GC-MS/MS法測定發酵食品中氨基甲酸乙酯的含量

陳大鵬

摘 要：本文建立了氣相色譜-一三重四極桿串聯質譜法測定發酵食品中氨基甲酸乙酯的方法。該測定方法同時考慮到液體基質與固體基質，樣品中加入D5-氨基甲酸乙酯作為內標，采用多反應監測方式進行結果監測，并通過該方法對市售的8種發酵食品進行測定。結果表明，氨基甲酸乙酯線性關系良好，相關系數為0.999 9，峰面積的相對標準偏差為1.57%，選取的典型液體基質與固體基質的平均回收率均超過了100%。該方法可以準確測定市售發酵食品中氨基甲酸乙酯的含量，整體準確性較高。

關鍵詞：發酵食品；氣相色譜 - 三重四極桿串聯質譜法；氨基甲酸乙酯

Determination of Ethyl Carbamate Content in Fermented Foods by GC-MS/MS

CHEN Dapeng

（Heilongjiang Agricultural Vocational and Technical College， Jiamusi 154000， China）

Abstract： This article establishes a method for the determination of ethyl carbamate in fermented food using gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry. This measurement method takes into account both liquid and solid matrices， and adds D5 aminoethyl formate as an internal standard to the sample. The results are monitored using a multi reaction monitoring method， and eight commercially available fermented foods are measured using this method. The results showed that the linear relationship of ethyl carbamate was good， with a correlation coefficient of 0.999 9. The relative standard deviation of peak area was 1.57%， and the average recovery rates of the selected typical liquid and solid matrices exceeded 100%. This method can accurately determine the content of ethyl carbamate in commercially available fermented foods， with overall high accuracy.

Keywords： fermented foods; gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry; ethyl carbamate

氨基甲酸乙酯（Ethyl Carbamate，EC）是發酵食品在發酵與儲存過程中形成的污染物，屬于2A類致癌物，廣泛存在于黃酒、醬油等食品中[1]。《食品安全國家標準 食品中氨基甲酸乙酯的測定》（GB 5009 223—2014）針對食品中EC的測定制定了詳細的標準，表明了國家對其測定工作的重視程度[2]。目前，EC測定方法主要有氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）、氣相色譜-質譜聯用法（Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS）、分子印跡法和免疫分析法等，而上述方法存在定量不準確等問題[3]。考慮到EC廣泛存在于各類發酵食品中，本文提出采用氣相色譜-三重四極桿串聯質譜法進行發酵食品中EC的測定，了解發酵食品中EC的污染情況，從而識別其食品安全風險，指導消費者合理飲食[4]。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

白酒、料酒、醬油、醋、腐乳、發酵乳、豆豉以及面包，市售。

Agilent 7890A/7000bGC-MS/MS三重四極桿氣相色譜串聯質譜儀，美國安捷倫科技有限公司；Sartorms CPA225D電子天平，德國賽多利斯公司；TDZ5-WS臺式低速自動平衡離心機，長沙湘智離心機儀器有限公司；HP-5016SY氮吹儀，上海濟成分析儀器有限公司；默克Milli-Q超純水機，美國Millipore公司；MS3基本型渦旋混合器，德國IKA公司；ST-700A攪碎機，常州國華電器有限公司。

EC標準品（純度＞99%），德國Dr．Ehrenstorfer公司；乙酸乙酯，美國TEDIA公司；氯化鈉、無水硫酸鈉（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；色譜級甲醇、乙腈，美國Burdick-Jackson公司；硅藻土萃取柱，天津博納艾杰爾科技有限公司；D5-氨基甲酸乙酯，CDNISOTOPES。

1.2 標準溶液配制

稱取10 mg EC標準品于10.0 mL容量瓶中，甲醇定容至刻度，得到1 mg·mL-1的標準儲備液，采用同樣的方式制備質量濃度為1 000 μg·L-1的D5-氨基甲酸乙酯內標使用液。將不含有EC成分的同基質物質作為空白樣品，適量吸取質量濃度為1 000 μg·L-1的混合對照品中間液，采用氮吹儀吹至近干，制備成1 mg·mL-1基質標準使用液。分別吸取0.01 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.80 mL、1.60 mL和3.20 mL中間液，采用乙酸乙酯定容，制備成質量濃度為1 μg·L-1、l0 μg·L-1、20 μg·L-1、40 μg·L-1、80 μg·L-1、160 μg·L-1和320 μg·L-1的EC標準系列溶液。

1.3 樣品前處理

液體基質：樣品搖勻后稱取1 g放入10 mL試管中，加入25 μL 10 μg·mL-1內標中間液，除了醬油以外，其他樣品均加入0.3 g氯化鈉，渦旋振蕩5 s，溶解混勻后放入SPE小柱，靜置10 min后，采用正己烷進行淋洗，之后采用乙醚-乙酸乙酯進行洗脫處理，收集到的洗脫液于40 ℃以下采用氮吹儀吹至近干，并用甲醇定容，制備成供試液。

固體及半固體基質：樣品絞碎后稱取1 g放入10 mL試管中，加入25 μL 10 μg·mL-1內標中間液，渦旋振蕩5 s后，加入0.5 g氯化鈉、1.5 mL乙腈和0.5 mL超純水，渦旋振蕩120 s后，3 000 r·min-1離心15 min，取1 mL上清液過0.22 μm濾膜，待分析。

1.4 儀器條件

（1）色譜條件。毛細管色譜柱，DB-INNOWAX

（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進出口溫度：190 ℃；載氣：高純氮氣；進樣方式：脈沖不分流，0.9 mL·min-1的恒流模式；進樣量：1 μL；柱溫：50 ℃保持1 min，以10 ℃·min-1升溫至150 ℃保持2 min，再以30 ℃·min-1升溫至250 ℃保持5 min。

（2）質譜條件。電離方式：電子轟擊電離；電子能量：70 eV；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；傳輸線溫度：250 ℃；監測方式：多反應監測方式；溶液延遲：5 min。

2 結果與分析

2.1 碰撞能優化

采用單四極桿質譜獲取到EC的特征粒子包括m/z 44、m/z 62、m/z 74、m/z 89，實際樣品處理后進樣，最終選取豐度大且干擾小的m/z 62作為母離子，開展碰撞能優化實驗。取一定量的標準溶液，分別在10～40 eV（每10 eV設定一個等級）的不同碰撞能下進樣，結果如表1所示。在20 eV碰撞能下可以獲取最大豐度，子離子分別為m/z 44、m/z 44.9，豐度比為100∶33.5。

2.2 方法學評價

2.2.1 線性關系、檢出限與定量限

分別以對照品濃度與對應峰面積為橫縱坐標，進行線性回歸，獲得的標曲回歸方程為y=0.007 8x-0.023 9，相關系數R2=0.999 9，接近于1，線性關系良好。分別以3倍信噪比和10信噪比為基準，進行化合物檢出限與定量限測定，得到EC檢出限為3 ng·mL-1，定量限為10 ng·mL-1。

2.2.2 穩定性

將制備好的供試品溶液在室溫內進行首次測定，之后分別在2 h、4 h、12 h、24 h、48 h進樣測定，并記錄相應的EC峰面積，通過EC峰面積的相對標準偏差（Relative Standard Deviation，RSD）大小反映測定結果的準確性。測定結果顯示，不同時間段下EC峰面積的相對標準偏差為1.57%，小于國際聯合委員會（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）提出的峰面積相對標準偏差應＜2.0%的要求，說明供試品在48 h內始終保持穩定狀態。

2.2.3 加標回收試驗結果

精密稱取已測定含量的樣品，加入內標中間液（液體基質100 μL，固體基質500 μL），制備加標回收率測定樣品溶液，針對液體基質（料酒）和固體基質（面包）進行加標回收實驗，結果見表2。可以看出，液體基質與固體基質的平均回收率分別為100.17%、100.23%，相對標準偏差均小于5%，說明方法準確可靠。

2.3 實際樣品的測定

采用本文建立的方法對市售白酒、料酒、醬油、醋、腐乳、發酵乳、豆豉和面包8種發酵食品中的EC含量進行測定，每種發酵食品各10份，測定結果取平均值。如表3所示，市售發酵食品中EC的平均含量為3.44～84.63 ng·g-1。在各類市售發酵食品中，腐乳中的EC平均含量最高，為84.63 ng·g-1，且檢測出的最高EC含量達到了246.82 ng·g-1，檢出率達到了100.00%。在日常飲食中，可將腐乳作為風味調味品使用，但不宜過多食用，以避免其對人體造成傷害。酒類發酵食品中EC平均含量也較高，白酒與料酒中的EC平均含量分別為48.24 ng·g-1與20.87 ng·g-1，檢出率均達到了100.00%。且白酒中的EC含量相對更高，考慮到白酒的度數較高，日常飲食中一般不會出現過度飲用的現象，且EC處于酒類國際安全限量標準以內，對人體幾乎不會造成傷害[5]。而料酒的主要功能是調味，其含量與醬油、醋等日常家用調味品相近，過多食用的概率較小，整體較為安全。豆豉、發酵乳、面包等發酵食品中的EC平均含量均處于較低水平，檢出率相對較低。綜上，本文選取的市售發酵食品中的EC含量整體處于合理范圍，食用量大的發酵食品EC含量較低，而EC含量較高的發酵食品多為調味品或食用量較小的白酒飲品，整體安全性可以得到保障。

3 結論

EC污染是近些年食品領域面臨的主要安全問題。本研究提出了將GC-MS/MS法應用到發酵食品中EC含量的測定工作中，通過方法學評價驗證了該方法在測定發酵食品中EC含量的有效性。同時，采用GC-MS/MS法對8類市售發酵食品中的EC含量進行測定，測定結果顯示，各類發酵食品均有一定量的EC，以腐乳EC含量最高，豆豉、發酵乳、面包的EC含量低，整體表現出食用量與EC含量呈現反比的關系，即食用量大的豆豉、發酵乳、面包EC含量相對較低，而食用量較小，往往作為調味品的腐乳、白酒與日用調味品的EC含量相對較高，說明國內市售發酵食品的EC含量處于合理范圍，整體安全性較高。

參考文獻

[1]梅云飛，鞏子路，劉曼曼，等.GC-MS法測定白酒中氨基甲酸乙酯的研究[J].釀酒，2023，50（3）：117-119.

[2]周韓玲，安明哲，趙東，等.高粱中蜀黍氰苷與濃香型白酒中氰化物及氨基甲酸乙酯關系的研究[J].中國釀造，2022，41（10）：25-29.

[3]馬曉馳，金諾，劉佳萌，等.發酵食品中氨基甲酸乙酯檢測方法的研究進展[J].中國食物與營養，2021，27（5）：13-18.

[4]尹艷艷，黎露露，楊軍林，等.同位素內標-超高效液相色譜-高分辨質譜法測定酒醅中氨基甲酸乙酯[J].食品安全質量檢測學報，2022，13（23）：7807-7814.

[5]朱瑞雪，辛茜，韓海濤，等.GC-MS法分析貯存溫度對白酒中氨基甲酸乙酯含量的影響[J].釀酒，2022，49（5）：92-94.