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三聚氰胺和二噁英实验室快速精确分析工具(二)

2020.7.20

在所有FDA公布的方法中,LC-MS/MS方法具有最低的定量限(LOQ),为10-50 µg/kg。优异的定量限(LOQ)缘于采用了高度选择反应监测(H-SRM)技术,该技术大大降低了本底效应,产生较为清晰的质谱谱图和相关数据,并对分析物具有无比的专属性。三聚氰胺LC-MS/MS分析方法包含固相萃取(SPE)技术,它可以从一些复杂的样本,如海产品和肉类中移走一些干扰物质。LC-MS/MS分析方法的精确性和准确性可以为FDA分析方法的发展和完善提供依据和指导。

GC-MS方法在某提取步骤中要求将三聚氰胺和它的衍生物―――三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺转化为挥发性状态。选择性离子监测(SIM) 模式GC-MS方法检测三聚氰胺定量限(LOQ)为100 µg/kg。选择性反应监测(SRM) 模式GC-MS/MS具有更低的定量限(LOQ),为10 µg/kg。

LC-UV方法是快速的,在对奶制品中三聚氰胺检测过程中不需要进行样品的净化。如果联接升级为UHPLC的话,LC-UV方法运行一个LC样品仅仅只需2分钟。

虽然ELISA方法有可能发生交叉反应,但该方法具有快速、简便的优点。使用ELISA微孔板,可以在2小时内完成96个样品的检测分析。如果可以不必进行检测和进一步深入分析,或是检测的目的只是为了满足规定需求有或是确保发生交叉反应的化合物无响应,其它检测也可以运行。

二噁英分析方法:

二噁英又名氯代二苯并二噁英(PCDDs),是一种有机化合物,联苯分子被1-10个不等的氯原子所取代(化学结构式见图1)。理论上讲,该结构式有209个二噁英异构体,所有异构体中TCDD(2,3,7,8-四氯二苯-p-二噁英)对人的毒性最大。二噁英是氯化物焚烧过程中产生的一种环境污染物,例如垃圾焚烧。人长期接触二噁英会引起癌症、严重的再生性和发育问题。鉴于二噁英的毒性,EPA规定固体物中其MRLs为1-5 µg/kg,提取物中MRLs为0.5- 5 µg/kg。

上图 二噁英的化学结构式(n + m =10)

关于二噁英分析有三种方法,它们在10-12 g范围内都有LOD,二噁英专属性检测性能满足欧盟委员会执行标准2002/70/EC。各种方法相互比较详见表2。
• 高分辨率 GC/MS (HRGC/HRMS)
• 低分辨率MS (LRMS) ,如离子阱和三级四极MS
• 利用细胞的生物检验 (EPA method 4425)

表2各种二噁英分析方法比较


方法

检测限

优势

检出 / 确认

时间

HRGC/HRMS

ng/kg to pg/kg

高灵敏度

确认

15-55 小时 / 制备样品
55 分钟 / 运行 / 样品

HRGC/LRMS

Low ng/kg

高通量

检出

15-55 小时 / 制备样品
50 分钟 / 运行 / 样品

Cell-based bioassay

Low ng/kg to low μg/kg

低花费

检出

15-55 小时 / 制备样品
17 小时 / 阵点

在以上提供的这些方法当中,LRMS不能分离二噁英异构体及其类似物PCBs(多氯联苯)。就确认而言,HRGC/HRMS (EPA 1613B)是可以满足EPA和EU规定的唯一选择。因此,如果要进行二噁英确认,选择EPA 1613B(规定HR GC-HRMS)方法或是和其等效的方法。

利用细胞生物检验方法的原理是:二噁英会激发带有报告基因的人细胞系(101L)产生荧火虫荧光素酶,该酶与荧光素发生反应,反应过程中会发出荧光,通过光度计检测荧光有无或强弱可对二噁英进行检出和确认。此检测方法中,需要花费数小时制备人细胞系101L,然后将制备样品与之在一个培养平板上温育16小时。

对食品安全实验室来说,选择一种合适的方法以满足实验室高效、低耗的需求是非常重要的。大多数情况下,看上去有许多方法都是可选择的,但最终选择还是依赖于特定的选择性和最终的分析目标。例如,当大量的样品需要进行潜在污染物检测时,样品检测通量是首要考虑的因素,因此,快速扫描方法会成为首选。

然而,当一个样品被怀疑混有孔雀绿等不法化合物污染时,准确性是检测的最高需求,选择性也是关键标准。在本实例中,要求该方法能够对孔雀绿进行检出和确认。而大多数情况下,检出和确认是同步进行的。

当所有的这些分析图谱、结果要被储存在实验室信息管理系统中时,系统会自动对食品质量和安全、实验室表现、分析的质量进行智能诊断。任何不合格(Out of Specification ,OOS)结果:包括所有超出标准或由法规、法定方法或制造商规定的可接受限度的所有可疑的结果都会被标注出来,所有数据被集中在一起以方便调取。

结论:

食品供应网络和食品安全标准日趋全球化,食品安全的最终责任将落在终产品生产商的肩上。那么许多新的集样品制备、数据的分析提取、方法的选择于一体的流线型解决方案应运而生,成为检测人员理想的选择,进一步满足日益严格的标准挑战。

三聚氰胺和二噁英两例已经说明了食品安全检测的重要性,它对保护公众健康是非常重要的。面对当前的一些技术,仔细选择合适的方法保证实验室检测达到高效的分析目的。在食品安全检测需求的驱动下,技术和技巧都会逐步完善和发展以提高准确性和生产力,从而确保消费者的安全。


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