表1 检测离子对及碰撞能量
Table 1 Ion pair and collision energy
母离子（m/z） 子离子（m/z） 碰撞能量/eV 210.000 78 10 122 10 180 5
摘 要：研究大豆及大豆制品中甲醛含量的气相色谱-串联质谱联用仪检测方法；对市售大豆中甲醛本底含量进行检测。以衍生溶液提取样品中甲醛，盐析后取乙腈层采用气相色谱-串联质谱联用仪检测。甲醛的回收率为83.9%～95.6%；相对标准偏差为2.50%。该方法用于大豆及大豆制品中甲醛含量检测结果满意。
关键词：甲醛；大豆及大豆制品；气相色谱-串联质谱联用仪
甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，在常温下为气态，其35%～40%的水溶液称为福尔马林，作为防腐剂使用。甲醛为细胞原浆毒，毒性很高，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质［1］，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。
近年来，一些不法食品生产经营者将甲醛违禁添加到劣质食品中改变食品的色泽和口感，从而导致食品中甲醛污染日趋严重，食品中是否含有甲醛以及甲醛含量的高低越来越受到人们广泛关注。
食品中甲醛的检测方法很多，常用的有分光光度法、色谱法和电化学法等［2］。目前使用液相色谱法检测食品中甲醛含量运用最为广泛，该方法利用醛酮类物质可与2，4-二硝基苯肼反应生成相应的2，4-二硝基苯腙原理对甲醛进行衍生，甲醛衍生物在365 nm处有紫外吸收，可使用液相色谱紫外检测器加以定性定量检测。该方法与现有其它甲醛含量检测方法相比具备较好的选择性和准确性，但由于其采用的衍生反应并非唯一针对甲醛，从原理上讲，食品中所含有的各类醛酮类物质均可以发生该衍生反应，同时液相色谱依靠保留时间定性，定性能力上存在一定欠缺，因此，运用液相色谱方法检测食品中甲醛可能存在假阳性结果的风险［3］。甲醛对人体危害较大，社会关注度高，若由于检测方法问题产生误判，将会造成社会舆论，给检测机构和生产企业带来负面影响。因此，有必要开发一种选择性更好的方法用于食品中甲醛检测，避免出现假阳性的错误结果。
本文选择实际工作中容易出现甲醛非法添加的豆制品作为研究对象，探索采用定性能力更强大的气相色谱-串联质谱联用仪测定甲醛含量的检测方法，并利用该方法检测大豆原料中甲醛本底含量。结果表明，该方法选择性好，回收率高，线性范围宽，检出灵敏度高。
1．1 仪器
TSQ quantum XLS气相色谱-串联质谱联用仪：美国ThermoFisher公司；食品粉碎机：浙江省瑞安市春海药材器材厂；恒温水浴振荡器：常州国华电器有限公司；涡旋仪：美国YALBOYS公司；Allegra 64R高速冷冻离心机：美国贝克曼公司。
1．2 试剂
乙腈：色谱纯；甲醛、乙酸钠、冰乙酸、2，4-二硝基苯肼、2，4-二硝基苯腙（C7H6N4O4≥98.0%）：东京化成工业株式会社；硫酸铵，以上均为分析纯；超纯水煮沸10 min后冷却。衍生试剂配制：称取1.32 g乙酸钠，150 mg 2，4-二硝基苯肼，以适量水溶解，加入0.5 mL冰乙酸，用50%乙腈-水溶液定容至500 mL。
1．3 色谱质谱条件
1.3.1 色谱条件
进样口250℃；程序升温过程：柱初温100℃保持2 min，以10℃/min升至200℃保持1 min，再以20℃/min升至240℃保持4min；载气为高纯氦气，流速1.2mL/min；不分流进样，不分流时间1min；进样量1 μL。
1.3.2 质谱条件
EI离子源，离子源温度280℃，碰撞气1.5 mTorr，GC-MS接口温度280℃，采用选择性离子对扫描（SRM），检测离子对及碰撞能量见表1。
表1 检测离子对及碰撞能量
Table 1 Ion pair and collision energy
母离子（m/z） 子离子（m/z） 碰撞能量/eV 210.000 78 10 122 10 180 5
1．4 方法
1．4．1 标准溶液的配制和标定
称取4.5 g甲醛，用水稀释定容至1 L，采用GB/T 2912.1-2009《附录B甲醛原液的标定-碘量法》进行标定。
1.4.2 样品处理及被测成分提取
将大豆、腐竹等大豆制品用粉碎机粉碎，称取样品约2 g，精确到0.1 mg，置于具塞塑料离心管中，准确加入20.0 mL衍生试剂，旋紧盖子，涡旋混匀后置于60℃恒温水浴振荡器中衍生60 min后取出迅速冷却至室温，加入8g硫酸铵，混匀后4000r/min离心5min，取上层清液置于刻度试管中，下层溶液用10 mL乙腈重复提取1次，合并上清液，用乙腈定容至20 mL，摇匀后待测［4］。
1.4.3 标准溶液衍生
取稀释后的系列标准溶液，加入20.0 mL衍生试剂与样品同样处理。
1．4．4 测定
在上述色谱质谱条件下，待仪器基线稳定后，分别注入1 μL衍生后的标准溶液系列及样品溶液于气相色谱-串联质谱联用仪中，根据标准溶液系列浓度和峰面积绘制标准曲线。标准样品衍生后总离子流图见图1，衍生物2，4-二硝基苯腙的质谱图见图2，SRM质谱图见图3。
图1 标准样品衍生后总离子流图
Fig.1 TIC of GC-MS/MS-SRM for standard sample
图2 衍生产物2，4-二硝基苯腙的质谱图
Fig.2 Mass spectrogram of derivatives 2，4-two nitro phenylhydrazone
图3 SRM质谱图
Fig.3 SRM Mass spectrogram
2．1 衍生产物溶解性试验
相关研究资料对衍生反应产物2，4-二硝基苯腙理化性质描述较少，本试验购买了2，4-二硝基苯腙纯品，对其溶解性进行试验，结果显示其不溶于纯水、难溶于石油醚、微溶于酸性水溶液和正己烷、易溶于乙腈和乙酸乙酯。
2.2 提取溶剂和蛋白沉淀剂的选择
甲醛水溶性好，本试验优先采用超纯水提取，发现大豆样品及大豆制品中含有较多蛋白质和脂肪成分，采用水为溶剂提取后提取液呈乳化状态，离心亦无法使之有效分层。试验中先采用食品检测常用的蛋白沉淀剂亚铁氰化钾和乙酸锌用于沉淀蛋白，经测试蛋白沉淀效率显著，但由于其沉淀蛋白主要机理为吸附作用，因此导致检测回收率较低，加标回收率仅为50%左右；后改用硫酸铵盐析，沉淀效果不满意。经反复试验发现在超纯水中加入一定比例的乙腈可明显减少样品中杂质溶出。试验选用50%乙腈-水溶液作为提取溶液，既能够利用水对甲醛的溶解性进行有效提取，又能够发挥乙腈的蛋白沉淀效果。为减少操作步骤，试验中采用50%乙腈-水溶液配制衍生试剂，将目标物提取、沉淀蛋白和衍生反应同时进行。另外，试验发现加入乙腈也有助于提高衍生产物溶解性，避免在水相析出。
2.3 进样溶剂的选择
采用含水量较高的提取溶剂，不适宜直接进入质谱，需要选择合适的有机溶剂进行萃取后进样，该溶剂的萃取效率直接影响方法的检测灵敏度。由于2，4-二硝基苯腙难溶于石油醚，微溶于正己烷，采用环己烷［5］、三氯甲烷、乙酸乙酯等溶剂对衍生产物2，4-二硝基苯腙进行萃取，结果表明，乙酸乙酯萃取效率相对较好，但回收率仍不太满意。乙腈与水可以任何比例混溶，但当加入水溶性好的盐后能使乙腈和水完全分离。经试验，向样品提取管中加入8 g硫酸铵后以4 000 r/min冷冻离心［1］，样品可以分为3层，上层为乙腈层、中层为样品残渣、下层为饱和的硫酸铵水溶液，吸取乙腈层可以直接进样。
2．4 方法的准确度测定
称取3份样品，分别加入一定量的甲醛标准样品溶液，在前述条件下进行回收率的测定。结果经统计，甲醛含量测定的回收率范围为83.9%～95.6%，甲醛含量测定的加标回收试验结果见表2。
2．5 方法的精密度测定
称取一份样品，按上述方法处理，平行测定6次，计算相对标准偏差。结果经统计，甲醛含量测定的相对标准偏差为2.50%（表3），表明该分析方法精密度良好，甲醛含量测定的精密度试验结果见表3。
表2 甲醛含量测定的加标回收试验结果
Table 2 Recovery test of formaldehyde
添加水平/（mg/kg） 回收率范围/% 1.0 83.9～94.7 5.0 85.2～95.6 10.0 86.5～93.4
表3 甲醛含量测定的精密度试验结果
Table 3 Precision test of formaldehyde
测定值/（mg/kg） 平均值/ （mg/kg） RSD/% 7.140 6.959 7.217 7.449 7.041 7.316 7.187 2.50
2.6 方法的线性范围和检出限
将标准溶液配制成0、0.2、0.4、1、2、3、12 μg/L系列标准溶液，按照上述过程处理及测试，标准溶液标准曲线见图4，相关系数为R2=0.999 8，结果表明线性关系良好。经试验，该方法检出限为0.5 mg/kg。
图4 甲醛标准溶液标准曲线
Fig.4 The standard curve of formaldehyde standard solution
2．7 大豆样品中甲醛本底含量分析
收集非转基因大豆、市售各产地转基因大豆进行分析表明，大豆中甲醛本底含量在3.0 mg/kg～5.0 mg/kg之间。
通过将样品粉碎、涡旋混合提取及衍生、离心分离等一系列提取净化步骤并采用优化的色谱质谱条件，成功地进行了大豆及大豆制品中甲醛含量的检测。试验结果表明：该检测方法选择性好，回收率高，线性范围宽，检出灵敏度高，是大豆及大豆制品中甲醛含量检测快速而准确的检测方法，可很好的应用于全面调查和日常检测相关产品中甲醛本底和非法添加情况。
参考文献：
［1］刘细祥，彭兰惠，何柳媚，等.催化光度法测定食品中痕量甲醛［J］.湖北农业科学，2013，52（22）：5572-5574
［2］靳红果，刘华琳，张瑞，等.食品中甲醛及其检测方法［J］.食品工业科技，2013，34（19）：373-377
［3］黄晓兰，黄芳，林晓珊，等.气相色谱-质谱法测定食品中的甲醛［J］.分析化学，2004，32（12）：1617-1620
［4］中华人民共和国浙江出入境检验检疫局.SN/T 1547-2011进出口食品中甲醛含量测定液相色谱法［S］.北京：中国标准出版社，2011
［5］李红权，孙良娟，欧安，等.气相色谱法测定木质食品接触材料中游离甲醛［J］.理化检验，2012，48（8）：962-967
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.11.036
收稿日期：2014-12-08
Determination of Formaldehyde in Soybean and Soybean Products Using Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry
Abstract：This paper introduced the determination method of formaldehyde in soybean and soybean products by GC-MS/MS；To detect the background concentration of formaldehyde in the commercial soybean.The sample was extracted with derivatization solution，took acetonitrile layer after salting out，detected by GC-MS/MS．The recovery was found for formaldehyde to be 83.9%-95.6%，and the relative standard deviation was 2.50%．The method used for the detection of formaldehyde in soybean and soybean products with satisfactory results．
Key words：formaldehyde；soybean and soybean products；GC-MS/MS