气相色谱-质谱法测定食品中3-乙酰基-2,5-二甲基噻吩的含量

简德威 熊含鸿 郑悦珊 洪泽淳 陈科

摘 要：本文的目的是建立准确、高效的气相色谱-质谱法测定食品中3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩含量的检测方法。样品经正庚烷超声萃取定容后，采用电子轰击电离源（EI）、选择离子监控（SIM）模式进行测定，外标法定量；对前处理中的萃取溶剂、萃取方法、萃取时间进行研究，并对检测方法进行方法学验证。根据不同空白基质的加标回收试验的结果显示，本方法前处理最优条件为使用正庚烷超声萃取15min。3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩在0.1～2.0mg/L浓度范围内线性良好，相关系数R2=0.997；在不同基质及不同加标浓度下，回收率为82.4%～100.8%，相对标准偏差为1.74%～3.90%。3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩在不同基质中的检出限均可达到0.05mg/kg，定量限达到0.15mg/kg。故得出结论，本研究通过对前处理条件的研究和检测方法的方法学验证，建立了一种气相色谱-质谱法测定食品中3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩含量的检测方法，该方法定性效果好、定量准确，且前处理操作简便、技术难度较低。

关键词：3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩 气相色谱-质谱法 食品 超声萃取

1 引言

3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩（3-acetyl-2，5-dimethylthiophene，ADP）是一种可以作为咸味香精的食品添加剂，其于2002年开始被用作食品用香料，常用于肉类食品加工中以赋予食品烤坚果味[1]。2013年，欧洲食品安全管理局（EFSA）对ADP进行安全评估，发现该物质在体内和体外实验均表现出基因毒性，会破坏DNA及细胞中的遗传物质，可能损害人体健康，作为食品用香料使用存在安全隐患[2]，长期使用该物质存在食品安全问题和隐患，易导致食品安全事件（事故）发生。因此，EFSA将ADP从许可香料中剔除，并严禁ADP作为食用香料投放市场或用于食品[3，4]。同年6月14日，欧盟委员会也通过法规Regulation（EC）No 545/2013，禁止将ADP作为食品用香料使用。目前，我国仍允许ADP作为食品用合成香料使用，并收录于国家标准GB 2760-2014[5]中。但是，中国香精香料化妆品工业协会于2013年8月14日发布自律文件（香化协字[2013]62号），要求香料生产企业不得生产用作食品用香料的3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩，食用香精中不得使用该物质[6]。

目前，国内对3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩的检测没有相应的国家标准。查找相关文献可发现，对ADP的检测方法有液相色谱法[7]、气相色谱-质谱法[8，9]及气相色谱三重四级杆质谱法[10]等。液相色谱法的优点是分离效率高、检测灵敏度高、应用范围广，缺点是定性效果差，容易受到杂质、基质等因素的干扰；气相色谱-质谱法的优点是前处理简单、操作方便、定性效果较好，但在复杂的基质样品中，背景响应较高，致使检测灵敏度降低；气相色谱三重四级杆质谱法的优点是定性更准确、抗干扰能力强、样品基质背景的响应较低、灵敏度也高于单级质谱，更适用于复杂基质中微量、痕量物质的检测[11-13]，但气相色谱三重四级杆质谱法操作较复杂，仪器较昂贵，技术难度较高。

考虑到食品基质复杂和检测技术的难度，采用气相色谱-质谱法测定3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩可以一定程度地避免受到杂质和基质的干扰，且定性效果好、定量准确、操作简便、技术难度较低，因此本研究选择气相色谱-质谱法作为检测方法。

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

2.1.1 仪器设备

GCMS-QP2010Ultra气相色谱-质谱联用仪[配电子轰击（EI）电离源]，日本岛津公司；AB204-S电子天平，瑞士梅特勒-托利多公司；Multifuge X3R离心机，美国赛默飞世尔公司；KQ-500DE超声清洗器，中国科桥公司；Vortex Genius 3涡旋混合器，德国IKA公司。

2.1.2 材料与试剂

正庚烷（色谱纯），康科德科技有限公司；正己烷（色谱纯），康科德科技有限公司；乙醇（色谱纯），康科德科技有限公司；0.45μm有机滤膜，美国PALL公司；3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩标准品（纯度99%），上海Aladdin公司。

2.2 实验方法

2.2.1 标准溶液配制

2.2.1.1 3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩标准储备溶液的配制

准确称取3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩标准品20mg（精确至0.0001g），用正庚烷溶解并定容至10mL，此溶液浓度为2mg/mL。

2.2.1.2 3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩标准中间溶液的配制

将3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩标准储备溶液（2.2.1.1）用正庚烷稀释成浓度为20mg/L的标准工作溶液。

2.2.1.3 3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩标准系列工作液的配制

用正庚烷将标准中间溶液（2.2.1.2）稀释成最终浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mg/L的标准系列工作溶液。

2.2.2 前处理方法

称取1.0g均匀样品（精确至0.0001g）置于50mL离心管中，加入5mL正庚烷，超声提取15min，5000r/min离心5min。然后将提取液转至10mL容量瓶，残渣用3mL正庚烷重复提取一次，合并所有提取液至10mL容量瓶，用正庚烷定容至10mL，过0.45μm有机滤膜，供气相色谱-质谱联用仪分析。

2.3 仪器条件

2.3.1 色谱条件

CP-wax：50m×0.25mm（内径）×0.25μm（膜厚）极性毛细管色譜柱；载气：He，纯度99.999%，流速1.5mL/min；进样口温度：220℃；进样方式：不分流进样；进样量：1μL；升温程序：初始温度50℃保持1min，以20℃/min升温至200℃保持3 min，再以10℃/min升温至220℃保持5min。

液体基质低加标（0.3mg/kg）6次重复测定的回收率在86.2%～94.8%之间，RSD为3.46%；中加标（0.6mg/kg）6次重复测定的回收率在86.7%～91.2%之间，RSD为1.74%；高加标（1.0mg/kg）6次重复测定的回收率在92.1%～101.3%之间，RSD为3.23%。

通过不同基质的不同浓度加标回收率及RSD可以看出，本方法满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》的要求[14]。

4 结论

本研究建立了一种气相色谱-质谱法测定食品中3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩含量的检测方法。通过对萃取溶剂、萃取方法、萃取时间的研究，确定了较优且操作简便的前处理条件，并对检测方法的线性、检出限、定量限、准确性、重复性进行方法学验证，确保本方法的结果准确可靠。本研究建立的气相色谱-质谱法测定食品中3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩含量的检测方法，定性效果好、定量准确，且前处理操作简便，技术难度较低，是对目前相对较少的3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩的检测方法的补充，为建立3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩检测的国家标准或方法提供参考依据，同时对执法部门进行食品加工和销售过程中违规、违法添加化学原料行为的监管提供技术支持，避免食品安全事件发生，从而保障食品行业健康发展和人民舌尖上的安全。

参考文献：

[1] 张华.几个杂环类香料新产品在香精中的应用.第二届全国香料香精化妆品洗涤用品食品添加剂专题学术论坛会议[C].上海：{出版者不详}，2011；70-72.

[2] EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed. Scientific opinion on the safety and efficacy of thiazoles， thiophene， thiazoline and thicnyl derivatives （chemical group 29）： 3-Acetyl-2，5-dimethyl thiophene when used as a flavouring for all animal species[J].EFSA Journal， 2013， 11（8）：3323-3336.

[3] Additives EPo， Feed PoSuiA. Scientific Opinion on the safety and efficacy of thiazoles， thiophene， thiazofine and thienyl derivatives （chemical group 29）： 3-acetyl-2， 5-dimethylthiophene when used as a flavouring for all animal species [J].EFSA Journal. 2013，11（8）：n/a-n/a.

[4] 欧盟禁止3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩作为食用香料[J].国内外香化信息，2013（08）：20-21.

[5] GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》[S].

[6] 中国香化协会发布“香料香精行业自律文件” （编号：CAFFCI-ZL001）关于3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩的限制要求[J].国内外香化信息，2013（09）：19.

[7] 刘瑞琦.食品添加剂3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩分析方法的研究[D].昆明理工大学，2018.

[8] 徐雪芹，一种食用香精香料中3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩的测定方法.广西壮族自治区，广西中烟工业有限责任公司，2017-01-04.

[9] 徐雪芹，李小兰，贾海江，等.一种食品添加剂中3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩的测定方法[P].广西：CN104655753A，2015-05-27.

[10] 茅佩卿，金绍强，王展华，等.气相色谱-三重四极杆质谱法测定食用香精中3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩[J].理化检验（化学分册），2019，55（03）：328-332.

[11] 余卫军，王佩，邱月升，等.气相色谱-三重四极杆质谱联用法检测市售腊肠中9种挥发性亚硝胺[J].分析测试学报，2016，35（06）：719-723.

[12] 胡光辉，刘伟丽，钱冲，等.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].食品安全质量检测学报，2016，7（11）：4312-4317.

[13] 邓晓军，胡国华，朱坚，等.气相色谱-离子阱二级质谱测定食品中丙烯酰胺残留[J].理化检验（化学分册），2007（04）：256-259.

[14]GB/T 27404-2008 《實验室质量控制规范 食品理化检测》[S].

基金项目：广东省药品监督管理局2019年科技创新项目（2019YDZ36）。