食品中亚硝胺分析技术研究综述

王子微，陈美如，黎 敏，黄 哲，李雪楠，袁 媛

（吉林大学食品科学与工程学院，吉林长春 130062）

0 引言

亚硝胺是食品中最常见的化学致癌物，目前已知的种类有300多种，其中存在最普遍、研究最为深入的有4种，即N-二甲基亚硝胺（NDMA）、N-二乙基亚硝胺 （NDEA）、N-二丙基亚硝胺（NDPA） 和N-亚硝基吡啶烷（NDBA）。食品中亚硝胺物质的来源有2种[1]，第1种是外源性摄入，在食品的加工生产和贮藏中，硝酸盐和亚硝酸盐等护色剂和防腐剂的添加，以及油炸、熏制、煎制和腌制等食品加工过程都可能导致亚硝胺的形成[2]；第2种是内源性合成，鱼类、奶类、肉类和蔬菜[3]等食物中含有硝酸盐、亚硝酸盐等亚硝胺前体化合物，人体摄入后可在胃酸环境中与蛋白质代谢产生的胺类物质形成亚硝胺类化合物。

大量试验研究表明，亚硝胺物质具有极强的毒性和致癌性，可以诱发几乎哺乳动物体内全部脏器和组织肿瘤的产生[4-9]。因此，从1988年起我国开展了限量监管食品中亚硝胺类物质的相关工作。而近年来，为对食源性危害的限量监管提供可靠的技术支持，亚硝胺类物质的分析与检测技术也在不断发展与更新。对食品中亚硝胺类物质的传统分析技术和新型分析技术进行了阐述，重点介绍了气相色谱法、气相色谱-质谱联用法和高效液相色谱法在食品中亚硝胺类物质分析检测方面的应用，并对其发展前景进行了展望。

1 传统分析技术

1.1 比色法

比色法首先对样品中的挥发性亚硝胺进行分离纯化，之后进行紫外光照射光解，使亚硝胺转化成为亚硝酸，再通过重氮-偶合反应得到红色的偶氮染料，从而可以测出样品中亚硝胺类物质的含量。该法又被称为盐酸萘乙二胺法，操作简单，可以用于测定食品中挥发性亚硝胺的总量。

1.2 薄层色谱法（TLC）

TLC是最早应用于分离和测定亚硝胺的技术[10]，将吸附剂均匀涂布成一个薄层，然后选择适宜的溶剂在薄层上对样品进行色谱分离。此法操作简单、成本较低，但是灵敏度低、选择性差、准确度也不高，只适用于亚硝酸含量较多且亚硝酸种类较少的情况。

1.3 紫外-可见分光光度法（UV-Vis）

UV-Vis的原理与比色法相似，样品亚硝胺经由紫外照射后会发生光解转化为仲胺和亚硝酸根离子，从而可以利用盐酸萘乙二胺的显色反应测定亚硝胺的含量。此法所用的仪器成本相对较低，操作相对简单，但当样品提取液具有一定色度时，使用此方法测定的结果准确性不高。赵庆武等人[11]利用UV-Vis在国标方法基础上进行了改良，加入了溶液色度校正的步骤，扣除了样品提取液自身的吸光度，试验的回收率、准确度和精密度均有一定的提高。对于基层检测分析单位而言，UV-Vis改良法在食品中亚硝胺分析方面仍然具有很好的现实意义。

2 新型分析技术

2.1 气相色谱法（GC）

气相色谱法是利用物质的吸附能力、溶解度、亲和力、阻滞作用等物理性质的不同，对混合物中各组分进行分离、分析的方法，可以使用多种检测器，如火焰电离检测器（FID）、热导检测器（TCD）、电子捕获检测器（ECD）等，目前广泛应用于检测食品中的污染物。马俪珍等人[12]采用气相色谱火焰离子化法（GC-FID） 检测熟肉制品中的亚硝胺物质，检出限为0.8 μg/mL。而杨宁等人[13]在此基础上建立了新型的固相萃取（SPE）预处理结合GC-FID直接快速分析样品中9种亚硝胺的检测方法，定量限为4.23～6.10 μg/mL，最低检测限为 1.27～1.83 μg/mL，具有良好的重现性，并简化了样品繁琐的预处理过程，在一定程度上避免了交叉污染。Al-Kaseem M等人[14]采用二氯甲烷有机溶液对亚硝胺进行萃取，通过GC-FID检测肉制品中的7种挥发性亚硝胺，线性范围为 0.6～500 μg/L，检出限为 0.077～0.180 μg/kg，回收率为82.0%～105.5%，结果可靠准确。Ramírez N等人[15]通过加压液体萃取亚硝胺，结合气相色谱-氮化学发光检测法（GC×GC-NCD） 检测烟草样品中的亚硝胺含量，目标回收率高于80%，检测限低于16 ng/g，灵敏度较高、重现性良好。由此，气相色谱法因为设备匹配性高、方法简单经济，成为挥发性亚硝胺类物质最常用的检测方法之一。

2.2 气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）

气相色谱-质谱联用技术是将气相色谱法的分离技术与质谱法的检测分子结构及确定分子量的技术结合起来，用于分析复杂的混合组分，是所有联用技术中发展最完善、应用最广泛的，同时也是目前公认最有效的检测技术之一，也是国家标准GB 5009.26—2016第一法[16]。陈海槟[17]利用超声振荡法提取亚硝胺后，选用固相萃取柱和DB-WAX色谱柱对腌制的水产品中6种挥发性N-亚硝胺化合物进行检测，通过对萃取柱、色谱柱、柱温提升速率等优化后得出结果：除NDPA的含量为0.03 μg/kg以外，其他5种NDMA均为0.05 μg/kg，达到10-9级水平。余卫军等人[18]通过农药残留快速检测技术（QuEChERS）从市售的腊肠中提取并净化分离出9种挥发性亚硝胺物质，并用气相色谱-三重四极杆质谱联用法（GC-MS/MS） 进行检测。线性范围为 0.25～200 μg/L，通过浓缩降低了检出限（0.01～0.10 μg/kg），回收率达到90.7%～116.0%。金璐等人[19]采用气相色谱-串联质谱联用技术检测存在于四川泡菜中的7种亚硝胺物质并测定3个泡菜样本中的亚硝胺物质的含量，发现总亚硝胺的平均含量均在2 mg/kg以下，检出限为 0.01～0.12 mg/kg，可见此检测法灵敏度较高。Anna S等人[20]采用NaOH或甲醇萃取、固相萃取净化法提取出亚硝胺，并利用气相色谱-化学离子化质谱联用法（GC-CI/MS/MS） 测定肉制品中的含量，回收率为95%～110%，相对标准偏差为5%～11%，定量限为0.3～0.4 mg/kg，以高选择性和灵敏度成功分析罐装样品中低含量的亚硝胺。由此可见，气相色谱质谱联用法因其用时短、分离效果好、检测限低、灵敏度高，成为目前检测亚硝胺类物质较常用的方法。

2.3 高效液相色谱法（HPLC）

高效液相色谱法相比以上2种检测方法，研究较少，主要是因为亚硝胺在紫外光的照射下会发生分解，造成检测结果上的偏差。但优点是其不仅高效、灵敏、选择性强，而且对样品的要求较低，处理过程简单[21]。既能检测挥发性亚硝胺，同时对非挥发性、热不稳定或分子量较高的亚硝胺也具有良好的检测能力。洪凰等人[22]基于此法的缺陷，通过丹磺酰氯衍生反应改变N-亚硝胺的结构，提高了选择性和灵敏度，建立了一套基于柱前衍生高效液相色谱测定肉制品中亚硝胺的新方法，平均回收率在81.0%～107.5%，检出限均在0.2 μg/kg，该法适用性强，解决了因为检测设备的客观障碍而导致的监测难题。韩莹等人[23]根据亚硝胺类物质特有的紫外吸收特性，运用高效液相色谱-紫外检测器对水样中的4种亚硝胺类物质（NDMA，NDEA，NDPA，NDBA）进行分离和测定，该法具有良好的线性关系和精密度。Herrmann S S等人[24]采用高效液相色谱串联质谱光谱法（LC-MS/MS）同时测定肉制品加工过程中挥发性亚硝胺（VNA） 和非挥发亚硝胺（NVNA） 的含量，试样通过的检出限分别为0.2 μg/kg和1.0 μg/kg，结果可信度较高。虽然高效液相色谱法具有操作简单、灵敏度高和分析速度快等优点，但是目前国内运用此方法检测亚硝胺物质含量的研究较少。

3 结语

食品中亚硝胺物质的传统分析技术普遍存在灵敏度低、检出限高、化学处理部分相对复杂的弊端，而以色谱-质谱联用技术为核心的新型分析技术虽然在检测的灵敏度上有了大幅度的提升，但仍然存在能够有效检测的亚硝胺类物质有限[25]、样品经前处理后损失较多、试验成本较高等问题。因此，食品中亚硝胺类物质的分析技术在今后仍然需要不断完善和改进。为了提高分析技术的回收率和结果准确度，如何建立适应性更强、萃取效率更高、操作更为简单快速的前处理方法，如何改进相关仪器的操作性能，完善相关技术指标将是今后亟待解决的问题。