丁曉倩,惠 騰,白 雪,王振宇,張德權(quán)
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室,北京 100193)
高溫是肉制品加工的主要手段之一,有助于有益物質(zhì)的形成,提高肉品風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì),但是也會產(chǎn)生一系列的致癌、致突變化合物——雜環(huán)胺(heterocyclic amines,HAs)[1-2]。HAs是一類具有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的聚類化合物,除1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚(1-methyl-9Hpyrido[3,4-b]indole,Harman)、9H-吡啶并[3,4-b]吲哚(9H-pyrido[3,4-b]indole,Norharman)和3,4-環(huán)戊烯吡啶并[3,2-a]咔唑(3,4-cyclopentenopyrido[3,2-a]carbazole,Lys-P-1)外,其余HAs的雜環(huán)結(jié)構(gòu)均由2~5 個含氮芳香環(huán)組成[3]。HAs在代謝過程中環(huán)外氨基經(jīng)酶催化形成N-羥基衍生物,并能進一步與DNA共價結(jié)合形成加合物,使細胞突變?yōu)槟[瘤細胞[4],最常見的有結(jié)腸癌、肝癌、口腔癌、造血系統(tǒng)癌、乳腺癌和淋巴系統(tǒng)癌等[5-6]。根據(jù)生成條件及化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,可將HAs分為兩類:第1類由葡萄糖、氨基酸、肌酸/肌酸酐在150~200 ℃經(jīng)Maillard反應(yīng)產(chǎn)生,稱為氨基咪唑氮雜芳烴類(aminoimidazoleazaarenes,AIAs),根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異,AIAs類HAs又可分為喹啉類(2-氨基-3-甲基咪唑[4,5-f]-喹啉(2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline,IQ))、喹喔類(2-氨基-3,8-二甲基咪唑[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline,MeIQx)、 2-氨基-3,4,8-三甲基咪唑[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-3,4,8-trimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline,4,8-DiMeIQx)、2-氨基-3,7,8-三甲基咪唑[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-3,7,8-trimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline,7,8-DiMeIQx))、吡啶類(2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑[4,5-b]吡啶(2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine,PhIP);第2類由氨基酸或蛋白質(zhì)在250 ℃以上的高溫條件下,如由色氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、鳥氨酸及酪蛋白或大豆蛋白熱解產(chǎn)生[7],稱為氨基咔啉,包括α-咔琳(2-氨基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚(2-amino-9H-pyrido[2,3-b]indole,AαC)、2-氨基-3-甲基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚(2-amino-3-methyl-9H-pyrido[2,3-b]indole,MeAαC))、β-咔啉(Norharman、Harman)、γ-咔啉(3-氨基-1,4-二甲基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚(3-amino-1,4-dimethyl-5Hpyrido[4,3-b]indole,Trp-P-1)、3-氨基-1-甲基-5H-吡啶[4,3-b]吲哚(3-amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole,Trp-P-2))和ζ-咔啉(2-氨基-6-甲基二吡啶并[1,2-a:3’,2’-d]咪唑(2-amino-6-methyldipyrido[1,2-a:3’,2’-d]imidazole,Glu-P-1)、2-氨基-二吡啶并[1,2-a:3’,2’-d]咪唑(2-aminodipyrido[1,2-a:3’,2’-d]imidazole,Glu-P-2))[2,8]。人類接觸HAs的方式多是經(jīng)由飲食攝入,流行病學(xué)研究表明,長期食用HAs含量較高的肉制品與患不同癌癥之間有直接的相關(guān)性[9-10],然而不同食物之間HAs含量有很大差異性。例如,在不同的烹飪條件下,豬肉中PhIP的含量范圍為1~320 ng/g, 而7,8-DiMeIQx的含量低于0.1 ng/g[11]。Oz等[12]發(fā)現(xiàn)鵝肉中HAs的含量也有所差異,含量最多的是IQ,其次是MeAαC、MeIQ和7,8-DiMeIQx,然而IQx、MeIQx、4,8-DiMeIQx和AαC的含量低于1 ng/g。最近有研究表明,人體攝入PhIP、DiMeIQx與患結(jié)直腸癌的風(fēng)險呈正比[13]。因此精確量化各種肉制品中HAs的含量尤為重要。
肉制品中HAs的含量單位僅為ng/g[14]。因此,有效、簡單的樣品制備程序?qū)⒋蟠筇岣邇x器分析的準(zhǔn)確性,可以通過液液萃取、固相萃取(solid phase extraction,SPE)、超臨界流體萃取、加壓溶劑萃取微波輔助萃取等方法實現(xiàn)[15]。最常用的是SPE法,目前為止,已經(jīng)報道了幾種改進的SPE法。Gross[16]發(fā)明了一種固相串聯(lián)法(Extrelut-PRS-C18),提高了凈化效果。這一過程通常是用NaOH溶液對樣品進行均質(zhì),然后,用二氯甲烷從堿化的樣品中提取HAs,接著用串聯(lián)固相萃取小柱(Extrelut、丙基磺酸陽離子固相萃取柱和C18小柱)對目標(biāo)分析物進行純化。作為一種傳統(tǒng)的方法,該方法近年來已經(jīng)被大量研究報道,然而該方法耗時較長,在實際應(yīng)用中并不方便。隨后研究者發(fā)明了更方便、更易于使用的方法。使用Oasis MCX固相萃取柱代替PRS和C18固相萃取柱,MCX固相萃取柱中的混合模式材料中含有共聚物和硅膠顆粒,這些物質(zhì)具有疏水和離子相互交換作用,能夠?qū)崿F(xiàn)一步從樣品中提取HAs。近年來,QuEChERS(quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe)法也作為一種快速、簡便、便宜、有效且安全的提取方法用于高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)-二極管陣列檢測或HPLC-電噴霧電離(electrospray ionization,ESI)-質(zhì)譜(mass spectrometry,MS)測定肉制品中的HAs[17-20]。
LC-MS/MS具有選擇性高、靈敏度高、無需衍生化處理等優(yōu)點,被證實是一種較理想的分析方法[21],能夠?qū)崿F(xiàn)肉類中痕量HAs的測定。因此本實驗以超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)檢測方法為基礎(chǔ),比較分析串聯(lián)固相萃取法(Extrelut-PRS-C18、PRS-C18固相萃取柱萃取法)、MCX固相萃取柱萃取法以及分散固相萃取法(QuEChERS)3 類4 種方法對肉制品中HAs提取效果的影響,以此為基礎(chǔ)建立一種高效、安全、經(jīng)濟的肉制品中HAs的UPLCMS/MS檢測方法,以期為后續(xù)肉制品中HAs提取檢測提供參考。
6 只小尾寒羊與蒙古羊雜交的二寒羊公羊前腿,購自內(nèi)蒙古巴彥淖爾草原宏寶公司,二寒羊公羊來自于集中飼養(yǎng),屠宰平均月齡5 個月,體質(zhì)量30 kg左右。在(6.0±2.0)℃、相對濕度(95±5)%條件下排酸24 h,羊前腿肉半膜肌pH 6.2±0.3。4 ℃條件下立即將上述6 條羊前腿去皮去骨修掉可見的結(jié)締組織,收集肌肉組織貯存于-30 ℃?zhèn)溆谩?/p>
16 種HAs標(biāo)準(zhǔn)品:PhIP、IQ、2-氨基-3-甲基咪唑[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoxaline,IQx)、2-氨基-3,4-二甲基咪唑[4,5-f]-喹啉(2-amino-3,4-dimethylimidazo[4,5-f]quinoline,MeIQ)、MeIQx、7,8-DiMeIQx、4,8-DiMeIQx、2-氨基-4,7,8-三甲基咪唑并[4,5-f]-喹喔啉(2-amino-4,7,8-trimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline,4,7,8-TriMeIQx)、AαC、MeAαC、Glu-P-1、Glu-P-2、Trp-P-1、Trp-P-2、Harman和Norharman(每種化合物純度均大于99%) 加拿大TRC公司;甲醇、乙腈(均為色譜級) 美國 賽默飛世爾公司;冰乙酸、乙酸銨(均為色譜級) 上海麥克林生化科技有限公司;鹽酸、乙酸(均為分析純) 國藥集團化學(xué)試劑有限公司;Bond Elut C18固相萃取柱(500 mg/3 mL)、Bond Elut PRS固相萃取柱(500 mg/3 mL)、Bond Elut QuEChERS萃取包、Bond Elut QuEChERS dSPE試劑盒 美國安捷倫公司;Extrelut NT20空柱(PE柱,20 mL)及填充料硅藻土 德國Merck公司;Oasis MCX 3 mL Vac Cartridge, 60 mg Sorbent per Cartridge, 30 μm Particle Size 美國Waters 公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
6470 LC/TQ LC-MS/MS儀 美國安捷倫公司;ML204-02電子天平 上海梅特勒-托利多有限公司;Testo 205 pH計 德國德圖公司;CR22G II高速冷凍離心機 日本日立公司;TTL-DCII氮吹儀 北京同泰科技有限公司;Ultra Turrax Disperser S25勻漿器 德國IKA公司。
1.3.1 樣品處理
羊前腿肉在室溫下解凍2 h,去掉可見的筋膜和脂肪,切成小塊后用絞肉機攪碎成肉糜。稱取30 g肉糜制成直徑6 cm、厚1 cm的圓形肉餅。將肉餅在500~600 ℃條件下炭火烤制10 min,直至肉餅的中心溫度達到72 ℃左右,炭火與肉之間的距離為10 cm。將烤制好的肉餅置于-20 ℃?zhèn)溆?,每個樣品3 個重復(fù)。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取16 種HAs標(biāo)準(zhǔn)品各5.0 mg溶于甲醇中,并定容至50 mL,得16 種100 μg/mL各HAs標(biāo)準(zhǔn)儲備液。再吸取各種HAs儲備液制成質(zhì)量濃度分別為1、5、10、50、100、200 ng/mL和500 ng/mL的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,以此建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.3 HAs提取方法
采用串聯(lián)固相萃取法(Extrelut-PRS-C18、 PRS-C18)[16,22-23]、MCX固相萃取柱萃取法[2]和分散固相萃取法(QuEChERS法)[24]3 類4 種方法對肉制品中HAs進行提取。
1.3.3.1 Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法
稱取2.0 g攪碎后的炭烤羊肉與12 mL 1 mol/L NaOH溶液混合,將攪拌好的勻漿物與10 g硅藻土充分混勻后,將其填充到Extrelut NT20空柱中。首先將PRS柱活化(用5 mL含5%甲苯的二氯甲烷),用60 mL含5%甲苯的二氯甲烷將HAs從Extrelut NT20柱洗脫到預(yù)先活化的PRS柱中,使洗脫液完全通過PRS柱。然后依次用6 mL 0.01 mol/L鹽酸、15 mL甲醇-0.3 mol/L鹽酸(1∶1,V/V)、2 mL水洗脫PRS柱。將洗脫液收集于100 mL離心管中,加入0.5 mL濃氨水,然后用25 mL蒸餾水稀釋混勻(該步驟得到非極性HAs)。將該混合液通過500 mg C18柱(預(yù)先用5 mL甲醇和10 mL水活化),再用2 mL水沖洗C18柱;用20 mL 0.5 mol/L醋酸銨溶液(pH 8.2)再次洗脫PRS柱得到極性HAs混合液,將混合液通過500 mg C18柱(預(yù)先用5 mL甲醇和10 mL水活化),再以2 mL水淋洗去除雜質(zhì)。兩部分C18柱中的HAs分別用1 mL甲醇-氨水(9∶1,V/V)混合液洗脫,將兩部分洗脫液收集并混合,過0.22 μm的濾膜,濾液有待分析。
1.3.3.2 PRS-C18固相萃取柱萃取法
稱取2.0 g攪碎后的炭烤羊肉與10 mL乙酸乙酯和2 mL 1 mol/L氫氧化鈉溶液混合,渦旋振蕩3 min,5 000×g離心5 min,取上清液放入50 mL離心管中,用同樣的方法再提取2 次,將上清液混合。除去離心管底部的水,將乙酸乙酯提取物氮吹吹干,用6 mL二氯甲烷(一次2 mL,共3 次)復(fù)溶。用5 mL二氯甲烷對PRS柱進行活化,將復(fù)溶液添加到PRS柱中,分別用6 mL 0.1 mol/L HCl溶液、15 mL甲醇-0.1 mol/L HCl(50∶50,V/V)混合液、2 mL蒸餾水洗脫PRS柱,收集洗脫液于100 mL的離心管中得到非極性HAs,再用0.5 mL氨水中和洗脫液,添加到預(yù)先用2 mL甲醇和5 mL水活化的C18柱中;用20 mL 0.5 mol/L醋酸銨溶液(pH 8.5)再次洗脫PRS柱,得到極性HAs,添加到預(yù)先用2 mL甲醇和5 mL水活化的500 mg C18柱中。最后分別用1 mL甲醇-氨水(9∶1,V/V)混合液洗脫2 個C18柱,將兩部分洗脫液收集并混合,過0.22 μm的濾膜,濾液有待分析。
1.3.3.3 MCX固相萃取柱萃取法
稱取3.0 g攪碎后的炭烤羊肉與30 mL 1 mol/L NaOH溶液混合,振蕩1 min。將該堿性溶液與13 g硅藻土混合,添加50 mL乙酸乙酯并超聲萃取30 min,重復(fù)2 次萃取,收集上清液。該液于4 ℃、12 000×g離心10 min,取上清液。將上清液(10 mL)乙酸乙酯層通過預(yù)先分別用6 mL甲醇、蒸餾水和0.1 mol/L鹽酸活化的MCX柱子中。然后依次用鹽酸(6 mL、0.1 mol/L)和甲醇(6 mL)沖洗MCX柱子。用6 mL氨化甲醇(甲醇-氨水(19∶1,V/V))對小柱填料中吸附的HAs進行洗脫。采用氮吹儀將收集HAs的氨化甲醇洗脫液吹干,添加1.0 mL甲醇復(fù)溶。采用0.22 μm有機針頭式濾器過濾,將過濾后的復(fù)溶液于-20 ℃條件下密封保存,待進樣。
1.3.3.4 QuEChERS法
稱取2.0 g攪碎后的炭烤羊肉裝入50 mL離心管中,放入1 塊陶瓷均質(zhì)石和10 mL去離子水,振蕩20 min,加入10 mL含有1%醋酸的乙腈混合液,再次振蕩15 min。加入萃取粉包(包括4 g無水硫酸鎂和1 g無水醋酸鈉),振蕩1 min,然后在4 ℃、3 200×g離心10 min。取上清液6 mL加入凈化用粉末管中,其中含有900 mg無水硫酸鎂、300 mgN-丙基乙二胺(primary secondary amine,PSA)和300 mg C18EC(封端的反相十八硅烷硅膠顆粒),1 000 r/min均質(zhì)1 min,4 ℃、3 200×g離心5 min,取1 mL上清液用氮吹儀吹干,加入1.0 mL甲醇溶液,渦旋振蕩,使樣品溶解,將溶液通過0.22 μm的PVDF濾膜過濾,最后進行UPLC-MS/MS分析。
1.3.4 檢測條件
1.3.4.1 色譜條件
色譜柱:Orbax SB-C18柱(2.1 mm×50 mm,1.8 μm,80 ?(PN∶ 822700-902),安捷倫公司);流速0.300 mL/min;柱溫30 ℃;進樣量2 μL。流動相體系: A為10 mmol/L乙酸-乙酸銨緩沖液(pH 2.9),B為乙腈;梯度洗脫程序見表1。
表1 16 種HAs分離的梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program for separation of 16 HAs
1.3.4.2 質(zhì)譜檢測條件
電離方式:ESI+;掃描方式:多反應(yīng)監(jiān)測;監(jiān)測離子參數(shù)見表2。
表2 16 種HAs特征離子質(zhì)譜條件Table 2 Mass spectrpmetric parameters for 16 HAs
續(xù)表2
1.3.5 HAs前處理的方法學(xué)考察
本研究對4 種前處理方法的MS/MS檢測方法線性范圍、檢出限(limits of detection,LOD)、定量限(limits of quantification,LOQ)、加標(biāo)回收率、精密度等方法學(xué)參數(shù)進行分析。HAs加標(biāo)回收率:在炭烤肉餅中添加10、50、100 ng/g 3 個添加量的HAs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.3.3節(jié)和1.3.4節(jié)方法檢測分析,計算回收率和精密度。分別以3 倍信噪比和10 倍信噪比為該方法對各種HAs的LOD和LOQ。
本實驗采用Excel 2016軟件處理數(shù)據(jù)并繪制表格,指標(biāo)均為3 次平行測定結(jié)果,結(jié)果用平均值表示。利用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析,并進行Duncan法多重比較,P<0.05,差異顯著。
2.1.1 線性范圍、線性方程及相關(guān)系數(shù)
采用1.3.3節(jié)和1.3.4節(jié)方法對肉制品中的HAs進行提取和檢測分析。以各種HAs質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,所得線性方程和相關(guān)系數(shù)見 表3。結(jié)果表示,該檢測方法中16 種HAs的R2均大于0.999,16 種HAs在1~500 ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,可以滿足定量分析的需要。
表3 16 種HAs的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)Table 3 Linear ranges, calibration curve equations, and correlation coefficients for 16 HAs
2.1.2 LOD和LOQ測定結(jié)果
由表4可以看出,在4 種不同的前處理方法中,16 種HAs的LOD和LOQ差異顯著(P<0.05)。Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法中16 種HAs的LOD為0.03~0.50 ng/g,LOQ為0.11~1.66 ng/g;PRS-C18固相萃取柱萃取法中16 種HAs的LOD為0.04~0.60 ng/g,LOQ為0.15~2.01 ng/g;MCX固相萃取柱萃取法中16 種HAs的LOD為0.01~0.50 ng/g,LOQ為0.03~1.67 ng/g; QuEChERS法中16 種HAs的LOD為0.01~0.32 ng/g,LOQ為0.04~1.05 ng/g。對于LOD,MCX固相萃取柱萃取法中7,8-DiMeIQx的LOD為0.02 ng/g,顯著低于(P<0.05)其他3 種方法;QuEChERS法中,IQx、Trp-P-2、MeAαC的LOD顯著低于(P<0.05)其他3 種方法;在MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法中,MeIQ、7,8-DiMeIQx、Harman和AαC的LOD顯著低于其余2 種方法 (P<0.05)。對于LOQ,在MCX法中,4,7,8-TriMeIQx的LOQ為0.03 ng/g,顯著低于其他3 種方法(P<0.05);在MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法中,MeIQ、7,8-DiMeIQx、Harman、PhIP、AαC、Trp-P-2的LOQ顯著低于其他3 種方法(P<0.05)。綜上所述,MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法的LOD和LOQ較低。
表4 16 種HAs的LOD和LOQTable 4 LODs and LOQs for 16 HAs ng/g
2.1.3 回收率和精密度實驗結(jié)果
選用4 種不同的前處理方法對HAs進行提取,并用UPLC-MS/MS進行檢測,進行高、中、低3 個水平的加標(biāo)回收實驗,測定結(jié)果見表5。
表5 炭烤羊肉餅中16 種HAs的加標(biāo)回收率和精密度Table 5 Recoveries and precision for 16 HAs spiked in charcoal roasted mutton patties
續(xù)表5
2.1.3.1 Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法結(jié)果分析
Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法結(jié)果表明,Glu-P-1、Norharman、Harman和AαC回收率為64.31%~123.46%,其余12 種HAs的回收率較差,其中IQx回收率僅為3.14%~35.04%。前人研究結(jié)果表明,此方法中IQ型HAs回收率低于50%[25-26]。該研究方法的大量實驗數(shù)據(jù)表明,HAs回收率低的原因是提取硅藻土的提取性能較差[27]。由于所檢測的16 種HAs極性范圍寬,有極性和非極性2 種,因此要保證這16 種HAs有很高的回收率有一定的困難。萬可惠等[22]建立了固相萃取-高效液相色譜同時測定牛肉制品中IQ、MeIQ、4,8-DiMeIQx、Norharman、Harman、Trp-P-1、Trp-P-2、PhIP、AαC、MeAαC 10 種HAs的方法,結(jié)果表明,10 種HAs的加標(biāo)回收率為61.69%~101.81%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)為0.28%~7.81%,其中Trp-P-1、Trp-P-2和IQ的回收率分別為64.91%、75.60%和83.19%。Totibio等[28]用固相萃取法從不同的凍干肉汁中提取16 種HAs,他們同樣使用Extrelut作為吸附劑,接著使用PRS和C18柱進行純化、最后使用LC-MS對HAs進行測定和定量,結(jié)果顯示16 種HAs的LOD為0.4~11.7 ng/g[28]。 Costa等[29]采用相似的方法對燒烤沙丁魚和鮭魚樣品中的14 種HAs進行檢測,其中有9 種HAs的回收率超過50%,然而Trp-P-1、Trp-P-2、AαC、MeAαC、PhIP的回收率范圍僅為23%~32%。
2.1.3.2 PRS-C18固相萃取柱萃取法結(jié)果分析
PRS-C18固相萃取柱萃取法結(jié)果表明,當(dāng)添加量為10 ng/g時,14 種HAs的回收率為25.33%~54.79%,而IQx和AαC的回收率分別為65.61%和86.11%。當(dāng)添加量為50 ng/g和100 ng/g時,15 種HAs回收率為62.23%~104.95%,GIu-P-1的回收率為54.65%~57.63%。此方法中,16 種HAs的精密度良好,為0.06%~12.26%。Janoszka等[30]對比4 種前處理方法對HAs提取效果的影響,結(jié)果表明使用硅藻土、C18和PRS柱提取HAs最為簡便,回收率分別為IQ 85%、MeIQ 50%、MeIQx 46%、4,8-DiMeIQx 62%、PhIP 50%。邵斌等[31]建立了固相萃取-高效液相色譜同時測定傳統(tǒng)禽肉制品中9 種HAs,包括IQ、MeIQ、MeIQx、4,8-DiMeIQx、PhIP、Trp-P-1、Trp-P-2、Norharman、Harman,經(jīng)過條件優(yōu)化,選用乙酸乙酯進行提取,提取液經(jīng)PRS和C18固相萃取小柱凈化,3 個加標(biāo)水平的平均回收率為60.47%~90.55%(n= 6),RSD為0.49%~9.74%(n= 6),LOD為0.1~3.6 μg/kg。該方法需要高效繁瑣的預(yù)處理步驟去除肉中的干擾成分(如脂肪、無機鹽、碳水化合物和蛋白質(zhì)等),耗時長,而且在轉(zhuǎn)移過程中,容易造成萃取液損失,因此在實際應(yīng)用中不方便,尤其是在分析大樣本實驗中[32-33]。
2.1.3.3 Oasis MCX萃取方法結(jié)果分析
MCX固相萃取柱萃取法結(jié)果表明,IQ、IQx、Trp-P-1和MeAαC的回收率為34.43%~79.31%。其余12 種HAs的回收率為62.43%~100.37%,精密度為0.32%~57.94%。Yan Yan等[34]建立了基于酸提取和使用Oasis MCX固相萃取柱一步固相萃取純化的方法,對肉餅中11 種極性HAs進行提取,11 種HAs的回收率為58.2%~107.7%。然而該方法只能提高有限數(shù)量的中、強極性HAs?;诖?,Yan Yan等[35]進一步建立了一種基于乙腈萃取和Oasis MCX一步純化的新型預(yù)處理方法,測定烤肉中17 種HAs,包括11 種極性HAs和6 種非極性HAs。同時與2 種改進的Gross法進行對比,結(jié)果表明,改進的方法1用硅藻土和乙酸乙酯代替二氯甲烷和Extrelut柱,用Oasis MCX代替PRS和C18固相萃取柱。方法2與方法1類似,只是在硅藻土和堿液混合后,又進行了微波萃取。結(jié)果表明方法1的回收率為32.7%~78.5%,方法2的回收率為33.7%~74.9%,且2 種方法結(jié)果沒有顯著差異 (P>0.05),而用乙腈提取的HAs能夠獲得更好的回收率(42.5%~99.0%)和更好的精密度(低于12.2%)。這一方法較傳統(tǒng)方法而言,在一定程度上縮短了前處理時間,但是會耗費大量的有機試劑,在一定程度上會對人體的健康造成損害。
2.1.3.4 QuEChERS法結(jié)果分析
本實驗中QuEChERS法取得良好的回收率和精密度,16 種HAs的回收率為76.66%~119.27%,精密度為0.44%~18.57%。Hsiao等[19]用QuEChERS結(jié)合HPLC-ESI-MS/MS測定豬肉酥中的20 種HAs,回收率為58.9%~117.4%,LOD為0.003~0.05 ng/g,LOQ為0.01~0.05 ng/g。同時Chang等[18]也用QuEChERS法實現(xiàn)了同步檢測食用油中20 種HAs。Jian等[36]研究了用液-液萃取結(jié)合SPE和QuEChERS法提取肉制品中11 種HAs,結(jié)果表明,QuEChERS法提供了更好的線性范圍和更高的靈敏度。Xian Yanping等[17]還使用了QuEChERS法及Fe3O4納米顆粒脫色法對咖啡產(chǎn)品中的HAs進行萃取和純化,同時結(jié)合UPLC-MS/MS對14 種HAs進行測定,結(jié)果表明,14 種HAs的日內(nèi)平均加標(biāo)回收率為81%~101%,精密度為5.0%~7.8%。
綜上所述,在4 種不同的提取方法中,QuEChERS法有較高的回收率和精密度,能夠較好地檢測肉中的16 種HAs。
由表6可知,Oasis MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法的經(jīng)濟成本低,提取一個樣品所需萃取柱成本分別約為32.01 元和69.79 元,而NT20-PRS-C18和PRS-C18固相萃取柱萃取法成本較高,是Oasis MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法的1.1~3.3 倍,采用Oasis MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法前處理提取肉制品中的HAs較為經(jīng)濟;與此同時,由表6得知,QuEChERS萃取法所花時間最少,前處理一個樣品所需時間僅為0.5 h,其余3 種前處理方法均超過1 h,特別是對于大批量處理肉制品中的HAs時,QuEChERS萃取法顯示出了較強的優(yōu)勢。
表6 制備單個樣本所需成本計算Table 6 Comparison of cost and extraction time required for preparation of a single sample using four extraction methods
本實驗以肉制品為實驗原料,采用串聯(lián)固相萃取法(Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法、PRS-C18固相萃取柱萃取法)、MCX固相萃取柱萃取法和分散固相萃取法(QuEChERS法)4 種前處理方法對肉制品中16 種HAs進行提取,并采用UPLC-MS/MS對提取物進行分析。結(jié)果表明:1)在Extrelut-PRS-C18固相萃取柱萃取法中,Glu-P-1、Norharman、Harman和AαC回收率為64.31%~123.46%,其余12 種HAs的回收率較差,其中IQx的回收率僅為3.14%~35.04%。16 種HAs的LOD為0.03~0.50 ng/g,LOQ為0.11~1.66 ng/g;在PRS-C18固相萃取柱萃取法中,當(dāng)添加量為10 ng/g時,14 種HAs的回收率為25.33%~54.79%,而IQx和AαC的回收率分
別為65.61%和86.11%。當(dāng)添加量為50 ng/g和100 ng/g 時,15 種HAs回收率為62.23%~104.95%,Glu-P-1的回收率為54.65%~57.63%。此方法16 種HAs的LOD為0.04~0.60 ng/g,LOQ為0.15~2.01 ng/g,精密度為0.06%~12.26%;在MCX固相萃取柱萃取法中,IQ、IQx、Trp-P-1和MeAαC的回收率為34.43%~79.31%,其余12 種HAs的回收率為62.43%~100.37%,精密度為0.32%~57.94%,LOD為0.01~0.50 ng/g,LOQ為0.03~1.67 ng/g;QuEChERS法的回收率為76.66%~115.10%,精密度為0.44%~18.57%,LOD為0.01~0.32 ng/g,LOQ為0.04~1.05 ng/g。相比較于其他3 種方法而言,QuEChERS法有更好的回收率和精密度。2)MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法提取單個HAs所需成本較低、時間較短。MCX固相萃取柱萃取法和QuEChERS法提取單個樣品所需萃取柱價格分別為32.01 元和69.79 元,所需時間分別為1.2 h和0.5 h。綜合而言,QuEChERS法具有快速、簡便、穩(wěn)固的特點,容易實現(xiàn)大樣本檢測。