三聚氰胺中主要成分含量分析检测方案(液质联用仪)

Part of Thermo Fisher Scientific 气相串联质谱法检测低浓度三聚氰胺残留 叶芳挺张伟国陈美莲，黄菲菲， 1.赛默飞世尔科技(上海)公司色谱质谱部2.上海光明乳业技术中心 三聚氰胺 (melamine)简称三胺，是一种重要的氮杂环有机化工原料，白色结晶粉末，无味(结构式见图1)。这种化学品常被用于生产塑料、胶水和阻燃剂，在部分亚洲国家，它也被用做制造化肥。在美国三聚氰胺是一种严格被禁止用做食品或动物饲料添加剂的化合物，原因是其很容易和人体内氰脲酸反应生成晶体状聚合物，从而在人体内聚集残留引起结石等病状，严重影响人体健康。今年9月爆发的三鹿奶粉事件就是由于不法分子把三聚氰胺添加到原料奶中以提高检测蛋白的含量导致的严重结果。 图1：三聚氰胺的结构和三聚氰胺与氰脲酸结合示意图 检测三聚氰胺的方法很多，目前国家规定的主要的以液相为定量，年气质和液质辅助定性，这主要针对三聚氰胺含量相对较高的样品。本方法介绍了用气质串联质谱联用(GC/MS/MS)测定低含量三聚氰胺残留的方法。 2.实验部分 2.1仪器与试剂 TSQ Quantum三重四联串联质谱仪(赛默飞世尔科技Thermo Fisher Scientic公司)。配置有EI源，Trace GC UItra气相色谱系统。色谱柱TRACE TR-5MS柱：15m，0.25mm.0.25u m. 三聚氰胺标准溶液由上海光明乳业技术中心提供，混合型阳离子交换固相萃取柱(Anpelclean TM MCX) 购于上海安谱科学仪器有限公司。用甲醇溶解配置成5mg/L标准储备液，再根据要求用色谱纯的甲醇稀释成适当含量的混合标准 工作溶液。衍生试剂为BSTFA+TMCS (99： 1)，提取液：柠檬酸(2.1g) +己烷磺酸钠(1.88g)用去离子水定容到1L。其他试剂均为为化学纯。 2.2.样品制备 2.2.1提取 准确称取2g样品， 加入9mL提取液，再加入1mL饱和乙酸铅溶液，充分振荡混匀30mins， 离心5mins，上清液备用。 2.2.2净化 固相萃取柱依次用3.0mL甲醇合蒸馏水活化后，加入2.0mL步步中准备好的上清液，依次用0.1mL/L盐酸水溶液3.0mL和甲醇3.0mL洗柱，再用3.0mL氨水甲醇溶液洗脱收集(流速控制在1滴/秒)。 2.2.3衍生 洗脱液用50℃水浴氮气吹干，加入200uL衍生试剂和600uL吡啶。70℃衍生30mins。冷却上机分析。 2.3仪器条件 色谱条件：分流/不分流进样口，250℃；不分流进样，1min；载气，高纯氦， 1.5mL/min，恒流；程序升温，75℃维持1min，以30℃/min升温至300℃，维持2分钟；传输线温度，280℃ 质谱条件：El源，正离子模式；；离子源温度，230℃；发射电流，， 1100uA；碰撞室气体压力，1.2mTorr： 扫描模式， SRM， 母离子342m/z， 子离子327m/z和171m/z；碰撞能量，10V(327m/z)；25V(171m/z)；扫描宽度，0.002amu；扫描时间，0.08s： 3. 实验结果 3.1 图2显示的是三聚氰胺1ug/L的SRM色谱图和对应的扫描离子质谱图，327m/z和171m/z强度在这个方法条件下的比例是4：1。 图2： 1ppb的三聚氰胺的SRM色谱图和质谱图 3.2方法的线性 图2是三聚氰胺的工作曲线，在1ug/L到50ug/L之间显示了良好的线性关系(R2为0.999)。1ug/L的RSD值为5.47% 10ug/L的RSD值为6.32%。 图3：三聚氰胺1ug/L到50ug/L的工作曲线 3.3仪器的检出限和方法的回收率 三聚氰胺在TSQ Quantum GC上的检出限能达到0.1ug/L，色谱峰型，仪器的重现性均能达到实际分析的要求。10ug/L的三聚氰胺添加到奶粉样品中，按照前面的提取净化衍生步骤进行分析，重复三次，计算的到平均回收率为88.9%。 4.讨论 4.2与非衍生化分析方法比较 三聚氰胺在GC/MS/MS上还可以不需要通过衍生进行检测(方法见附件1)，图4是非衍生方法5ug/L三聚氰胺的SRM色谱图，非衍生方法的优点在于前处理的时间相对较短。但是，从图4上可以看到非衍生的三聚氰胺在色谱柱上的出峰很快，，11.80分钟就出峰了。这主要由于三聚氰胺的极性很大造成的。此外，非衍生化方法对色谱柱的要求很高，否则会对峰型造成影响。此外，由于三聚氰胺极性很大需要用高极性的溶剂溶解，这些溶剂会对色谱柱造成损伤。 图4：5 ug/L 非衍生化的三聚氰胺标准品的SRM色谱图 4.1与LC/MS/MS分析比较 LC/MS/MS也是一种分析三聚氰胺的选择， LC/MS/MS的样品前处理相对气质而言简单处理时间短，目前用LC/MS/MS分析的前处理有提取直接上机和提取完过柱再上机两种，提取后上机在分析实际样品时会引入很多杂质干扰，从而影响到检出限。过柱后再上机杂质干扰会相对少些。但是用液质串接分析三聚氰胺对色谱柱有一定的要求，并且得到的峰型远没有气质串接的好。从从一点上来说， GC/MS/MS衍生法分析三聚氰胺更适合处理复杂基质样品。 r附件1：三聚氰胺非衍生TSQ Quantum GC的分析方法 色谱条件：分流/不分流进样口，300℃；分流进样，分流比8：1；载气，高纯高， 1.5mL/min，恒流；程序升温，150℃维持0.5min， 以20℃/min升温至300℃；传输线温度，275℃；色谱柱， TR-5MS， 15m×0.25mm ×0.25um 质谱条件：EI源，正离子模式；离子源温度，220℃；发射电流，100uA；碰撞室气体压力， 1.2mTorr： 扫描模式，SRM， 母离子126m/z， 子离子85m/z和68m/z；碰撞能量，15V(85m/z)； 30V(68m/z)；扫描宽度， 0.002amu；扫描时间，0.08s； 三聚氰胺（melamine）简称三胺，是一种重要的氮杂环有机化工原料，白色结晶粉末，无味。这种化学品常被用于生产塑料、胶水和阻燃剂，在部分亚洲国家，它也被用做制造化肥。在美国三聚氰胺是一种严格被禁止用做食品或动物饲料添加剂的化合物，原因是其很容易和人体内氰脲酸反应生成晶体状聚合物，从而在人体内聚集残留引起结石等病状，严重影响人体健康。今年9月爆发的三鹿奶粉事件就是由于不法分子把三聚氰胺添加到原料奶中以提高检测蛋白的含量导致的严重结果。