基于商用分子筛的分散固相微萃取-LC-MS/MS联用技术检测果酒中生物胺的新方法

针对食品中生物胺过量摄入危害健康的问题，研究人员开发了一种基于超稳Y型分子筛(USY)的分散固相微萃取(D-μSPE)结合LC-MS/MS技术，用于检测果酒中尸胺、酪胺等四种生物胺。该方法通过理论计算和实验验证揭示了氢键驱动的吸附机制，优化参数后检出限低至0.2–2.5?μg?L?1，回收率达91%–104%，具有高效富集、基质效应低等优势，为食品安全监测提供新范式。

　　

生物胺是食品发酵过程中产生的含氮化合物，低浓度时参与人体生理调节，但过量摄入会导致头痛、过敏等健康风险。果酒因含乙醇会加剧生物胺的不良反应，而传统检测方法如液液萃取(LLE)存在耗时长、试剂用量大等问题。针对这一难题，无锡市卫生健康委员会支持的研究团队在《Microchemical Journal》发表论文，首次系统探究了商用超稳Y型分子筛(USY)作为分散固相微萃取(D-μSPE)吸附剂的潜力。

研究采用理论计算(GFN2-xTB)与实验相结合的方法，通过LC-MS/MS分析技术，优化了USY对尸胺(CAD)、酪胺(TYR)等四种生物胺的吸附-解吸条件。关键实验技术包括：1) 分子筛孔径匹配性筛选(USY/TS-1/MCM-41)；2) 基于Langmuir等温模型的吸附机制验证；3) 氢键相互作用的能量计算；4) 实际果酒样本的加标回收率测试。

分子筛表征与筛选
通过孔径分布分析发现，TS-1(0.56?nm)与生物胺分子尺寸更匹配，但USY(0.71?nm)因更高的最大吸附容量(Q_m)和结合常数(K_L)成为最优选择，揭示孔径并非唯一决定因素。

吸附机制解析
GFN2-xTB计算显示，USY与生物胺主要通过水分子介导的氢键结合，结合能达-15.6至-20.3?kJ?mol^?1。Langmuir模型拟合度(R²>0.99)证实其为单分子层物理吸附。

方法学验证
优化后方法在0.6–8?μg?L^?1范围内线性良好，日内精密度1.3%–7.9%。USY的循环使用5次后效率仍保持90%以上，且显著降低基质效应。

该研究不仅为食品中生物胺检测提供了绿色高效的解决方案，更创新性地揭示了商用分子筛在D-μSPE中的吸附机制。USY的价格优势(约TS-1的1/10)和稳定性使其具备大规模应用潜力，为食品安全监测技术开发提供了新思路。研究同时指出，未来可进一步探索分子筛表面质子调控对选择性吸附的影响。