食品中亞硝胺分析技術(shù)研究綜述

王子微，陳美如，黎 敏，黃 哲，李雪楠，袁 媛

（吉林大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130062）

0 引言

亞硝胺是食品中最常見的化學(xué)致癌物，目前已知的種類有300多種，其中存在最普遍、研究最為深入的有4種，即N-二甲基亞硝胺（NDMA）、N-二乙基亞硝胺 （NDEA）、N-二丙基亞硝胺（NDPA） 和N-亞硝基吡啶烷（NDBA）。食品中亞硝胺物質(zhì)的來(lái)源有2種[1]，第1種是外源性攝入，在食品的加工生產(chǎn)和貯藏中，硝酸鹽和亞硝酸鹽等護(hù)色劑和防腐劑的添加，以及油炸、熏制、煎制和腌制等食品加工過(guò)程都可能導(dǎo)致亞硝胺的形成[2]；第2種是內(nèi)源性合成，魚類、奶類、肉類和蔬菜[3]等食物中含有硝酸鹽、亞硝酸鹽等亞硝胺前體化合物，人體攝入后可在胃酸環(huán)境中與蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生的胺類物質(zhì)形成亞硝胺類化合物。

大量試驗(yàn)研究表明，亞硝胺物質(zhì)具有極強(qiáng)的毒性和致癌性，可以誘發(fā)幾乎哺乳動(dòng)物體內(nèi)全部臟器和組織腫瘤的產(chǎn)生[4-9]。因此，從1988年起我國(guó)開展了限量監(jiān)管食品中亞硝胺類物質(zhì)的相關(guān)工作。而近年來(lái)，為對(duì)食源性危害的限量監(jiān)管提供可靠的技術(shù)支持，亞硝胺類物質(zhì)的分析與檢測(cè)技術(shù)也在不斷發(fā)展與更新。對(duì)食品中亞硝胺類物質(zhì)的傳統(tǒng)分析技術(shù)和新型分析技術(shù)進(jìn)行了闡述，重點(diǎn)介紹了氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和高效液相色譜法在食品中亞硝胺類物質(zhì)分析檢測(cè)方面的應(yīng)用，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

1 傳統(tǒng)分析技術(shù)

1.1 比色法

比色法首先對(duì)樣品中的揮發(fā)性亞硝胺進(jìn)行分離純化，之后進(jìn)行紫外光照射光解，使亞硝胺轉(zhuǎn)化成為亞硝酸，再通過(guò)重氮-偶合反應(yīng)得到紅色的偶氮染料，從而可以測(cè)出樣品中亞硝胺類物質(zhì)的含量。該法又被稱為鹽酸萘乙二胺法，操作簡(jiǎn)單，可以用于測(cè)定食品中揮發(fā)性亞硝胺的總量。

1.2 薄層色譜法（TLC）

TLC是最早應(yīng)用于分離和測(cè)定亞硝胺的技術(shù)[10]，將吸附劑均勻涂布成一個(gè)薄層，然后選擇適宜的溶劑在薄層上對(duì)樣品進(jìn)行色譜分離。此法操作簡(jiǎn)單、成本較低，但是靈敏度低、選擇性差、準(zhǔn)確度也不高，只適用于亞硝酸含量較多且亞硝酸種類較少的情況。

1.3 紫外-可見分光光度法（UV-Vis）

UV-Vis的原理與比色法相似，樣品亞硝胺經(jīng)由紫外照射后會(huì)發(fā)生光解轉(zhuǎn)化為仲胺和亞硝酸根離子，從而可以利用鹽酸萘乙二胺的顯色反應(yīng)測(cè)定亞硝胺的含量。此法所用的儀器成本相對(duì)較低，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，但當(dāng)樣品提取液具有一定色度時(shí)，使用此方法測(cè)定的結(jié)果準(zhǔn)確性不高。趙慶武等人[11]利用UV-Vis在國(guó)標(biāo)方法基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良，加入了溶液色度校正的步驟，扣除了樣品提取液自身的吸光度，試驗(yàn)的回收率、準(zhǔn)確度和精密度均有一定的提高。對(duì)于基層檢測(cè)分析單位而言，UV-Vis改良法在食品中亞硝胺分析方面仍然具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。

2 新型分析技術(shù)

2.1 氣相色譜法（GC）

氣相色譜法是利用物質(zhì)的吸附能力、溶解度、親和力、阻滯作用等物理性質(zhì)的不同，對(duì)混合物中各組分進(jìn)行分離、分析的方法，可以使用多種檢測(cè)器，如火焰電離檢測(cè)器（FID）、熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、電子捕獲檢測(cè)器（ECD）等，目前廣泛應(yīng)用于檢測(cè)食品中的污染物。馬儷珍等人[12]采用氣相色譜火焰離子化法（GC-FID） 檢測(cè)熟肉制品中的亞硝胺物質(zhì)，檢出限為0.8 μg/mL。而楊寧等人[13]在此基礎(chǔ)上建立了新型的固相萃?。⊿PE）預(yù)處理結(jié)合GC-FID直接快速分析樣品中9種亞硝胺的檢測(cè)方法，定量限為4.23～6.10 μg/mL，最低檢測(cè)限為 1.27～1.83 μg/mL，具有良好的重現(xiàn)性，并簡(jiǎn)化了樣品繁瑣的預(yù)處理過(guò)程，在一定程度上避免了交叉污染。Al-Kaseem M等人[14]采用二氯甲烷有機(jī)溶液對(duì)亞硝胺進(jìn)行萃取，通過(guò)GC-FID檢測(cè)肉制品中的7種揮發(fā)性亞硝胺，線性范圍為 0.6～500 μg/L，檢出限為 0.077～0.180 μg/kg，回收率為82.0%～105.5%，結(jié)果可靠準(zhǔn)確。Ramírez N等人[15]通過(guò)加壓液體萃取亞硝胺，結(jié)合氣相色譜-氮化學(xué)發(fā)光檢測(cè)法（GC×GC-NCD） 檢測(cè)煙草樣品中的亞硝胺含量，目標(biāo)回收率高于80%，檢測(cè)限低于16 ng/g，靈敏度較高、重現(xiàn)性良好。由此，氣相色譜法因?yàn)樵O(shè)備匹配性高、方法簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，成為揮發(fā)性亞硝胺類物質(zhì)最常用的檢測(cè)方法之一。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是將氣相色譜法的分離技術(shù)與質(zhì)譜法的檢測(cè)分子結(jié)構(gòu)及確定分子量的技術(shù)結(jié)合起來(lái)，用于分析復(fù)雜的混合組分，是所有聯(lián)用技術(shù)中發(fā)展最完善、應(yīng)用最廣泛的，同時(shí)也是目前公認(rèn)最有效的檢測(cè)技術(shù)之一，也是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.26—2016第一法[16]。陳海檳[17]利用超聲振蕩法提取亞硝胺后，選用固相萃取柱和DB-WAX色譜柱對(duì)腌制的水產(chǎn)品中6種揮發(fā)性N-亞硝胺化合物進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)萃取柱、色譜柱、柱溫提升速率等優(yōu)化后得出結(jié)果：除NDPA的含量為0.03 μg/kg以外，其他5種NDMA均為0.05 μg/kg，達(dá)到10-9級(jí)水平。余衛(wèi)軍等人[18]通過(guò)農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)技術(shù)（QuEChERS）從市售的臘腸中提取并凈化分離出9種揮發(fā)性亞硝胺物質(zhì)，并用氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS/MS） 進(jìn)行檢測(cè)。線性范圍為 0.25～200 μg/L，通過(guò)濃縮降低了檢出限（0.01～0.10 μg/kg），回收率達(dá)到90.7%～116.0%。金璐等人[19]采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)存在于四川泡菜中的7種亞硝胺物質(zhì)并測(cè)定3個(gè)泡菜樣本中的亞硝胺物質(zhì)的含量，發(fā)現(xiàn)總亞硝胺的平均含量均在2 mg/kg以下，檢出限為 0.01～0.12 mg/kg，可見此檢測(cè)法靈敏度較高。Anna S等人[20]采用NaOH或甲醇萃取、固相萃取凈化法提取出亞硝胺，并利用氣相色譜-化學(xué)離子化質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-CI/MS/MS） 測(cè)定肉制品中的含量，回收率為95%～110%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5%～11%，定量限為0.3～0.4 mg/kg，以高選擇性和靈敏度成功分析罐裝樣品中低含量的亞硝胺。由此可見，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法因其用時(shí)短、分離效果好、檢測(cè)限低、靈敏度高，成為目前檢測(cè)亞硝胺類物質(zhì)較常用的方法。

2.3 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法相比以上2種檢測(cè)方法，研究較少，主要是因?yàn)閬喯醢吩谧贤夤獾恼丈湎聲?huì)發(fā)生分解，造成檢測(cè)結(jié)果上的偏差。但優(yōu)點(diǎn)是其不僅高效、靈敏、選擇性強(qiáng)，而且對(duì)樣品的要求較低，處理過(guò)程簡(jiǎn)單[21]。既能檢測(cè)揮發(fā)性亞硝胺，同時(shí)對(duì)非揮發(fā)性、熱不穩(wěn)定或分子量較高的亞硝胺也具有良好的檢測(cè)能力。洪凰等人[22]基于此法的缺陷，通過(guò)丹磺酰氯衍生反應(yīng)改變N-亞硝胺的結(jié)構(gòu)，提高了選擇性和靈敏度，建立了一套基于柱前衍生高效液相色譜測(cè)定肉制品中亞硝胺的新方法，平均回收率在81.0%～107.5%，檢出限均在0.2 μg/kg，該法適用性強(qiáng)，解決了因?yàn)闄z測(cè)設(shè)備的客觀障礙而導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)難題。韓瑩等人[23]根據(jù)亞硝胺類物質(zhì)特有的紫外吸收特性，運(yùn)用高效液相色譜-紫外檢測(cè)器對(duì)水樣中的4種亞硝胺類物質(zhì)（NDMA，NDEA，NDPA，NDBA）進(jìn)行分離和測(cè)定，該法具有良好的線性關(guān)系和精密度。Herrmann S S等人[24]采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜光譜法（LC-MS/MS）同時(shí)測(cè)定肉制品加工過(guò)程中揮發(fā)性亞硝胺（VNA） 和非揮發(fā)亞硝胺（NVNA） 的含量，試樣通過(guò)的檢出限分別為0.2 μg/kg和1.0 μg/kg，結(jié)果可信度較高。雖然高效液相色譜法具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高和分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用此方法檢測(cè)亞硝胺物質(zhì)含量的研究較少。

3 結(jié)語(yǔ)

食品中亞硝胺物質(zhì)的傳統(tǒng)分析技術(shù)普遍存在靈敏度低、檢出限高、化學(xué)處理部分相對(duì)復(fù)雜的弊端，而以色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)為核心的新型分析技術(shù)雖然在檢測(cè)的靈敏度上有了大幅度的提升，但仍然存在能夠有效檢測(cè)的亞硝胺類物質(zhì)有限[25]、樣品經(jīng)前處理后損失較多、試驗(yàn)成本較高等問(wèn)題。因此，食品中亞硝胺類物質(zhì)的分析技術(shù)在今后仍然需要不斷完善和改進(jìn)。為了提高分析技術(shù)的回收率和結(jié)果準(zhǔn)確度，如何建立適應(yīng)性更強(qiáng)、萃取效率更高、操作更為簡(jiǎn)單快速的前處理方法，如何改進(jìn)相關(guān)儀器的操作性能，完善相關(guān)技術(shù)指標(biāo)將是今后亟待解決的問(wèn)題。