需求。