液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測定面條和米粉中的硫脲

　　摘要：硫脲又稱(chēng)硫代尿素，是一種紡織品的化學(xué)漂白劑，曾一度作為防腐劑，廣泛用于各類(lèi)需要漂白、保鮮防腐的食品。向食品中加入硫脲可阻止褐變，表觀(guān)光亮，略帶半透明。硫脲被人體攝入后危害健康，抑制甲狀腺和造血器官的機能，引起中樞神經(jīng)麻痹及呼吸和心臟功能降低等，甚至導致死亡。

　　建立了米面制品中硫脲的液相色譜�泊�聯(lián)質(zhì)譜(LC�睲S/MS)測定方法。實(shí)驗優(yōu)化了樣品提取方法、液相色譜條件和質(zhì)譜參數。樣品用80%乙醇超聲波提取，離子交換色譜分離，色譜柱為NUCLEOSIL100��5SA陽(yáng)離子交換柱，流動(dòng)相為乙腈��(1%乙酸 0.2%乙酸銨)水溶液(30∶70)，流速0.5mL/min。采用電噴霧質(zhì)譜正離子模式電離，多反應選擇離子檢測，檢測離子對為m/z77/60和m/z77/43，其中m/z77/60為定量離子對。結果表明:本方法簡(jiǎn)便快速、準確可靠，相對標準偏差<4.0%;回收率為83%～90%;檢出限為0.5mg/kg;定量下限為5mg/kg。

　　【關(guān)鍵詞】硫脲，液相色譜，串聯(lián)質(zhì)譜，面條，米粉

　　1引言

　　目前，空氣、水、土壤和生物等材料中硫脲的檢測方法已有報道[1～4]，通常采用高效液相色譜法;Raffaelli等[5]報道了用大氣壓化學(xué)電離質(zhì)譜法測定廢水中的硫脲。但至今未見(jiàn)食品中硫脲檢測的相關(guān)報道。由于食品基質(zhì)復雜，采用液相色譜法干擾很大，且靈敏度較低。本研究采用液相色譜�泊�聯(lián)質(zhì)譜(LC�睲S/MS)法檢測面條和米粉中的硫脲，考察了樣品的提取方法，優(yōu)化了色譜條件和質(zhì)譜條件。本方法簡(jiǎn)便快速、準確可靠，檢出限為0.5mg/kg;定量下限為5mg/kg，適用于面條、米粉等米面制品中硫脲的測定。

　　2實(shí)驗部分

　　2.1儀器與試劑

　　液相色譜/串聯(lián)四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀;超聲波發(fā)生器，功率250W，頻率33kHz。

　　硫脲(純度≥98.0%);硫脲標準溶液的配制：以水為溶劑配制質(zhì)量濃度為1000mg/L的標準溶液，經(jīng)0.22μm濾膜過(guò)濾后作為儲備液。使用時(shí)用水逐級稀釋至所需濃度;乙腈和甲醇(HPLC級);乙酸、乙酸胺、乙醇等;實(shí)驗用水為二次蒸餾水。

　　2.2樣品預處理

　　將樣品用粉碎機粉碎，取2.0g粉碎后的樣品置于具塞三角瓶中，加入20.0mL80%乙醇溶液，蓋上蓋，超聲波振蕩提取15min，將超聲波提取后的樣品混合物全部轉移至離心管中，以3500r/min離心15min。移取上清液10.0mL至50mL燒杯中，在68℃水浴上濃縮至約1mL。然后轉移至5mL刻度試管中，用水洗滌燒杯多次，洗滌液合并入1.0mL刻度的梨形瓶中，在50℃下吹氮濃縮定容至1.0mL。

　　2.3LC�睲S/MS測定

　　2.3.1HPLC條件色譜柱：陽(yáng)離子交換柱(250mm×4.6mm，5μm);流動(dòng)相：乙腈��(1%乙酸 0.2%乙酸銨)水溶液(30∶70,V/V)，流速0.5mL/min。進(jìn)樣量5.0μL。

　　2.3.2質(zhì)譜條件電噴霧(ESI)正離子電離模式。干燥氣(N2)溫度350℃;霧化氣(N2)壓力276kPa;干燥氣(N2)流量9.00L/min;電噴霧電壓4000V;檢測離子對為m/z77/60和m/z77/43，其中m/z77/60為定量離子對;采集時(shí)間200ms;碎裂電壓80V;碰撞能量36V(m/z77/60)和48V(m/z77/43)。

　　2.3.3測定方法取樣品溶液和標準溶液各5.0μL注入液相色譜�泊�聯(lián)四級桿質(zhì)譜儀進(jìn)行分析，以其標準溶液峰的保留時(shí)間和質(zhì)譜檢測離子對m/z77/60和m/z77/43為依據進(jìn)行定性分析，以定量離子對m/z77/60的峰面積計算樣品中硫脲的含量。

　　3結果與討論

　　3.1液相色譜條件的優(yōu)化

　　考察了C18柱、C8柱、NH2鍵合相柱及陽(yáng)離子交換柱對硫脲分離的影響。結果表明：采用C18色譜柱時(shí)，當流動(dòng)相為乙腈�菜�體系時(shí)[4]，硫脲幾乎無(wú)保留;當乙腈比例降低至10%時(shí)，硫脲僅有少許保留，保留時(shí)間為2.7min(色譜柱規格為250mm×4.6mm，流速為1.0mL/min，下同);當在流動(dòng)相中添加庚烷磺酸鹽離子對試劑時(shí)，硫脲的保留時(shí)間并無(wú)明顯增加。采用C8色譜柱時(shí)，當流動(dòng)相為乙腈�哺�烷磺酸鹽體系時(shí)，隨著(zhù)乙腈比例從65%，40%至5%逐漸減少，硫脲的保留時(shí)間從2.9min，3.0min至3.3min逐步增加，但保留時(shí)間仍太短。采用NH2鍵合相色譜柱時(shí)，當流動(dòng)相為乙腈�菜�體系時(shí)，隨著(zhù)乙腈比例依次從70%，80%，90%增加到100%，硫脲的保留時(shí)間也從3.47min，3.55min，3.65min延長(cháng)到3.79min，但增加幅度不大，保留時(shí)間較短，且峰形較寬。采用陽(yáng)離子交換色譜柱時(shí)，當流動(dòng)相為乙腈�擦姿猁}緩沖液和乙腈�惨宜徜@緩沖液體系時(shí)，乙腈比例為30%時(shí)，硫脲的保留時(shí)間為3.4min，峰形較理想;隨著(zhù)乙腈比例的減少，硫脲的保留時(shí)間雖逐步增加，但增加幅度不大且色譜峰展寬嚴重;改變緩沖液的濃度和pH值，硫脲的保留時(shí)間并無(wú)明顯改變。

　　以上實(shí)驗表明，硫脲由于相對分子質(zhì)量很小，極性較強，在各類(lèi)型的色譜柱上保留時(shí)間均較小，用液相色譜紫外檢測法測定實(shí)際樣品時(shí)受到的干擾較嚴重。因此采用液相色譜�泊�聯(lián)質(zhì)譜法測定�？紤]到質(zhì)譜法測定不能使用離子對試劑、磷酸鹽緩沖液作流動(dòng)相，并綜合考慮保留時(shí)間和色譜峰形，故選擇陽(yáng)離子交換色譜柱和乙腈�惨宜徜@緩沖液體系。經(jīng)實(shí)驗本方法最終選擇的色譜柱為陽(yáng)離子交換柱(250mm×4.6mm，5μm)，流動(dòng)相為乙腈��(1%乙酸 0.2%乙酸銨)水溶液(30∶70，V/V)，流速0.5mL/min。此條件下硫脲的保留時(shí)間為6.7min，峰形較好。

　　3.2質(zhì)譜參數的優(yōu)化

　　用0.5mg/L硫脲標準溶液，采用ESI正離子模式進(jìn)行一級質(zhì)譜掃描，得到硫脲準分子離子峰m/z77，即[M H] 。以m/z77為母離子作二級質(zhì)譜，得到硫脲碎片離子峰m/z60和43，即[M H-NH3] 和[M H-H2S] 。選擇m/z77/60和m/z77/43離子對進(jìn)行MRM模式檢測，并對各質(zhì)譜參數進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的質(zhì)譜條件見(jiàn)2.3.2節。硫脲的( )ESI二級質(zhì)譜圖見(jiàn)圖1。優(yōu)化后的硫脲標準溶液的HPLC�睲S/MS色譜圖見(jiàn)圖2。

　　3.3樣品前處理條件的優(yōu)化

　　3.3.1不同提取劑對硫脲提取效果的影響比較了用氯仿、甲醇、乙醇、乙腈和水作提取劑的提取效果。在2.0g粉碎后的面條樣品中加入11.6mg/L硫脲標準溶液1.0mL，待溶液完全被樣品吸收后，再分別用氯仿、甲醇、乙醇、乙腈和水進(jìn)行超聲波振蕩提取。按前述LC�睲S/MS方法測定硫脲的提取效率。結果表明，氯仿幾乎無(wú)法提取出硫脲，甲醇、乙醇、乙腈和水的提取效率分別為86.5%，70.0%，67.1%和88.3%，可見(jiàn)以水作提取劑的效率最高。但用水提取時(shí)，樣品中的淀粉及其它添加劑也會(huì )被提取出來(lái)，導致提取液混濁且粘稠，后續處理很麻煩;而用甲醇和乙醇提取雖然效率略低，但提取液較干凈，處理過(guò)程簡(jiǎn)便快捷。因此結合二者的優(yōu)點(diǎn)，考慮用甲醇或乙醇和水的混合溶劑進(jìn)行提取。分別考察了甲醇比例為20%～80%時(shí)的提取效果和乙醇比例為20%～80%時(shí)的提取效果，結果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，80%乙醇�菜�混合溶劑的提取效果最佳。表1不同比例的醇和水對硫脲的提取效果

　　3.3.2提取時(shí)間對硫脲提取效果的影響考察了超聲波提取10，15，20，25和30min時(shí)的提取效果，其回收率分別為87.3%，88.1%，86.3%，85.6%和85.8%�？梢�(jiàn)超聲波提取時(shí)間對硫脲的提取效果影響不明顯，超聲10min后提取率已基本穩定。本實(shí)驗選擇超聲波提取時(shí)間為15min，可滿(mǎn)足分析要求。

　　綜合以上結果，確定樣品的最佳前處理條件為2.2節所述。由于采用MRM方式測定，避免了樣品基體雜質(zhì)的干擾，故樣品提取后無(wú)需凈化即可直接上機分析，簡(jiǎn)便快速，回收率較高。

　　3.4線(xiàn)性范圍、線(xiàn)性方程與檢出限

　　取硫脲標準儲備液逐級稀釋成0.501，1.002，2.004，5.01，10.02和20.04mg/L的系列標準溶液，進(jìn)行LC�睲S/MS分析。以峰面積(A)和質(zhì)量濃度(ρ，mg/L)作定量工作曲線(xiàn)，線(xiàn)性方程為A=1209ρ-30.91，相關(guān)系數為0.9999，在0.5～20mg/L濃度范圍內線(xiàn)性關(guān)系良好。當樣品中的硫脲超過(guò)此線(xiàn)性范圍時(shí)，可適當加大樣品的稀釋倍數。以信噪比S/N=3確定樣品的檢出限為0.5mg/kg，采用標準添加法進(jìn)行實(shí)測確定硫脲的定量下限為5.0mg/kg，可滿(mǎn)足米面制品中對硫脲的檢測要求。

　　3.5回收率和精密度

　　取不含硫脲的面條和米粉樣品各3組，分別加入5.01，10.02和50.10mg/kg硫脲標準溶液，待完全被樣品吸收后，按實(shí)驗方法測定硫脲的回收率，每組樣品平行測定6次，結果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，面條樣品中硫脲在添加水平5～50mg/kg，其回收率為83%～89%，相對標準偏差為0.8%～4.0%;米粉樣品中硫脲在添加水平5～50mg/kg，其回收率為88%～90%，相對標準偏差為1.7%～3.3%。面條空白及加標樣品的HPLC�睲S/MS總離子流色譜圖見(jiàn)圖3a和b。本方法回收率較難達到90%以上，可能是基質(zhì)表2標準加入樣品中硫脲的回收率和相對標準偏差。