氣-質聯用法測定食品中N-二甲基亞硝胺方法的改進

◎ 謝亞興

（江西嘉信檢測有限公司，江西 南昌 330000）

肉制品、水產品在加工或腌制過程中，常加入硝酸鹽和亞硝酸鹽作為防腐劑和護色劑，而在腌制或加熱后，易發生胺反應，生成亞硝胺類致癌物，其中N-二甲基亞硝胺為常見的強致癌物質[1]。有研究表明，二甲基亞硝胺在腌制的肉制品中檢出率很高，是人們安全飲食要關注的重點問題[2-4]。

《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）[5]中規定了食品中N-二甲基亞硝胺的限量：肉及肉制品≤3.0 μg·kg-1，水產品及制品≤4.0 μg·kg-1。《食品安全國家標準 食品中N-亞硝胺類化合物的測定》（GB 5009.26—2016）[6]中氣相色譜-熱能分析法中所用的熱能分析器（Thermo-Energy Analyzer，TEA），在食品檢測領域適用該儀器檢測項目較少，且價格昂貴，不宜推廣；而氣-質聯用法具有前處理復雜、取樣量大、耗時長、試劑用量大、無法批量化處理以及效率低等缺點[7]。

本研究運用QuEChERS前處理，利用基質分散萃取機理，能簡單有效、快速穩定的達到吸附干擾物、保留目標物與凈化樣品的目的[8-9]。

1 材料與方法

1.1 儀器與設備

GCMS-QP2020 NX氣質譜聯用儀，日本島津；RGL-200T高速冷凍離心機，盧湘儀公司；MTV-100型渦旋混合器和PS-100A型超聲提取機，東莞市譜標實驗器材科技有限公司；FYL-Y5-100L型恒溫冰箱，思錦科技。

1.2 材料與試劑

N-二甲基亞硝胺標準溶液（1 mg·mL-1），壇墨；乙腈、丙酮、乙酸乙酯及二氯甲烷均為色譜純，sccbayer；乙二胺-N-丙基硅烷（Primary Secondary Amine，PSA）、C18填料及石墨化碳黑（GCB）均為填料級，天津賽飛樂生物技術有限公司；氯化鈉、無水硫酸鎂，均分析純，天津市大茂化學試劑廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 色譜條件

色譜柱：SH-Rtx-Wax（30 m×0.25 mm，0.25 μm），進樣口溫度230 ℃，檢測器溫度240 ℃，不分流進樣。升溫程序：40 ℃保持3 min；以10 ℃·min-1的速率升溫至110 ℃；再以40 ℃·min-1的速率升溫至240 ℃，保持 5 min。進樣量 1.0 μL，柱流量 1.5 mL·min-1。

1.3.2 質譜條件

選擇離子監測模式，定量離子74，定性離子42、43、44和74，離子源：EI源，電壓70 eV，離子源溫度230 ℃，接口溫度230 ℃。

1.3.3 標準溶液的配制

精確吸移標準儲備液用二氯甲烷逐級稀釋，配制成濃度為 0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1和 0.20 μg·mL-1的標準工作溶液，進樣分析。

1.3.4 樣品前處理

稱取10 g試樣于50 mL離心管中，加10 mL飽和NaCl水溶液、20 mL提取試劑，渦旋振蕩30 min，超聲30 min，-18 ℃下冷凍3 h，4 ℃下以 6 000 r·min-1離心5 min，取3 mL上清液于10 mL離心管，加入QuEChERS填料，渦旋2 min，4 000 r·min-1離心5 min，取上清液，過0.22 μm的濾膜后，供氣-質聯用儀（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）分析測定。

2 結果與分析

2.1 提取試劑的選擇

按1.3.4前處理，對丙酮、乙酸乙酯、乙腈和二氯甲烷4種試劑提取效果進行研究。如圖1，丙酮和乙酸乙酯的提取效果較差，乙腈和二氯甲烷的提取效果相對較好。經試驗發現，樣品含油脂較多時，若用二氯甲烷，會帶入較多油脂，凈化困難。而用乙腈，回收效果好，蛋白質和油脂等雜質少。綜上，選用乙腈作為提取溶劑。

圖1 不同溶劑對N-二甲基亞硝胺的回收情況圖

2.2 冷凍時間的優化

提取溶劑為乙腈，按1.3.4前處理，研究不同冷凍時間的影響。如圖2，當冷凍時間在1～4 h時，回收率較好，4 h后回收率逐漸下滑。經過試驗發現，在1～2 h時，因時間較短，部分油脂和蛋白質無法完成凝固，除雜效果差；當不短于3 h時，除雜效果較好，而時間為3 h時，回收率也較好，因此本試驗選擇冷凍時間為3 h。

圖2 不同冷凍時間對N-二甲基亞硝胺回收率影響圖

2.3 凈化填料的優化

分別對a：100 mg GCB；b：200 mg PSA填料；c：200 mg C18填料；d：100 mg C18+100 mg PSA；e：100 mg GCB+100 mg C18；f：100 mg GCB+100 mg PSA；g：QuEChERS填料（100 mg C18+100 mg PSA+50 mg GCB+200 mg無水硫酸鎂）的凈化效果及回收進行研究。由圖3可得，填料a～f的回收效果相差不大，而QuEChERS填料回收效果最佳，因此選擇QuEChERS填料為凈化填料。

圖3 不同凈化填料對N-二甲基亞硝胺回收率的影響圖

2.4 線性關系及方法檢測限

將1.3.3配制的溶液進行測定，以峰面積對應的濃度進行線性回歸，相關系數r為0.999 5，說明N-二甲基亞硝胺在0.01～0.20 μg·mL-1呈現較好的線性。以標準曲線最低濃度點的3倍信噪比作為N-二甲基亞硝胺在儀器上的檢出限，儀器的檢出限為0.075 4 ng·mL-1，方法的檢出限為 0.15 μg·kg-1＜標準檢出限（0.3 μg·kg-1），說明檢出限能滿足標準要求。

2.5 方法加標回收試驗及精密度

以牛肉、肉松、大黃魚和魷魚干4種陰性樣品為基質，分別添加 0.2 μg·kg-1、1.0 μg·kg-1、5.0 μg·kg-1的N-二甲基亞硝胺，按上述優化后的前處理步驟處理樣品，每個樣品平行測定6次。計算6次平行試驗的回收率和相對標準偏差。如表1所示，加標回收率為83.8%～101.2%，相對標準偏差為1.6%～5.3%，說明本方法具有良好的準確性和重復性。

表1 加標回收率及精密度結果表（n=6）

3 結論

本文采用QuEChERS前處理技術，對食品中N-二甲基亞硝胺的前處理進行優化研究。結果表明，以乙腈作為提取溶劑，在-18 ℃下冷凍3 h，QuEChERS凈化填料選用100 mg C18+100 mg PSA+50 mg GCB+200 mg無水硫酸鎂時可得到最佳試驗結果。本試驗條件下，加標回收率為83.8%～101.2%，相對標準偏差為1.6%～5.3%，方法檢測限為0.15 μg·kg-1，滿足標準的要求。本法操作簡單方便，可批量操作，適用于食品中N-二甲基亞硝胺含量的測定。