食品接触材料及制品中芳香族伯胺迁移量检测方案(液质联用仪)

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SSL-CA22-259Excellence in Science Excellence in ScienceLCMSMS-676 岛津应用云岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn 三重四极杆液质联用法-食品接触材料及制品中芳香族伯胺迁移量的测定 LCMSMS-676 摘要：本文参考食品安全国家标准 GB 31604.52-2021《食品接触材料及制品中芳香族伯胺迁移量的测定》，使用岛津超高效液相色谱三重四极杆质谱联用仪测定在各模拟介质下29种芳香族伯胺迁移量的液质方法，15 min 内完成29种芳香族伯胺的分析。该方法采用外标法定量，线性关系好，相关系数均在0.997以上。仪器分析精密度高，各化合物保留时间和峰面积的相对标准偏差均小于0.37%和5.32%，加标回收率在78.8.0~118.0%之间。该方法具有灵敏度高、重复性好、准确度高的特点，可用于食品接触材料及制品中芳香族伯胺迁移量的测定。 关键词：芳香族伯胺LCMS-8050食品接触材料及制品 芳香族伯胺是一类毒性比甲醛更强的致癌物质，无色无味，其固体和蒸汽能通过皮肤及其他途径迅速进入体内。芳香族伯胺通过呼吸道、、胃肠道和皮肤进入人体，经过一系列生物化学反应使人体细胞的 DNA发生结构与功能的变化，导致人致病甚至致癌。除了突变性和致癌性之外，芳香胺还有其他生物毒性，例如4-氨基联苯会抑制许多肠道细菌生长，该作用会影响肠道菌群的平衡。 目前国内外对芳香族伯胺的研究主要集中在纺织品、塑料产品、水性食品模拟物、电器产品塑料部件 等，但在以上材料中的很大部分被用在食品接触材料及制品上，测试芳香族伯胺在其中的迁移量尤为重要，欧盟早在2007年3月发布2007/19/EC指令中，将芳香族伯胺迁移限量定为 0.01 mg/kg. 本文参照最新国标 GB 31604.52-2021《食品接触材料及制品中芳香族伯胺迁移量的测定》，按照食品模拟迁移测试条件的相关规定 (GB 31406.1)，以4%乙酸溶液、乙醇溶液等作为食品模拟物来替代不同类型的食品，建立食品接触材料及制品中29种芳香族伯胺迁移量的测定方法，供食品相关行业人员参考使用。 实验部分 1.1仪器 使用超高效液相色谱仪 LC-40 X3与三重四极杆质谱仪LCMS-8050联用系统，配置为： 系统控制器： CBM-40A 脱气机： DGU-40A 输液夜：LC-40BX3 自动进样器：SIL-40C X3 柱温箱： CTO-40AC 色谱工作站：LabSolutions Ver. 5.98 1.2分析条件 液相条件 色谱柱： Shim-pack GIST C18-AQ 100 mm. L×3.0 mm I.D.， 3.0 um (岛津(上海)实验器材有限公司， P/N：227-30766-04) 流动相：A相-0.1%甲酸水，B相-乙腈 流速：0.3mL/min 进样体积：4uL 柱温：40℃ 进样模式：同时注入 洗脱方式：梯度洗脱，B相初始比例为6%，梯度程序见表1。 表1 梯度洗脱程序 Time(min) Module Command Value 0.5 Pumps Pump B Conc. 6 4.0 Pumps Pump B Conc. 40 7.0 Pumps Pump B Conc. 60 9.0 Pumps Pump B Conc. 95 12.0 Pumps Pump B Conc. 95 12.2 Pumps Pump B Conc. 6 15.0 Controller Stop 质谱条件 离子化 模 式： ES I( +4 mm ) 接口温度：350℃ 加热气：空气10.0 L/minDL温度：290℃雾化气：氮气3.0L/min加热模块温度：：4400C干燥气：氮气10.0 L/min接口电压：0.5kV 碰撞气：：氩气 扫描模式：MRM(表2) 表2 MRM 参数 序号 化合物 CAS No. 前体离子 产物离子 Q1 Pre Bias (V) CE(V) Q3 Pre Bias (V) 对苯二胺 106-50-3 109.05 65.0* -11 -24 -27 92.1 -18 -10 2 间苯二胺 108-45-2 109.05 65.0* -24 -27 92.1 -10 124.1* -20 3 2，4-二氨基苯甲醚 615-05-4 139.1 108.1 -16 -20 -11 4 2，4-二氨基甲苯 95-80-7 123.1 77.1* -14 -27 -14 106.1 -13 -21 -11 5 苯胺 63-53-3 94.1 77.1* -11 -23 -14 51.0 -11 -32 -21 6 4.4'-二氨基二苯醚 101-80-4 201.2 108.1* -10 -22 -11 80.1 -10 -33 -16 7 联苯胺 92-87-5 185.1 168.1* -21 -17 167.1 -30 -17 8 101-77-9 199.1 106.1* -10 -17 -21 4.4'-二氨基二苯甲烷 77.1 -10 -45 -13 9 邻甲氧基苯胺 90-04-0 124.05 109.1* -14 -21 -19 92.1 -12 -20 -20 10 邻甲苯胺 95-53-4 108.05 91.1* -12 -23 -16 93.1 -11 -18 -10 11 3，3'-二甲基-4，4'-二氨 838-88-0 227.1 120.1* -11 -25 -12 基二苯甲烷 178.0 -10 -26 -18 12 95-68-1 122.1 107.1* -14 -21 -19 2，4-二甲基苯胺 105.1 -14 -21 -11 *表示定量离子 1.3标准溶液配制 1.3.1储备溶液(1mg/mL)：直接购买，甲醇溶剂。 1.3.2中间溶液A(1mg/L，甲醇)：吸取储备溶液 10 pL于10mL棕色容量瓶中，甲醇定容，于4℃中避光密闭保存3个月。 1.3.3中间溶液B(1mg/L， 异辛烷)：：吸取标准储备溶液10 uL于10 mL棕色容量瓶中，用异辛烷定容，于4℃中避光密闭保存3个月。 1.3.4标准工作溶液配制 1.3.4.1其他食品模拟物、化学替代溶剂的标准工作溶液 吸取标准中间溶液A(1.3.2)， 用10%乙醇溶剂稀释，得到浓度分别为1、2、5、10、20、50和100 ng/mL标准工作溶液。采用同样方式，分别用4%乙酸、20%乙醇、50%乙醇和95%乙醇配制各系列同样浓度的芳香族伯胺标准工作溶液。 1.3.4.2异辛烷标准工作液 吸取标准中间溶液B(1.3.3)，用异辛烷稀释，定容5mL， 得到浓度分别为1、2、5、10、20、50和100ng/mL的溶液。移取2mL各浓度异辛烷溶液于试管中，加入2mL甲醇-水提取液(体积比1：1)，振荡1min，静置分层后取下层水溶液，过滤后供测定用。 1.4样品前处理 1.4.1本次标准验证的食品模拟试验采用4%乙酸、10%乙醇、20%乙醇、50%乙醇、化学替代溶剂即95%乙醇和异辛烷。 1.4.2迁移试验 迁移试试的条件选择及操作步骤则按照 GB 31406.1-2015和 GB 5009.15-2016中的规定进行，获得迁移实验后的模拟物溶液。 1.4.3模拟物试液制备 1.4.3.1水性、酸性、酒精类食品模拟物 移取迁移试验后的浸泡溶液1~2mL， 过滤后测定。 1.4.3.2异完烷试液 移取2mL迁移实验后得得的异辛烷试液至试管试，加入2mL甲醇-水提取液(体积比1：1)，振荡1min，静置分层后取下层水溶液，过滤后供测定用。 1.4.3.3空白试液制备 未与食品接触材料及制品接触的食品模拟物和化学替代溶剂按1.3.4处理即得空白试液。 结果与讨论 2.1 MRM 色谱图 Q124.05>109.10 (... 9.92e4Q108.05>91.10(+) 9.06e4 Q227.10>120.10(.. 4.84e4 Q122.10>107.10 (... 9.39e4 Q199.10>106.10 (...8.17e4 Q245.15>230.10 (...5.86e4Q213.15>180.10 (...3.62e4Q138.10>123.10 (..9.47e4 Q136.10>121.10 (... 5.50e4 Q217.10>124.00(... 2.85e4Q128.10>93.10(+)3.53e4Q144.05>127.10 (...5.32e4 Q122.10>107.10 (...1.92e4Q199.10>106.10 (... 1.10e5 Ｑ170.10>152.10 (...5.26e4 Q142.05>107.10 (... 3.38e4 Q153.05>107.10 (... 1.27e4Q253.00>182.10 (... 1.40e4 Q198.10>77.10(+)6.79e4 Ｑ 267.00>140.10 (... 8.33e3 2-氨基-4- 2.0e43，3'-二氯 对氨基 4，4'-次甲 图11229种芳香族伯胺标准品 MRM 色谱图(1ng/mL， 95%乙醇) 2.2线性关系 按照以上方法，分别在6种食品模拟物介质下，配制浓度为1、2、5、10、20、50和100 ng/mL标准工作溶液，按1.2条件测试，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，建立外标法校准曲线。限于篇幅，在此展示其中一种模拟物(95%乙醇)的线性结果，在线性范围内，29种芳香族伯胺化合物在各模拟物下的线性关系良好，相关系数r≥0.997，线性回读准确度在 90.0~108.0%之间，仪器检出限 (ASTM， S/N=3) 小于0.22 ng/mL，详细结果见表3。 图2部分芳香族伯胺校准曲线图(95%乙醇) 表329种芳香族伯胺线性关系(95%乙醇，权重1/c) 序号 化合物名称 校准曲线 线性范围 (ng/mL) 相关系数r 准确度 % 检出限 (ng/mL) 1 对苯二胺 Y=(24888.2)X+(-6001.64) 1~100 0.9985 93.8~107.3 0.12 2 间苯二胺 Y=(176796)X+(947.463) 1~100 0.9992 96.3~105.6 0.08 3 2，4-二氨基苯甲醚 Y=(27623.4)X+(5728.85) 1~100 0.9991 92.3~103.4 0.05 4 2，3-二氨基甲苯 Y=(160571)X+(15523.5) 1~100 0.9988 92.8~105.4 0.04 5 苯胺 Y=(494177)X+(23084.2) 1~100 0.9997 97.0~102.3 0.04 6 4.4'-二氨基二苯醚 Y=(193521)X+(15756.5) 1~100 0.9989 95.3~105.4 0.08 7 联苯胺 Y=(110932)X+(-959.716) 1~100 0.9988 93.6~105.0 0.10 8 4.4'-二氨基二苯甲烷 Y=(116509)X+(6052.44) 1~100 0.9994 97.2~105.5 0.09 9 邻甲氧基苯胺 Y=(359488)X+(16055.3) 1~100 0.9991 93.5~104.6 0.05 10 邻甲苯胺 Y=(324568)X+(29858.8) 1~100 0.9995 96.0~103.0 0.05 11 3，3'-二甲基-4，4'-二氨基二苯甲烷 Y=(166779)X+(1273.42) 1~100 0.9992 96.2~104.6 0.08 12 2，4-二甲基苯胺 Y=(295601)X+(29850.8) 1~100 0.9977 90.8~105.7 0.04 13 2，4-二氨基二苯甲烷 Y=(256521)X+(11456.4) 1~100 0.9978 91.1~105.7 0.08 14 3，3'-二甲氧基联苯胺 Y=(83383.7)X+(-68647.2) 1~100 0.9973 92.4~108.0 0.18 15 3，3'-二甲基联苯胺 Y=(118818)X+(-13304.3) 1~100 0.9980 90.8~106.7 0.09 16 3-氨基对甲苯甲醚 Y=(341586)X+(15444.9) 1~100 0.9995 96.7~102.1 0.05 17 2，4，5-三甲基苯胺 Y=(193470)X+(10527.7) 1~100 0.9995 95.5~102.6 0.07 18 4，4'-二氨基二苯硫醚 Y=(108651)X+(-6655.37) 1~100 0.9993 95.6~105.0 0.18 19 对氯苯胺 Y=(178382)X+(-3232.06) 1~100 0.9997 96.0~102.5 0.13 20 2-萘胺 Y=(258031)X+(-2051.03) 1~100 0.9996 97.5~103.9 0.08 21 2，6-二甲基苯胺 Y=(104087)X+(555.529) 1~100 0.9997 96.8~101.7 0.21 22 2，2'-二氨基二苯甲烷 Y=(500859)X+(14996.3) 1~100 0.9998 97.4~102.3 0.04 23 4-氨基联苯 Y=(269579)X+(3744.43) 1~100 0.9999 90.0~101.0 0.09 24 4-氯邻甲苯胺 Y=(194075)X+(8316.35) 1~100 0.9999 98.8~101.5 0.10 25 2-氨基-4-硝基甲苯 Y=(64411.1)X+(-1610.05) 1~100 0.9998 97.0~101.9 0.19 26 3，3'-二氯联苯胺 Y=(54787.5)X+(-14655.1) 1~100 0.9994 93.8~102.9 0.22 27 对氨基偶氮苯 Y=(274439)X+(9825.42) 1~100 0.9995 95.7~103.4 0.08 28 4，4'-次甲基-双-(2-氯苯胺) Y=(32777.4)X+(-4431.91) 1~100 0.9993 96.7~103.9 0.22 29 邻氨基偶氮甲苯 Y=(212011)X+(309.483) 1~100 0.9978 91.9~105.1 0.10 2.3精密度 以95%乙醇作模拟物为例，对浓度分别为2和10ng/mL的标准工作溶液连续测定6次，考察仪器的精密度，结果如表4所示，在此模拟物介质下，29种芳香族伯胺的保留时间和峰面积的标准偏差分别小于0.37%和5.23%，仪器精密度良好。 表4保留时间和峰面积重复性结果(n=6) 序号 化合物名称 RSD%(2ng/mL) RSD% (10ng/mL) R.T. Area R.T. Area 1 对苯二胺 0.14 1.15 0.11 1.34 2 间苯二胺 0.14 1.35 0.10 0.98 3 2，4-二氨基苯甲醚 0.10 5.12 0.09 4.26 4 2，3-二氨基甲苯 0.27 3.46 0.23 3.05 5 苯胺 0.29 0.78 0.32 4.29 6 4.4'-二氨基二苯醚 0.25 1.36 0.37 1.72 ( 联苯胺 0.29 2.56 0.27 2.53 8 4.4'-二氨基二苯甲烷 0.13 3.81 0.18 1.34 9 邻甲氧基苯胺 0.17 1.37 0.19 0.85 10 邻甲苯胺 0.09 1.61 0.19 0.33 11 3，3'-二甲基-4，4'-二氨基二苯甲烷 0.08 2.28 0.16 2.33 12 2，4-二甲基苯胺 0.09 2.63 0.13 1.84 13 2，4-二氨基二苯甲烷 0.09 2.34 0.12 2.31 14 3，3'-二甲氧基联苯胺 0.15 5.23 0.13 4.43 15 3，3'-二甲基联苯胺 0.09 3.36 0.10 2.93 16 3-氨基对甲苯甲醚 0.08 1.33 0.11 1.47 17 2，4，5-三甲基苯胺 0.10 0.58 0.03 2.67 18 4，4'-二氨基二苯硫醚 0.07 4.12 0.06 0.91 19 对氯苯胺 0.07 1.84 0.04 1.41 20 2-萘胺 0.06 2.83 0.05 1.22 21 2，6-二甲基苯胺 0.05 2.48 0.03 0.51 22 2，2'-二氨基二苯甲烷 0.11 2.35 0.03 1.01 23 4-氨基联苯 0.06 2.39 0.03 1.42 24 4-氯邻甲苯胺 0.04 2.06 0.02 2.02 25 2-氨基-4-硝基甲苯 0.04 1.10 0.05 0.93 26 3，3'-二氯联苯胺 0.05 3.63 0.04 2.90 27 对氨基偶氮苯 0.05 1.91 0.03 1.04 28 4，4'-次甲基-双-(2-氯苯胺) 0.05 4.68 0.03 3.01 29 邻氨基偶氮甲苯 0.06 2.73 0.05 2.58 2.4回收率 按1.4.2方法，选择在模拟物95%乙醇上进行加标回收迁移实验，加标浓度10.0 ng/mL， 溶液提取参考1.4.3，上机测试，考察在该模拟物下的回收率。29种芳香族伯胺在95%乙醇介质下的空白及其加标色谱图如下图3和4，回收率如表5所示。表5结果显示，29种芳香胺在4%乙酸模拟物下的加标回收率在78.8~108%之间，回收率整体良好。 图329种芳香族伯胺空白基质色谱图(95%乙乙) (x1，000，000) 图4 29种芳香族伯胺加标回收实验测试色谱图(10ng/mL， 95%乙醇) 表5 加标回收率考察：((95%乙醇) 结论 本文参考食品安全国家标准GB31604.52-2021《食品接触材料及制品中芳香族伯胺迁移量的测定》，建立一种使用岛津超高效液相色谱仪 LC-40 X3和三重四极杆质谱仪 LCMS-8050 联用测定食品接触材料在各模拟物下分析29种芳香族伯胺迁移的液质方法。该方法具有分析速度快、方法线性范围宽、灵敏度高、稳定可靠，可用于在各模拟介质下食品接触材料及制品中29种芳香族伯胺的快速测定。 本文参考食品安全国家标准GB 31604.52-2021《食品接触材料及制品中芳香族伯胺迁移量的测定》，建立一种使用岛津超高效液相色谱仪LC-40 X3和三重四极杆质谱仪LCMS-8050联用测定食品接触材料在各模拟物下分析29种芳香族伯胺迁移的液质方法。该方法具有分析速度快、方法线性范围宽、灵敏度高、稳定可靠，可用于在各模拟介质下食品接触材料及制品中29种芳香族伯胺的快速测定。