一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法技术

本发明专利技术涉及食品检测方法技术领域，为解决现有食品中甲醛的分析方法存在样品前处理操作繁琐且提取时间长，分析速度慢，灵敏度低的问题，提供了一种高通量反应纸喷雾质谱法直接快速检测食品中甲醛含量的方法，包括以下步骤：（1）将未经任何前处理的待测样品置于滤纸上，滴加衍生剂溶液进行原位衍生化反应；（2）加载喷雾电压，产生电喷雾，进入质谱仪进行实时检测，记录MS数据；（3）绘制标准曲线；（4）将MS数据与标准曲线比对，定量分析待测样品的甲醛含量。本发明专利技术的检测方法无需样品前处理，检出限低，分析速度快，操作简便，不仅具有较好的精密度和准确度，而且具有高效率、高灵敏度和高选择性的检测能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法
本专利技术涉及食品检测方法
，尤其涉及一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法。
技术介绍
甲醛是一种有刺激性气味的无色气体，能溶于水，是一种常见的空气污染物。30～40％的甲醛溶液就是我们常说的福尔马林。甲醛可以通过正常的新陈代谢过程在生物体内自然产生，因此，它存在于许多食品中。例如许多的海产品中，甲醛会在其冷藏过程中和甲壳类动物死后累积。研究数据表明，鱿鱼，黄鱼，红虾，章鱼和扇贝，它们的天然甲醛含量为2.18±1.41mg/kg。在香菇的新鲜子实体生长发育过程中，其制备的蛋白质成分将精氨酸转化为蛋氨酸，反应产物还包括甲醛。研究数据表明，香菇的甲醛含量高达119～494mg/kg。同时，甲醛也可以在空气，纺织品，化妆品，药物以及加工食品的防腐剂中被发现。例如，在牛乳的生产运输过程中，加入甲醛可减少细菌增生，以此延长牛乳的保质期。甲醛具有较强的毒性，早已被国际癌症研究机构(IARC)确定为具有致癌性的物质，并被列为第一类“致癌物质”。研究表明，甲醛能进攻人体的亲核基因，启动DNA错误的复制，从而导致DNA损伤、基因突变。摄入微量的甲醛，则不会危害到人类的健康。摄入大量的甲醛，可能诱导耳、鼻、喉的癌症。目前，传统的甲醛检测方法均建立在样品前处理的基础上。常见的样品中甲醛前处理法包括：超声法、浸泡法、蛋白沉淀法和蒸馏法。超声法提取时间较长，提取效率较高。浸泡法提取时间长，不适用于有色液体。蛋白沉淀法适用样品较少。蒸馏法操作比较繁琐，易受其他化学反应的干扰。而测定甲醛的传统方法主要是分光光度法和色谱法。分光光度法是通过甲醛与某种试剂反应产生的某种有色化合物在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对甲醛进行定量分析的方法。其中，以乙酰丙酮法、AHMT法、变色酸法和酚试剂分光光度法最为普遍。Voncina等(Voncinaetal.,Mater.Sci.Forum.455-456(2004)801)讨论了乙酰丙酮法测定儿童服装中甲醛的含量。Noordiana等(Noordianaetal.,Int.FoodRes.J.18(2011)125)通过乙酰丙酮法对各类海产品中的甲醛进行了定量。色谱法的原理是将甲醛衍生为液相或气相可分析的化合物，再经色谱分离后进行检测(Jinetal.,ScienceandTechnologyofFoodIndustry34(2013)373)。其中，2,4-二硝基苯肼和苯肼是较为常见的用于甲醛定量的衍生剂。Sebaei等(Sebaeietal.,Int.J.Anal.Chem.2018(2018)1)以2,4-二硝基苯肼为衍生化试剂，建立了高效液相色谱法测定乳制品中甲醛含量的方法。Bianchi等(Bianchietal.,FoodChem.100(2007)1049)以五氟苄基-羟基胺盐为衍生剂，通过(SPME)-GC-MS法对12种鱼类中的甲醛含量进行检测分析。综上所述，食品中甲醛的分析方法存在食品前处理操作繁琐且提取时间长，分析速度慢，灵敏度低等问题。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中食品中甲醛的分析方法存在样品前处理操作繁琐且提取时间长，分析速度慢，灵敏度低的问题，提供了一种操作简便，效率高，灵敏度高的高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法，包括以下步骤：(1)将待测样品置于滤纸上，在待测样品表面滴加衍生剂溶液进行原位衍生化反应，得到甲醛衍生物；所述待测样品示经任何前处理，所述滤纸具有尖端结构，所述尖端结构朝向质谱仪的入口端；(2)对滤纸远离尖端结构的方向加载喷雾电压，滤纸的尖端结构产生电喷雾，进入质谱仪进行实时检测，以正离子模式记录MS数据；(3)配制梯度甲醛标准溶液，以梯度甲醛标准溶液替代待测样品，重复步骤(1)和(2)的操作，记录测试结果，以甲醛的浓度为横坐标，以质子化的甲醛衍生物的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线；(4)将步骤(2)记录的MS数据与步骤(3)绘制的标准曲线比对，定量分析待测样品的甲醛含量。本专利技术提供一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法，本专利技术所述反应纸喷雾质谱的原理是衍生剂被滴加在置于滤纸中端的样品上，进行原位衍生化反应，在高压驱动下的衍生产物进行迁移、电离，进入质谱后进行实时监测。本专利技术的检测方法无需样品前处理，检出限低，分析速度快，操作简便，不仅具有较好的精密度和准确度，而且具有高效率、高灵敏度和高选择性的检测能力，可作为食品中甲醛的定量分析方法，为食品中甲醛的检测提供参考。作为优选，步骤(1)中，在滴加衍生剂之前，先在待测样品表面滴加内标物溶液，内标物不与待测样品反应，加入内标物可以提供参比，用于定量检测，便于提高检测结果的准确度。作为优选，步骤(3)中，所述标准曲线以质子化的甲醛衍生物与质子化的内标物的峰面积比为纵坐标。作为优选，所述内标物溶液为500μg/L的丹酰胺溶液。作为优选，所述衍生剂溶液为由含1％乙酸的丹磺酰肼乙腈溶液；所述丹磺酰肼乙腈溶液的浓度为20mg/L。作为优选，步骤(3)中，所述质子化的甲醛衍生物为质子化的腙，其MS/MS谱图如图3所示；所述质子化的内标物为质子化的丹酰胺。高通量反应纸喷雾质谱法获得的甲醛衍生物——腙和丹酰胺的提取离子流图如图4所示，证明了高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的可行性。丹磺酰肼和甲醛的反应方程式如下：作为优选，步骤(2)中，喷雾电压控制在+4.0～+5.0kV。该喷雾电压范围内，正离子模式下以丹磺酰肼为衍生剂进行纸喷雾质谱分析得到如图2所示的质谱图。图中m/z266.0957归属于丹磺酰肼的[M+H]+，m/z251.0847归属于丹酰胺的[M+H]+。为了确认m/z278.0959归属于质子化的甲醛衍生物——腙，通过碰撞诱导解离(CID)得到其MS/MS谱图(图3)。信号最强的峰m/z263.0721，是失去-CH3基团的质子化丹酰胺的产物。m/z236.0729和m/z171.1027分别是质子化的丹磺酰肼失去-CH3和-SO2-NH-N＝CH2基团的产物。ThermoFisherLTQOrbitrap质谱仪(ThermoScientific，圣何塞，加利福尼亚州，美国)被用于高通量反应纸喷雾质谱分析。毛细管温度设置为275℃，喷雾电压设置为+4.0kV，其他参数均为默认值。为获得二级质谱，碰撞诱导解离(CID)能量设置为29％，同时键入母离子的隔离窗口m/z＝1.0，其他参数均为默认值。仪器控制和数据处理是通过Xcalibur软件进行的。作为优选，步骤(3)中，所述甲醛的浓度为3～300μg/L。作为优选，步骤(3)中，绘制标准曲线的方法为：(1)将10μL由超纯水稀释的3，5，10，50，100，150，200，250，300μg/L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将待测样品置于滤纸上，在待测样品表面滴加衍生剂溶液进行原位衍生化反应，得到甲醛衍生物；所述待测样品未经任何前处理，所述滤纸具有尖端结构，所述尖端结构朝向质谱仪的入口端；/n（2）对滤纸远离尖端结构的方向加载喷雾电压，滤纸的尖端结构产生电喷雾，进入质谱仪进行实时检测，以正离子模式记录MS数据；/n（3）配制梯度甲醛标准溶液，以梯度甲醛标准溶液替代待测样品，重复步骤（1）和（2）的操作，记录测试结果，以甲醛的浓度为横坐标，以质子化的甲醛衍生物的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线；/n（4）将步骤（2）记录的MS数据与步骤（3）绘制的标准曲线比对，定量分析待测样品的甲醛含量。/n

【技术特征摘要】
1.一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将待测样品置于滤纸上，在待测样品表面滴加衍生剂溶液进行原位衍生化反应，得到甲醛衍生物；所述待测样品未经任何前处理，所述滤纸具有尖端结构，所述尖端结构朝向质谱仪的入口端；
（2）对滤纸远离尖端结构的方向加载喷雾电压，滤纸的尖端结构产生电喷雾，进入质谱仪进行实时检测，以正离子模式记录MS数据；
（3）配制梯度甲醛标准溶液，以梯度甲醛标准溶液替代待测样品，重复步骤（1）和（2）的操作，记录测试结果，以甲醛的浓度为横坐标，以质子化的甲醛衍生物的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线；
（4）将步骤（2）记录的MS数据与步骤（3）绘制的标准曲线比对，定量分析待测样品的甲醛含量。


2.根据权利要求1所述的一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法，其特征在于，
步骤（1）中，在滴加衍生剂之前，先在待测样品表面滴加内标物溶液；
步骤（3）中，所述标准曲线以质子化的甲醛衍生物与质子化的内标物的峰面积比为纵坐标。


3.根据权利要求2所述的一种高通量反应纸喷雾质谱法快速检测食品中甲醛含量的方法，其特征在于，所述内标物溶液为500μg/L的丹酰胺溶液。


4.根据权利要求1-3任一所述的一种高通量反应纸喷雾...

【专利技术属性】
技术研发人员：王园朝，林秋雨，程和勇，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33