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使用UPLC/Q-Tof液质仪对食品包装纸和纸板中潜在...(二)

2020.6.23

图2. ChromaLynx XS在13.6min处输出的质谱图,与数据库中的对二甲氨基苯甲酸异辛酯的匹配。A) 总离子流色谱图、B) 目标物列表、C) 13.6min处的提取离子色谱图(m/z 278.2122)和D) 13.6min处色谱峰的质谱图(低能量)。

图2. ChromaLynx XS在13.6min处输出的质谱图,与数据库中的对二甲氨基苯甲酸异辛酯的匹配。A) 总离子流色谱图、B) 目标物列表、C) 13.6min处的提取离子色谱图(m/z 278.2122)和D) 13.6min处色谱峰的质谱图(低能量)。

图3显示:其母离子的质荷比为278.2122,化学式为C17H27NO2。这与数据库中的对二甲氨基苯甲酸异辛酯相匹配,该化合物可以用作喷涂至纸和纸板底物的紫外光固化油墨中的胺助引发剂。[M+H]+母离子的理论精确质量数为m/z 278.2120,与检测结果之间仅存在0.7 ppm的差异。在分析食品包装样品时,并未分析对二甲氨基苯甲酸异辛酯的确证标准品进行鉴定确认。SYNAPTG2 HDMS的运行模式为MSE采集模式,可以一次进样,同时收集该化合物的母离子及碎片离子信息,从而提高了化合物鉴定的可信度。

图3所示为低能量和高能量质谱图,在较高能量下,母离子的强度降低,生成碎片离子。
图3. 13.6 min处色谱峰的质谱图。A) MS<SUP>E</SUP>高能量谱图:显示碎片离子,B) MS<SUP>E</SUP>低能量谱图:显示分子加合物[M+H]+。
图3. 13.6 min处色谱峰的质谱图。A) MSE高能量谱图:显示碎片离子,B) MSE低能量谱图:显示分子加合物[M+H]+。

与分子一样,碎片离子的精确质量数也可用于确定潜在的元素组成。MassFragment软件将利用这些潜在的元素组成,根据建议的化合物化学结构(例如对二甲氨基苯甲酸异辛酯)来确认该结构。该软件使用系统化的键断裂信息和一套计分系统,此系统以键断裂的类型和发生的可能性为基础,信息输入程序的过程简单。.mol文件可以从ChemSpider商业库中下载,也可从最常用的化学绘图包得到,然后将其与提供碎片离子信息的MSE质谱图一起导入即可。

根据用户的具体需要,可以对参数进行相应更改。质量数窗口的限值范围非常重要,使用的范围越小,结构匹配的可信度就越高。在本示例中,使用的值是+/- 1 mDa。图4是软件针对13.6min处色谱峰所生成的结果,系统建议的化合物为对二甲氨基苯甲酸异辛酯。

图4. MassFragment输出的报告,其中所示为五个碎片离子的建议结构,增加了鉴定结果的可信度。


图4. MassFragment输出的报告,其中所示为五个碎片离子的建议结构,增加了鉴定结果的可信度。

所测的五个碎片离子均验证了建议的母体结构——对二甲氨基苯甲酸异辛酯中不同键断裂后所得的离子的可能结构,这一结果提高了13.6min处色谱峰鉴定的可信度。图5所示为标记有MassFragment结构的MSE质谱图。此化合物很可能来自纸和纸板上的油墨,7相似化学类型的化合物经过回收处理后也仍会存在。现在,碎片离子和保留时间均与此化合物匹配,它们被反馈到数据库中,从而使得后面的鉴定更加可信。

图5. 13.6 min处色谱峰的MS<SUP>E</SUP>质谱图,标记有MassFragment鉴定结果。

图5. 13.6 min处色谱峰的MSE质谱图,标记有MassFragment鉴定结果。

结论

本实验采用具有色谱分离、高分辨率地测定准确质量数功能的ACQUITY UPLC/SYNAPT G2 HDMS系统,对食品包装纸和纸板提取物进行分析。此分析可对之前未知的、可能会迁移到食品中的化合物作出值得信赖的鉴定。使用MSE数据采集模式,可以同时收集母离子和碎片离子的信息,采集的数据经过ChromaLynx XS和MassFragment软件的处理后,可获得具有高可信度的鉴定结果。

参考文献

1. Dima G, Verzera A , Grob K. Migration of mineral oil from party plates of recycled paperboard into foods:1. Is recycled paperboard fit for the purpose?2. Adequate testing procedure.Food Additives and Contaminants Part A.2011; 28(11): 1619-1628.
2. Vollmer A, Biedermann M, Grundbock F, Ingenhoff JE, Biedermann-Brem S, Altkofer W, Grob K. European Food Research and Technology. 2011; 232:175- 182.
3. Gartner S, Balski M, Koc h M, Nehls I. Analysis and migration of phthalates in infant food packed in recycled paperboard.Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2009; 57(22): 10675-10681.
4. Koivikko R, Pastorelli S, deQuiros ARB, Paseiro-Cerrato R, Paseiro-Losada P, Simoneau C. Food Additives and Contaminants Part A. 2010; 27(10): 1478- 1486.
5. Driffield M, Lloyd AS, Lister L, Leak J, Speck D, Bradley EL.Manuscript in preparation. 2013.
6. Driffield M, Bradley EL, Castle L, Coulier L. Identification of unknown migrants from food contact materials.Mass Spectrometry in Food Safety, Methods and Protocols. 2011; 357-372.
7. Food Standards Agency (2011) Food Survey Information Sheet 03/11. Migration of selected ink components from printed packaging materials into foodstuffs and screening of printed packaging for the presence of mineral oils.


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