食品中氯丙醇類化合物檢測方法研究進展

邵二磊

（中輕檢驗認證（成都）有限公司，四川成都 610000）

1 氯丙醇類化合物安全風險概述

氯丙醇類[Chloropropanol(s)]化合物是甘油分子中一個或兩個羥基被氯取代得到的一類物質的統稱。近年來的研究發現氯丙醇類化合物廣泛存在于食品中，可能會對人體健康造成一定危害，成為國內外食品安全研究的熱點[1-5]。氯丙醇類化合物主要在食品加工過程中產生，在油脂含量較高的食品以及部分經熱加工處理的食物中可檢測到氯丙醇酯類物質，如咖啡、油炸薯條、餅干、食用油和糕點等食品中，在肉制品、乳制品、谷物食品、嬰幼兒配方乳粉以及湯汁等食品中，也有氯丙醇類化合物的檢出[6-11]。部分食品在生產加工過程中，需要酸催化及高溫條件，但在強酸及高溫條件下，可能會產生化學副反應，生成氯丙醇類化合物等有害物質[12-16]。常見的暴露在食品中的氯丙醇類化合物主要有4種，包括3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）、2-氯-1,3-丙二醇（2-MCPD）、1,3-二氯-2-丙醇（1,3-DCP）和2,3-二氯-1-丙醇（2,3-DCP），其化學結構式如圖1所示[14]。

圖1 4種氯丙醇類化合物的結構簡式

相關研究表明氯丙醇類化合物會對生物體的腎臟以及免疫系統造成一定的傷害與毒性[17]。因此，對食品中氯丙醇類化合物制定相關的限量值很有必要，《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中規定，液態調味品和固態調味品中3-氯-1,2-丙二醇的限值分別為0.4 mg·kg-1和1.0 mg·kg-1。國內外很多國家和組織均對3-MCPD制定了限量標準，如表1所示。

表1 部分國家和組織對3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）的限量規定

2 氯丙醇類化合物檢測方法

目前，國內外對氯丙醇類化合物的檢測方法主要包括氣相色譜-質譜串聯法（Gas Chromatography-Mass，GC-MS）、氣相色譜-氫火焰離子化檢測器法（Gas Chromatography-Flame Ionization Detector，GC-FID）、氣相色譜-電子捕獲檢測器法（Gas Chromatography-Election Capture Detector，GCECD）以及高效毛細管電泳法（High Performance Capillary Electrophoresis，HPCE）等。

2.1 氣相色譜-質譜法（GC-MS）

氣質聯用儀是分析儀器中較早實現聯用技術的儀器，目前很多從事化學分析的實驗室都把GC-MS作為主要的定量確認手段之一。《食品安全國家標準 食品中氯丙醇及其脂肪酸酯含量的測定》（GB 5009.191—2016）中利用同位素稀釋技術，以D5-3-氯-1,2-丙二醇（D5-3-MCPD）為內標，采用固相支持液-液萃取方式提純凈化，以七氟丁酰基咪唑進行衍生化，經弱極性毛細管氣相色譜-質譜柱分離后，采用氣相色譜-質譜儀測定，內標法定量[18]。該國標方法適用基質范圍廣泛，定量準確，凈化提純完全，可排除復雜基質干擾。

周秋玲等[19]基于氣相色譜-質譜法，探究和建立了調味品中氯丙醇類化合物的分析方法。此研究是建立在《食品安全國家標準 食品中氯丙醇及其脂肪酸酯含量的測定》（GB 5009.191—2016）的基礎上，通過優化前處理條件，包括萃取條件的選擇、吸附劑的綜合效果比較、淋洗劑和洗脫劑的影響和衍生化條件的對比選擇等，對標準方法進行了優化。結果顯示，氯丙醇在0.005～2.000 mg·L-1線性關系良好，定量限為5 μg·kg-1，加標回收率良好，該方法可準確測出調味品中氯丙醇含量，滿足分析要求。高楊等[20]和許欣欣等[21]也有相關報道，利用穩定同位素稀釋法進行醬油以及其他調味品中3-MCPD的測定。

易青等[22]建立了一種食品中氯丙醇類化合物的非衍生化在線凝膠滲透色譜-氣相色譜-串聯質譜（On-line Gel Permeation Chromatography-Gas Chromatography/Mass Spectrometry，Online GPCGC-MS/MS）測定方法，基質適用范圍較廣，包括醬油、水解植物蛋白液、料酒、雞精、面包和糕點等樣品，該報道摸索了Online GPC收集時間考察和凈化方法的優化，最后選用ExtrelutTM NT硅藻土進行固相支持，進行液液萃取凈化，方法學驗證結果表明4種氯丙醇在0.00～1.00 mg·L-1呈現良好的線性關系，檢出限為0.002 mg·kg-1，該方法無需衍生化反應，各種方法學實驗也驗證了其準確性，與傳統方法相比，簡便經濟。

利用氣質聯用法測定食品中的氯丙醇類化合物是目前應用最廣泛的一種方法，該方法準確可靠，靈敏度高，但前處理步驟較為復雜煩瑣。此方法可用于調味品中，尤其是醬油中氯丙醇類化合物含量的分析測定，為各級市場監督管理部門進行監督監管調味品中的氯丙醇類化合物含量以及監測食品接觸材料中氯丙醇類化合物遷移量的分析測定提供了較為準確可靠的方法。

2.2 氣相色譜-氫火焰離子化檢測器法（GC-FID）

陳雪橋等[23]建立了采用氣相色譜-氫火焰離子化檢測器對餅干類食品中3-MCPD和1,3-DCP進行定量分析的方法。前處理經過對比分析實驗后，用乙醚對樣品進行索氏提取、甲醇萃取凈化，考察了不同溫度和衍生時間下的衍生化結果，最終選擇N,O-雙（三甲基硅烷）三氟乙酰胺（BSTFA）為衍生化試劑，在80 ℃條件下進行20 min的衍生化反應，毛細管氣相色譜法分離，搭載FID檢測器進行分析測定，方法學實驗驗證結果良好，檢出限為0.01 mg·kg-1，回收率為90%～105%，相對標準偏差為2.2%～9.3%，線性良好。

2.3 氣相色譜-電子捕獲檢測器法（GC-ECD）

氣相色譜-電子捕獲檢測器法是采用氣相色譜進行分離，搭載電子捕獲檢測器對物質進行定量分析的一種方法。采用ECD作為檢測器測定時，一般用苯基硼酸、七氟丁酰基咪唑（Heptafluoro-Butyryl Imidazole，HFBI）或三氟乙酸酐（Trifluoroacetic Anhydride，TFAA）進行氯丙醇的衍生。由于HFBI衍生物的電負性較強、檢測時靈敏度較高，因此與GC-FID方法相比，GC-ECD方法更常用。

劉賢良等[24]建立了在復合肽營養飲品中利用GC-ECD法測定氯丙醇的方法，對前處理實驗條件進行多次摸索后，發現樣品經七氟丁酰基咪唑衍生后，采用HP-5二苯基甲基硅氧烷（25 m×0.32 mm×0.52 μm）色譜柱分離，同時輔助程序升溫方式，峰形最好，出峰也相對較快，經方法學實驗驗證后，1,3-DCP和2,3-DCP的精密度、回收率以及線性范圍均可達到測試需求，可用于食品生產企業對食品的質量控制。

GC-FID和GC-ECD的方法同GC-MS或GCMS/MS相比，操作簡單，方便快捷，成本也較低，但其檢測靈敏度較質譜法低，適用于對食品中氯丙醇類化合物檢測要求不高的情況。

2.4 高效毛細管電泳法（HPCE）

高效毛細管電泳法是一類以毛細管為分離通道、以高壓直流電場為驅動力的新型液相分離技術，是依據各組分淌度的差異化實現分離的一種分析技術[25]。HPCE具有成本較低、儀器操作相對簡單快捷等優點，但檢測靈敏度較差，在實際檢測過程中具有一定的局限性。

刑曉平等[26]建立了一種采用毛細管電泳-電化學方法測定水解植物蛋白調味液中3-MCPD，方法以328 μm的銅圓盤電極為工作電極，在對比了各種電極電位、運行緩沖液、pH值、分離電壓和進樣時間對分離的影響后，最終選用+0.65 V電位，以30 mmol·L-1和pH值為9.2的硼酸溶液作為緩沖液，分離電壓和進樣時間分別選擇10 kV和8 s，經方法學驗證后，檢出限為0.22 mg·L-1，可滿足測試需求，重復性較好，此項研究對在實際生產過程水解植物蛋白液（Hydrolyzed Vegetable Protein，HPV）中3-MCPD的質量控制具有實際意義。

3 討論

目前報道出的檢測食品中氯丙醇類化合物的適用基質主要集中在調味品，關于其他食品基質，如餅干[23]和特殊飲品[24]等也有相關零星報道，2020年8月中國香港爆出嬰配乳粉三氯丙二醇事件后，引發了社會的廣泛關注。因此研究出測定分析食品中氯丙醇類化合物含量基質適用范圍較廣的方法很有必要。此外，目前關于檢測氯丙醇類化合物的方法，前處理提純方式多為固相萃取，后接衍生化反應，操作煩瑣費時，研究出在線分離富集技術，省去衍生化步驟等，也是今后研究的一個重要的方向。