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针对近年出现的重大“食物安全事件”新特点,开展食品、饲料生产中非法使用违禁化学物质添加剂的信息收集、监控和快速可靠的前处理方法与检测方法研究具有重要意义。本试验旨在合成对三聚氰胺等具有高度特异性的分子印迹聚合物,开展其用于乳及乳制品、蛋及蛋制品、饲料等典型基质中三聚氰胺等违禁化学添加剂的固相萃取前处理方法研究,建立准确和可靠地测定食品、饲料中三聚氰胺的定性定量分析方法。该研究将为有效监测食品、饲料等基质中三聚氰胺等提供技术支撑。
1.在甲醇-水介质体系,以环丙氨嗪为虚拟模板,甲基丙烯酸为功能单体,采用非共价本体热引发聚合法合成了对三聚氰胺具有高度交叉反应的分子印迹聚合物(MIP)。扫描电子显微镜观察表明,MIP颗粒显示大量小孔穴、粗糙不平;非印迹聚合物(NIP)颗粒表面相对平整、结实,孔穴少。Scatchard分析表明,合成的MIP存在两种结合位点,它们的离解常数和最大表观结合量分别为:KD1=0.032 μmol/L,Qmax1=4.77μmol/g(高亲和力);KD2=0.26 μmol/L,Qmax2=19.10μmol/g(低亲和力)。合成的MIP作为固相萃取吸附剂,能特异性识别保留三聚氰胺,较NIP有更大的吸附量和更高的选择性。用于环境水(海水、湖水及自来水)中痕量三聚氰胺的萃取、净化和富集,平均回收率大于85％,相对标准偏差小于10％,方法检测限达0.05ng/mL。优化的分子印迹固相萃取(MISPE)条件为:水作为上样介质,水、甲醇为洗涤液,5％氨甲醇为洗脱液。
2.在相同聚合配方条件下,光引发聚合的MIP与热聚合的MIP形貌、红外光谱特征、对热稳定性和吸附性能基本相似。用合成的聚合物制备的MISPE小柱,装填量为200mg时,柱容量为每克MIP可结合500μg三聚氰胺。制备的MISPE柱能高选择性地萃取、净化饲料类和乳制品类基质中的三聚氰胺,平均回收率大于80％,相对标准偏差小于10％;用于鸡蛋、猪尿和血浆基质中痕量三聚氰胺的萃取、净化和富集,小柱各项性能指标理想。选择性试验和pH条件试验推测三聚氰胺与合成的环丙氨嗪-印迹聚合物之间除孔穴特异性互补外,静电作用力(离子键)起主要的识别作用。
3.基于对三聚氰胺及其同系物三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸的三甲基硅醚衍生物的电子轰击(EI)质谱主要特征碎片离子的解析,建立了同时测定该4种化合物的GC-MS方法,检测限均达10ng/mL。基于对三聚氰胺及其同系物的电喷雾-碰撞诱导解离(ESI-CID)质谱主要特征碎片离子解析,建立了离子对反相色谱分离测定三聚氰胺及反相色谱同时测定该4种化合物的LC-MS/MS方法。
4.建立了高效液相色谱同时快速测定禽蛋中苏丹Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ残留分析方法。禽蛋试样中苏丹红用5％丙酮己烷溶液提取,中性氧化铝净化,在鲜鸡蛋、鲜鸭蛋及咸鸭蛋等试样中4种苏丹红的平均回收率大于70％,相对标准偏差小于10％,检测限达4μg/kg。苏丹红经N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺衍生,首次解析归属了苏丹Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ三甲基硅醚的EI和负化学电离(NCI)质谱主要特征碎片离子,据此,建立了同时测定禽蛋中4种苏丹红的GC-EI-MS和GC-NCI-MS确证分析方法。实验表明,咸鸭蛋黄中4种苏丹红的检测限在2.0～4.2μg/kg之间,在相同浓度水平下,苏丹红在纯溶剂中和咸鸭蛋黄试样提取基质中的相应离子丰度比之间差异不显著,符合欧盟有关GC-MS确证分析的规定要求。