咖啡中呋喃类化合物检测方案(气质联用仪)

SSL-CA14-798Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-277 http：//www.shimadzu.com.cn上海市徐汇区区州路180号B2栋咨询电话：021-34193996Hotline： 021-34193996Building B2， No.180 Yizhou Road， Shanghai 顶空-GCMS 法测定咖啡中呋喃及甲基呋喃类化合物含量 GCMS-277 摘要：本文建立了气相色谱质谱联用仪 (GCMS-QP2020) 同时测定咖啡中4种呋喃及甲基呋喃类化合物含量的标准加入定量方法。结果表明：在10~200 ug/L的范围内，各组分线性相关系数均在0.999以上。4种目标物的最低检出限(LOD) 均小于0.12 ug/L。基于内标法估算的咖啡中目标物浓度，制备咖啡基质条件下标准加入法工作曲线，各组分基质工作曲线线性相关系数均大于0.999，此方法可为咖啡中呋喃及甲基呋喃类化合物的准确测定提供参考。 关键词：气相色谱质谱联用仪呋喃咖啡 乳呋喃，是一种容易在热加工食品中产生的化合物，具有细胞毒性，在人体中对肝、肾损害严重，动物实验数据表明，高含量的呋喃具有强烈的致癌作用。国际癌症研究机构(IARC) 已将呋喃归类为2B组致癌物。2004年，美国食品药品监督管理局(FDA)宣布在多个热加工食品中检出喃；欧盟食品安全局(EFSA)也在11大类食品中检出呋喃，其中，咖啡的呋喃检出量较高。 目前，食品中呋喃类化合物的检测方法主要有有空-气相色谱质谱联用法 (HS-GCMS) 和固相微萃取-气相色谱质谱联用法(SPME-GCMS)， 其中HS-GCMS 法 实验部分 1.1仪器 AOC-6000自动进样器 气相色谱质谱联用仪 (GCMS-QP2020) 1.2分析条件 AOC-6000条件： 平衡温度：60℃ 进样针温度：80℃ 平衡时间：30 min GCMS 条件： 色谱柱：HP-PlotQ，15m×0.32 mm×20 um 进样口温度：200℃ 柱温程序：60℃(1 min)_10℃/min_230℃(2min) 进样方式：分流进样，分流比：5：1 柱流量：2.0mL/min 是 FDA 测定食品中呋喃含量的指定方法。 本文参考 FDA 测定呋喃类化合物方法，建立了岛津 GCMS-QP2020结合AOC-6000顶空进样模式测定咖啡中4种呋喃和甲基呋喃类化合物含量的标准加入定量法。首先使用不含有基质的标准溶液，对咖啡中呋喃及甲基呋喃类化合物含量进行估算，根据估算浓度向咖啡基质中添加标样，并制作标准加入法工作曲线，依据标准加入法工作曲线的斜率和截距准确计算咖啡样品中目标物的含量。此方法特点是实际样品标准加入法实现基质匹配，测定结果更加准确可靠，可为咖啡中呋喃及甲基呋喃类化合物的的测定提供参考。 进样体积：2mL 吹扫气洗针时间：1min 溶剂延迟时间： 5 min 检测器电压：调谐电压+0.2 kV 离子源温度：200℃ 接口温度：250℃ 1.3样品前处理 准确称取5g咖啡样品(精确至0.001g)， 加至20 mL顶空瓶中，并加入10 mL 20%的氯化钠溶液解样品，然后加入10 uL 浓度为 10 ug/mL 的内标混合溶液，并压紧顶空瓶盖，混合均匀，供 GCMS分析。 结果与讨论 2.1呋喃及甲基呋喃类化合物标准样品的 TIC图 图1呋喃及甲基呋喃类化合物TIC图(100ug/L) 表1呋喃及甲基呋喃类化合物信息表 No. 化合物名称 CAS号 英文名称 保留时间(min) ) 定量离子 定性离子 1 d4-呋喃 6142-90-1 d4-funan 10.041 72 42 2 呋喃 110-00-9 funan 10.100 68 39 3 d6-2-甲基呋南 - d6-2-methylfunan 13.343 88 86，58 4 2-甲基呋喃 534-22-5 2-methylfunan 13.444 82 53，81 5 d3-3-甲基呋喃 - d3-3-methylfunan 13.637 85 83 6 3-甲基呋喃 930-27-8 3-methylfunan 13.692 82 81 7 d3-2，5-二甲基呋喃 - d3-2，5-dimethylfunan 16.157 99 98 8 2，5-二甲基夫喃 625-86-5 2，5-dimethylfunan 16.212 96 95 2.1标准曲线与质量色谱图 用20%的氯化钠溶液配置浓度为10、20、40、100、200 ug/L的4种呋喃及甲基呋喃类化合物混合标准溶液，移取 10 mL 至20mL顶空瓶中，使用 AOC-6000 的顶空进样模式进样，以4种目标组分与对应内标物的浓度比为横坐标，目标组分与内标物的峰面积比为纵坐标，绘制标准曲线，4种目标化合物标准曲线及质量色谱图如图2和图3所示；目标组分的标准曲线线性相关系数、检出限见表2. 峰面积比 峰面积比 3-甲基夫喃 2，5-二甲基呋喃 图2呋喃及甲基呋喃类化合物标准曲线 3-甲基呋喃 图3呋喃及甲基呋喃类化合物质量色谱图(10ug/L) 表2呋喃和甲基呋喃类化合物标准曲线线性相关系数、检出限及重复性 编号 化合物名称 相关系数r LOD 峰面积比 RSD (ug/L) (%，n=6) 1 呋喃 0.9997 0.072 1.87 2 2-甲基呋南 0.9995 0.12 3.45 3 3-甲基呋喃 0.9991 0.09 2.92 4 2，5-二甲基呋喃 0.9992 0.048 3.46 2.3 重复性实验 4种呋喃及甲基呋喃类化合物标准混合溶液(浓度为10 ug/L) 连续进样6次，考察目标组分与内标峰面积比重复性，测定结果见表2中峰面积比RSD%。 2.4咖啡基质标准加入法工作曲线 参照 FDA 食品中喃检测方法，使用2.2标准曲线估算咖啡样品中呋喃及甲基呋喃类化合物含量。咖啡中目标物浓度估算值假定为Xng， 则参照表3的目标物加入量向咖啡中添加标样，并制作标准加入法工作曲线，根据标准加入法工作曲线的斜率和截距计算咖啡样品中目标物的含量。 准备7个20mL顶空瓶，称取5g(精确至0.001g) 咖啡样品，加入10 mL 20%氯化钠溶液溶解样品，并加入10 pL 浓度为 10 ug/mL 的内标混合溶液，并向7个顶空瓶中添加标准样品后，压紧顶空瓶瓶盖，混合均匀后，供GCMS分析。绘制咖啡基质标准加入法工作曲线，咖啡样品的TIC图见图4，标准加入法工作曲线如5，标准加入法工作曲线方程及线性相关系数如表4。 表3咖啡中4种目标物标准样品及内标物加入量 No. 目标物加入量(ng) 内标物加入量(ng) (x10，000) 图4咖啡样品TIC图 3-甲基呋喃 2，5-二甲基呋喃 图5咖啡基质中呋喃及甲基呋喃类化合物标准加入法工作曲线 表4呋喃和甲基呋喃类化合物标准加入法曲线方程及线性相关系数 编号 化合物名称 标准曲线方程 相关系数 1 呋喃 Y=1.81X+0.276 0.9992 2 2-甲基呋喃 Y=1.80X+0.912 0.9997 3 3-甲基呋喃 Y=1.31X+0.050 0.9995 4 2，5-二甲基呋喃 Y=1.27X+0.0275 0.9993 2.4样品测试结果 咖啡样品中呋喃及甲基呋喃类化合物含量按下面公式计算，计算结果如表5。 Xi=B/A*100/m 式中： Xi-咖啡样品中第i种呋喃类化合物的含量，单位ug/kg； A，B-咖啡基质第i种呋喃类化合物标准曲线中斜率与截距； m-咖啡样品的取样量，单位g； 表5咖啡中呋喃及甲基呋喃类化合物定量结果 No. 化合物名称 含量 (ug/kg) 呋喃 3.05 2 2-甲基呋喃 10.13 3 3-甲基呋喃 0.76 4 2，5-二甲基呋喃 0.43 结论 采用岛津公司气相色谱质谱联用仪 (GCMS-QP2020)对咖啡中4种呋喃及甲基呋喃类化合物进行定量分析。在浓度10~200 ug/L范围内，4种目标物标准曲线线性相关系数均大于0.999，目标化合物的检测限均小于 0.12 ug/L，在咖啡基质标准加入法工作曲线条件下，对咖啡中4种目标物进行定量，4种化合物均有检出。实验结果说明：此方法样品前处理简单、定量准确，可为咖啡中呋喃及甲基呋喃类化合物的准确测定提供参考。 岛津企业管理(中国)有限公司分析中心Shimadzu(China)CO.，LTD. Analytical Applications Center 结果表明：在10~200 µg/L的范围内，各组分线性相关系数均在0.999以上。4种目标物的最低检出限（LOD）均小于0.12 µg/L。基于内标法估算的咖啡中目标物浓度，制备咖啡基质条件下标准加入法工作曲线，各组分基质工作曲线线性相关系数均大于0.999，此方法可为咖啡中呋喃及甲基呋喃类化合物的准确测定提供参考。