1、气相色谱质谱法测定水发食品中气相色谱质谱法测定水发食品中的甲醛的甲醛 班班 级：应级：应011-2011-2姓姓 名：徐红艳名：徐红艳指导教师：张指导教师：张 强（高级实验师）强（高级实验师）返回上一张下一张结束放映1 1引言引言 甲醛常用作消毒剂，防腐剂等，它是一种原生质毒物,接触后即发生皮肤和粘膜强烈刺激作用，对人体细胞功能损害较大,甚至可能致癌。同时对记忆力，注意力等神经行为功能也有影响。次硫酸氢钠甲醛俗称吊白块或雕白粉,分子式为NaHSO2CH2O2H2O,可释放出甲醛。甲醛和吊白块能改善食品的感观性状,具有漂白、防腐的作用。近年来不法商贩为获利,将吊白块或甲醛作为防腐剂加入到水发食品
2、中。国际上把甲醛列为能引起癌症的物质。返回上一张下一张结束放映返回上一张下一张结束放映 目前测定甲醛的经典方法是分光光度法,该法简单、快速，但易受酚、SO2以及其它醛、胺的干扰,容易造成假阳性。GC 法由于甲醛分子太小,直接进GC 分析时出峰太快,且在FID 检测器无响应;LC 法也因甲醛极性太大而与溶剂峰同时流出,而且在紫外无吸收无法检测。因此食品中甲醛的测定一般先将甲醛衍生,再用GC 或LC 法进行测定,但仍因食品基体复杂而常受到干扰,也易造成假阳性结果。返回上一张下一张结束放映 本研究采用选择性离子检测(SIM)对水发食品中甲醛进行GCMS 测定,消除了食品中复杂基体的干扰,提高了选择性
3、和准确度,该法目前未见报道。同时,对样品提取方法作了改进,直接超声提取而无需将甲醛蒸馏出来,简化前处理过程,缩短分析时间,较已有方法简便快速,适应性广。返回上一张下一张结束放映 2 2 原原 理理 2,4-二硝基苯肼（2，4-DNPH）作甲醛的捕集剂,可与甲醛反应,脱去一分子水,形成2,4-二硝基苯腙，此反应是不可逆的,反应式如下:返回上一张下一张结束放映 3 3实验部分实验部分3.1 3.1 仪器与试剂仪器与试剂 GCMS2010 气相色谱/质谱联用仪(日本岛津公司)，超声波发生器。甲醛标准溶液:取含量为36%38%的甲醛(A.R),标定其准确浓度后,用水配制成1 g/l 标准储备液,置于冰
4、箱内可保存三个月,使用时再逐级稀释成所需浓度。衍生试剂:称取1.0 g 2,4-二硝基苯肼(2,4-dinitrophenyldrazine,DNPH,分析纯,中国医药集团上海试剂公司),加120ml浓HCL,配制成2g/l的衍生试剂,置于棕色瓶中,此溶液可保存三个月。二氯甲烷、盐酸均为分析纯。返回上一张下一张结束放映 3.2 3.2 样品提取样品提取 取适量购自海产品市场的水发虾仁,粉碎后,称取5.0 g(精确至0.1mg),加水溶解定容至50ml,密封。超声波振荡提取20min,离心取上层清液备用。3.3 3.3 衍生衍生 取20ml液体样品或固体样品提取液,加2mlDNPH衍生试剂,混合
5、均匀,避光衍生6h。标准溶液与样品同时进行衍生。衍生产物2,4-二硝基苯腙用2ml二氯甲烷萃取。返回上一张下一张结束放映 3.4 3.4 GCMSGCMS测定测定 3.4.1 3.4.1 GCGC条件条件色谱柱:DB-5(30m0.25mm0.33m)弹性石英毛细管柱,16010/min240(5min)。载气(He),柱前压40KPa,分流比101,溶剂延迟2min,进样量为1l。3.4.2 3.4.2 MSMS条件条件EI离子源,电子能量70eV,离子源温度200,电子倍增器电压2300V,GCMS接口温度250,选择离子检测(SIM)m/z 79、210。甲醛标样衍生物的气相色谱质谱总离
6、子流图见图1。返回上一张下一张结束放映 图1 甲醛衍生物的总离子流色谱图1：总离子流 2：m/z=79.00 3:m/z=210.00 213(t)(Inten)返回上一张下一张结束放映 4 4 结果与讨论结果与讨论 4.1 4.1 超生波提取时间的选择超生波提取时间的选择 选择一定含量的样品在超声波振荡器中进行样品的提取，实验了提取时间分别为10min15min20min 30min40min对测定结果的影响。实验表明，当提取时间超过20min时测定的峰面积变化不大。因此，我们选择超生波提取时间为20min。返回上一张下一张结束放映 4 4.2 2衍生条件的优化衍生条件的优化 4 4.2.1
7、 2.1 衍生剂用量的影响衍生剂用量的影响衍生剂DNPH 用量过大会吸附于色谱柱上,对色谱柱造成损伤；DNPH 用量过小将导致甲醛衍生不完全。实验了DNPH用量为1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0 ml 对测定结果的影响。结果表明,DNPH 用量在1.05.0 ml范围内测定结果基本不变。为保证衍生反应进行完全,实验选定DNPH用量为2.0ml。返回上一张下一张结束放映 4 4.2.2 2.2 衍生时间的影响衍生时间的影响甲醛与2 2,4-二硝基苯肼的衍生反应速度较慢,衍生时间对测定结果影响很大。考察了衍生时间从0h、1h、2h、4h、6h、14 h 对测定结果的影响。结果
8、表明,甲醛衍生物的峰面积随着衍生时间的增加而增大,6 h 后趋于稳定,实验选择衍生时间为6 h。返回上一张下一张结束放映 4.34.3测定方法及检测离子的选择测定方法及检测离子的选择 由于食品基体复杂,用GC或HPLC法测定干扰较大,容易产生假阳性结果。通常需过层析柱再洗脱净化,操作繁琐,回收率较低。故选用GCMS选择离子检测方式(SIM),可消除杂质的干扰,避免产生假阳性,选择性明显提高,灵敏度也比全扫描模式提高两个数量级。衍生产物2,4-二硝基苯腙的质谱图见图2 返回上一张下一张结束放映 从图可见,2,4-二硝基苯腙的碎片离子丰度最大的峰为m/z 63,其次为m/z 79,分子离子峰为m/
9、z 210。依据选择离子的原则,应尽量选择质荷比在高端的离子,以减少干扰;同时应选择丰度较大的离子,以提高灵敏度。综合考虑以上两个因素,选择m/z 79 和m/z 210 为检测离子,完全消除了杂质峰的干扰,保证了测定的准确性和灵敏度 25.050.075.0100.0125.0150.0175.0200.0m/z0.02.55.07.510.0Inten.(x100)79633051282103977891804212261371061526656118N NHNOONOO返回上一张下一张结束放映 4.44.4线性范围、线性方程与检出限线性范围、线性方程与检出限 取甲醛标准储备液逐级稀释成0
10、.2mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.0mg/l、5.0mg/l、10mg/l、25mg/l、50mg/l 的系列标准溶液,进行GCMS-SIM分析。以A和C作定量工作曲线,线性方程为A=-848.6+1.148105C C,r为0.9996,在0.250mg/l的浓度范围内线性关系良好。最低检测浓度为0.1mg/l(S/N=3),以取样量5.0g计,本法对样品的检出限为0.1mg/kg。通常,甲醛或吊白块作为食品添加剂在食品中的加入量远高于10mg/kg才有防腐效果。国家规定啤酒中甲醛的含量不得超过2mg/l,故此方法检出限完全满足食品分析的要求。返回上一张下一张结束放映 4.5
11、 4.5 方法的精密度和回收率方法的精密度和回收率 取5mg/l甲醛标准溶液20ml各6份,按实验方法衍生、萃取、上机测定,考察方法的精密度,得到其相对标准偏差为1.67%。表明本法具有良好的重复性。准确称取水发虾仁样品5.0g,分别加入20、40、40不同含量的吊白块,按实验方法测定样品回收率。样品编号样品量(g)原含量(mg/L)加入量(mg/L)测得量(mg/L)回收率(%)1 5.0125 15.8 20 34.3 92.5 2 5.0352 20.6 40 62.1 101.2 35.102517.64056.597.2返回上一张下一张结束放映 本文是在分析中心张强老师的悉心指导下完成的。实验期间张老师的言传身教、严格要求，使得本文得以顺利完成，张老师渊博的知识和严谨的治学态度令我受益匪浅，在此表示衷心的感谢。期间得到了分析中心刘永明老师刘振波老师及其他老师的教导和同学的帮助，在此一并谢过。同时也感谢四年来给予我关心和帮助的所有老师和同学。返回上一张下一张结束放映
