发酵乳中4种糠醛类化合物检测方案(气质联用仪)

SSL-CA20-347Excellence in Science Excellence in ScienceGCMSMS-210 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.- Analytical Applications CenterTel： 86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn GCMSMS 法测定发乳乳中4种糠醛类化合物含量 GCMSMS-210 摘要：本文使用岛津 GCMS-TQ8050 NX 三重四极杆气相色谱质谱联用仪建立了发酵乳中糠醛、2-乙酰基呋喃、 5-甲基-2-糠醛和5-羟甲基-2-糠醛等4种糠醛类化合物的定量方法。4种糠醛类化合物以苯甲醛-d6作为内标，标准曲线在1~250 ug/L浓度范围内，线性相关系数均大于0.999。浓度为 l ug/L混合标准溶液连续进样6针，4组分峰面积 RSD%均小于5.11%。加标回收率实验中4种糠醛类化合物加标回收率分布在73.2%~110.8%之间。实验结果证明：该方法简单、准确，灵敏度高，为发酵乳中糠醛类化合物含量测定提供了可靠的分析方法。 关键词：三重四极杆气相色谱质谱联用仪 发酵乳 糠醛类化合物糠醛类化合物 内标法 发酵乳是以牛(羊)乳或乳粉为原料，经过均质、巴氏杀菌及发酵等过程制成的，具有独特的风味，其营养成分更容易被人体吸收利用。巴氏杀菌通常保持在90至95°C温度下近一分钟至几分钟，或保持在约85°C温度下30分钟。在热处理过程中，氨基和还原糖之间容易发生美拉德反应(MR)，从而改变发酵乳的感官和功能特性，并影响产品的质量。同时会生成不良化合物5-羟甲基-2-糠醛(5-HMF)，此化合物是衡量美拉德反应程度的重要指标，其经水解可产生糠醛(F)、2-乙酰基呋喃(FMC)和5-甲基-2-糠醛 (5-MF)。据报道， 5-HMF很容易通过胃肠道从食物中吸收，代谢成不同的衍生物后，通过尿液排出体外，同时， 5-HMF还会转化为5-磺黄甲基-2-糠醛(SMF)，一种不可排泄的遗传毒性化合物。因此，发酵乳的营养价值及质量问题备受科研工作者关注。 本文使用三重四极杆气相色谱质谱联用仪 GCMS-TQ8050 NX 建立了发酵乳中糠醛、2-乙酰基呋喃、5-甲基-2-糠醛和5-羟甲基-2-糠醛等4种糠醛类化合物的定量分析方法。为发酵乳中糠醛类化合物含量测定提供参考。 实验部分 1.1仪器 GCMS-TQ8050 NX三重四极杆气相色谱质谱联用仪 1.2分析条件 色谱柱： SH-Stabilwax (30 m×0.25 mm×0.25 um) 进样口温度：250℃ 流速控制方式：恒线速度 线速度：36.5 cm/sec 进样方式：不分流进样 高压进样：250kPa，1min 离子化方式：El 离子源温度：200℃ 柱温程序：70℃(1min)_10℃ /min_150℃_20℃ /min_250℃(10 min) 色谱质谱接口温度：250℃ 检测器电压：调谐电压 +0.7kV 采集模式： MRM，离子信息见表1 样品前处理 准确称量发酵乳样品2.0g， 置于15mL聚丙烯离心管中，加入乙酸水溶液(浓度 0.1%， M/V) 2mL，乙腈6mL 向混合物中加入2g无水硫酸镁 (MgSO4) 取上清液1mL于2mLEP管中，加入内标苯甲醛-d6甲醇溶液(浓度2ug/mL)10 uL，涡旋混匀，过0.22um 滤膜后，待测 结果与讨论 3.1标准品色谱图 标准溶液谱图见图1，各组分出峰时间详见表1. 图14种糠醛类化合物谱图 (F，FMC，5-MF： 50 pg/L；5-HMF：100 ug/L) 表14种糠醛类化合物及内标物信息 NO. 化合物名称 英文名称 CAS 号 保留时间(min) 定量离子对 CE 定性离子对 CE 1 糠醛 Furfural 98-01-1 7.040 95.00>39.00 12 95.00>67.00 6 2 2-乙酰基呋喃 2-Acetylfuran 1192-62-7 7.550 110.00≥95.10 8 110.00≥67.10 22 3 苯甲醛-d6 Benzaldehyde-d6 17901-93-8 7.867 112.00>110.10 7 110.00≥82.10 10 4 5-甲基-2-糠醛 5-Methylfurfural 620-02-0 8.389 109.00>53.10 12 109.00>81.10 4 5 5-羟甲基2-糠醛 5-Hydroxymethylfurfural 67-47-0 14.865 126.00>97.10 6 126.00>69.10 12 3.2标准曲线及 MRM图 以乙腈为溶剂，配制4种糠醛类化合物混合标准溶液，其中糠醛、2-乙酰基呋喃和5-甲基-2糠醛浓度梯度为1、5、20、50、100、250 ug/L， 5-羟甲基-2-糠醛浓度梯度为2、10、40、100、200、500ug/L，向1mL糠醛类化合物混合标准溶液中加入内标物苯甲醛-d6甲醇溶液(2 ug/mL) 10 uL， 取1uL进样，以浓度比值为横坐标，各化合物峰面积与内标峰面积比值为纵坐标绘制标准曲线，4种糠醛类化合物标准曲线如图2所示。4个目标物(F，FMC，5-MF：1ug/L；5-HMF：2 ug/L) MRM 谱图如图3所示。 Area Ratio Area Ratio 3.0-糠醛 5-甲基-2-糠醛 5-羟甲基-2-糠醛 图24种糠醛类化合物标准曲线 图34种糠醛类化合物MRM图((F，FMC，5-MF： 1 ug/L；5-HMF：2ug/L) 表24种糠醛类化合物标准曲线浓度范围、线性相关系数r、检出限及重复性 No. 组分名称 浓度范围(ug/L) 线性方程 相关系数(r) 检出限(ug/L) 峰面积 RSD% (n=6) 1 糠醛 1-250 Y=0.2358X+0.02346 0.9999 0.028 4.38 2 2-乙酰基呋喃 1-250 Y=0.4451X+0.02794 0.9999 0.027 2.13 13 5-甲基-2-糠醛 1-250 Y=0.4085X+0.02263 0.9999 0.013 2.81 4 5-羟甲基-2-糠醛 2-500 Y=0.2238X+0.02240 0.9999 0.72 5.11 3.3检出限及重复性 取4种糠醛混合标准溶液 (F，FMC，5-MF：1ug/L；5-HMF： 2 ug/L) 连续进样6次，计算4目标物峰面积，考察仪器的重复性，测定结果见表2。根据该混合标准溶液数据计算各化合物检出限(3倍噪声， peak to peak) ，各组分检出限见表2。 3.4加标回收率实验 加标回收率实验是在发酵乳样品中添加4种目标化合物混合标准溶液，添加浓度分为高中低三个浓度，4个目标物的添加浓度如表3所示。每个加标发酵乳样品按前述样品处理流程平行处理3份，上机分析，其加标回收率结果见表3。4个目标物的回收率分布在87.6%~106.7%之间，回收率RSD%(n=3)≤10.72。加标发酵乳样品谱图如图4。 表3发酵乳样品加标回收率结果 No. 化合物 加标浓度 (ug/kg) 平均回收率 (%) %RSD((n=3) 20 106.7 5.73 糠醛 100 99.2 1.76 500 98.7 4.30 101.6 2.71 2 2-乙酰基呋喃 20 88.5 3.19 100 93.4 1.55 5 103.0 7.50 3 5-甲基-2-糠醛 20 87.6 4.49 100 90.6 1.52 40 4 5-羟甲基-2-糠醛 200 87.8 10.72 1000 88.7 6.79 图4加标4种糠醛类化合物发酵乳样品谱图 3.5实际样品分析结果 选取2种市售发酵乳，按前述样品处理流程进行样品制备，并采用上述仪器条件测定，4种糠醛类化合物检测结果如表4所示。 表4发酵乳样品检测结果 No. 样品名称 浓度(mg/kg) 糠醛 2-乙酰基呋喃 5-甲基康醛 5-羟甲基糠醛 1 发酵乳1(原味发酵乳) 0.043 一 0.007 0.239 2 发酵乳2(炭烧发酵乳) 0.136 0.095 0.098 0.382 结论 本文使用岛津 GCMS-TQ8050 NX三重四极杆气相色谱质谱联用仪建立了发酵乳中糠醛、2-乙酰基呋喃、5-甲基-2-糠醛和5-羟甲基-2-糠醛等4种糠醛类化合物的定量方法。发酵乳样品经过 QuEChERS 法样品制备，4种目标物标准曲线在 1~250 ug/L浓度范围内，线性相关系数(r)均大于0.999。混合标准溶液 (F，5-MF，5-MF：1ug/L，5-HMF：2 ug/L) 连续进样6针，4组分峰面积 RSD% 均小于5.11%。在低、中、高三种加标浓度下，4种糠醛类化合物加标回收率分布在87.6%~106.7%之间，4组分回收率RSD% (n=3)≤10.72。对市售两种酸奶样品进行测定，原味发酵乳样品中检出糠醛、5-甲基糠醛和5-羟甲基糠醛；炭烧发酵乳样品中4中糠醛类化合物均有检出。实验结果证明：该方法简单、准确，灵敏度高，为发酵乳中糠醛类化合物含量测定提供了参考。 岛津应用云 本文使用岛津GCMS-TQ8050 NX三重四极杆气相色谱质谱联用仪建立了发酵乳中糠醛、2-乙酰基呋喃、5-甲基-2-糠醛和5-羟甲基-2-糠醛等4种糠醛类化合物的定量方法。发酵乳样品经过QuEChERS法样品制备，4种目标物标准曲线在1~250 µg/L浓度范围内，线性相关系数（r）均大于0.999。混合标准溶液（F, 5-MF, 5-MF: 1 µg/L, 5-HMF: 2 µg/L）连续进样6针，4组分峰面积RSD%均小于5.11%。在低、中、高三种加标浓度下，4种糠醛类化合物加标回收率分布在87.6%~106.7%之间，4组分回收率RSD%（n=3）≦10.72。对市售两种酸奶样品进行测定，原味发酵乳样品中检出糠醛、5-甲基糠醛和5-羟甲基糠醛；炭烧发酵乳样品中4中糠醛类化合物均有检出。实验结果证明：该方法简单、准确，灵敏度高，为发酵乳中糠醛类化合物含量测定提供了参考。