同位素内标稀释超高效液相色谱-串联质谱法测定植物源性食品中的6-苄基腺嘌呤

2024-04-06 08:42夏宝林扈战强张亚清殷晶晶沈凌志汪仕韬
现代食品 2024年2期
关键词:甲酸内标乙腈

◎ 夏宝林,扈战强,张亚清,殷晶晶,沈凌志,杨 娜,汪仕韬

(1.江阴市食品安全检测中心,江苏 江阴 214400;2.上海中侨职业技术大学,上海 201514)

6-苄基腺嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)是人工合成的细胞分裂素,分子式为C12H11N5,广泛用于植物组织的培养、果实生长及蔬菜保鲜等。过多的6-BA 会引发恶心、呕吐等现象,甚至致癌、致畸。我国法律规定在豆芽生产过程中,禁止使用6-BA。

植物源性食品中的6-BA 残留量检测常用的净化方法,主要有液液萃取[1]、固液萃取[2]、固相萃取[3]、QuEChERS 法[4]等。QuEChERS 法因操作简便、所需溶剂少、提取效率高等优点得到广泛应用。检测方法主要有酶联免疫法(ELISA)[5]、气质联用法、高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法。近年,液相色谱-串联质谱法逐渐取代液相色谱法,被广泛用于复杂基质中的目标物检测。然而,6-BA受基质影响较大,采用基质匹配工作曲线才能准确定量,操作烦琐,基质效应大。当使用同位素内标进行校准,无需针对不同类别的样品制作不同的工作曲线,操作简单且定量准确,具有广泛的推广意义。

本文针对不同植物源性样品,进一步优化了QuEChERS 前处理方法,采用同位素内标进行定量,显著降低了基质效应,建立了一种快速、准确、高效的植物源性食品中6-BA 残留量的检测方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

(1)Acquity UPLC-XEVO TQ-S 超高效液相色谱-串联质谱仪(美国 Waters 公司);Acquity UPLC BEH C18 色谱柱(50×2.1 mm,1.7 μm 美国 Waters 公司);MV5 浓缩仪(莱伯泰科有限公司);2-16K 通用高速冷冻离心机(赛多利斯科学仪器有限公司);CP512 电子天平(瑞士梅特勒公司)。

(2)6-BA 标准物质(纯度99.2 %,德国Dr.Ehrenstorfer 公司);6-BA-D5(纯度98.32%,北京坛墨质检科技有限公司);乙腈、甲醇(HPLC 级,美国 Thermo Fisher Scientific 公司);甲酸、乙酸(色谱纯,德国CNW 公司);C18(十八烷基硅烷键合硅胶)、PSA(乙二胺-N-丙基填料)、无水硫酸镁(MgSO4)、氯化钠(NaCl)(分析纯,上海安谱公司);绿豆芽、黄豆芽、番茄、黄瓜、菠菜、葡萄等均购自无锡江阴当地超市。

1.2 标准溶液的配制

称取6-BA-D5纯品5 mg,溶解于甲醇,并定容至10 mL,配制成质量浓度为0.5 mg·mL-1的标准储备液,于-20 ℃冰箱中保存。

准确称取6-BA 标准品10 mg,用甲醇溶解并定容至10 mL,配制成质量浓度为1 mg·mL-1的标准储备液,于-20 ℃冰箱中保存。准确移取适量6-BA标准储备液,用10%甲醇-水(V/V,含0.1%甲酸)逐级稀释并配制适当浓度的标准工作液,其中内标浓度为5 ng·mL-1。

1.3 样品前处理

1.3.1 提取

准确称取5.00 g 充分均质的试样,加入50 μL 的100 ng·mL-1的内标,准确加入20 mL 乙腈,并振荡提取20 min,依次加入4 g 无水硫酸镁和2 g 氯化钠,涡旋1 min 后以4 000 r·min-1的转速离心10 min,取上清液待净化。

1.3.2 净化

将上清液转移至加有1.2 g 无水硫酸镁和250 mg PSA 的离心管中,对于颜色较深的试样需另加30 mg的GCB,涡旋1 min,放置澄清后,取5 mL 上清液于另一10 mL 塑料试管中,在45 ℃条件下氮吹至干,用10%甲醇-水(V/V,含0.1%甲酸),涡旋复溶后过0.22 μm 滤膜,供超高效液相色谱-串联质谱仪测定。

1.4 分析条件

1.4.1 色谱条件

色谱柱:Waters ACQUITY BEH C18(50 ×2.1 mm,1.7 μm);流动相:A 为0.1%甲酸-水溶液(V/V),B 为乙腈;流速:0.25 mL·min-1;柱温:40 ℃;样品室温度:10 ℃;进样体积:5 μL;分析时间:5 min;梯度洗脱程序:0~0.2 min,5% B;0.2~2.0 min,5% B~80% B;2.0~2.1 min,80%B~90% B;2.1~3.0 min,90% B;3.0~3.1 min,90% B~5% B;3.1~5.0 min,5% B。

1.4.2 质谱条件

离子源:电喷雾电离(ESI)源,正离子模式,多反应监测模式(MRM);离子源温度:500 ℃;毛细管电压:1.0 kV;去溶剂气(高纯氮气)流速为800 L·h-1。质谱参数优化结果见表1。

表1 多反应监测离子及质谱参数表

2 结果与讨论

2.1 仪器条件的优化

6-BA 的结构中含有氨基,属于碱性化合物,容易得到氢质子形成分子离子,在正离子模式下可以获得较强的信号。采用甲醇-水为流动相时,响应值低,峰形拖尾严重。将水替换为0.1%甲酸水溶液,结果出峰时间提前,响应值增强了3 倍,峰形得到了明显改善,最终选择甲醇-0.1%甲酸水溶液作为流动相。

2.2 提取溶剂的选择

本研究考察了不同提取溶剂对目标物的提取效率,结果表明,甲醇和酸性甲醇的提取效率较差,基质干扰严重。纯乙腈作为提取溶剂时,因加入盐有助于乙腈与水的分层,其提取效率显著提高。纯乙腈的提取效率优于1%乙酸-乙腈。因此,本研究最终采用乙腈作为提取溶剂。

2.3 净化条件的优化

QuEChERS 净化常见的吸附剂主要有3 种,分别是C18、PSA、GCB。本实验主要考察3 种净化剂以及其混合物对净化效果的影响。PSA 可有效去除杂质,当使用量达250 mg 时,净化效果良好,低于250 mg 时净化不完全,大于400 mg 时,对目标物具有一定吸附,影响回收率。PSA 的使用量应在250~400 mg。C18具有一定去除色素的能力,但净化效果较差。对于颜色较深的样品,可以加入GCB,但用量不宜超过30 mg。另外,净化管中加入无水硫酸镁1.2 g,充分吸收水分,保证净化效果。

2.4 方法学验证

2.4.1 线性范围、检出限、定量限

6-BA 在0.5~50 ng·mL-1的范围内线性良好,线性方程为y=0.866x+0.023,相关系数(r2)为 0.999 9。6-BA 定性离子碎片信号强度远远低于定量离子,离子比率仅为0.028。为了安全起见,本文以定性离子信噪比确定检出限,而非传统的MRM 色谱峰。取阴性基质5.00 g,加入不同质量的目标物,静置12 h 后,提取净化,并上机测定,以定性离子的信噪比(S/N)大于3 倍时确定为检出限,大于10 倍时确定为定量限,得到目标物的检出限为0.5 μg·kg-1,定量限为1.5 μg·kg-1。图1 为加标量为0.5 μg·kg-1的菠菜样品中6-BA 多反应监测结果。

图1 加标量为0.5 μg·kg-1 的菠菜样品的6-BA 多反应监测图(A 为226.2>91.1;B 为226.2>148.0)

2.4.2 准确度和精密度

取绿豆芽、黄豆芽、番茄、黄瓜、菠菜、葡萄等样品各1 份,每份样品均质后各称取6 份,每份5.0 g于50 mL 离心管内分别加入50 μL 的6-BA-D5内标使用液(1.0 μg ·mL-1),再准确加入一定量的6-BA标准溶液,分别制备成 10、30、50 μg·kg-1的加标样品静置 12 h 后,按 1.4 样品处理操作,并重复测定6 次计算方法的准确度和精密度。不同样品中,6-BA 的回收率为89.0%~110.3%,相对标准偏差为1.55%~3.56%。

2.5 样品测定

利用所建方法对购于江阴市各大超市、农贸市场的绿豆芽、黄豆芽、西红柿、黄瓜、蘑菇、圣女果各20 份进行检测。3 份绿豆芽、2 份黄豆芽中有检出,其中,最大值为72.5 μg·kg-1,最小值为5 μg·kg-1。

3 结论

本研究建立了植物源性食品中6-BA 的测定方法,样品经乙腈提取、QuEChERS 净化、高效液相色谱-串联质谱检测,并采用同位素内标法进行定量。结果表明,该法准确、可靠、高效,能够满足国内关于6-BA 残留限量的要求。

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