基于μSPEed?强阳离子交换有序介孔硅胶小柱的植物基饮料中托烷类生物碱监测方法研究

《Food Chemistry》：Monitoring tropane alkaloids in plant-based beverages using μSPEed? strong cation exchange ordered mesoporous silica cartridges

　　

研究人员采用μSPEed?技术结合超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS），建立了监测植物基饮料中托烷类生物碱（tropane alkaloids, TAs）的微型化分析方法。该方法在μSPEed?小柱中装填了磺酸基功能化的SM型有序介孔二氧化硅（SM-SO₃H）作为吸附剂。研究团队依据欧盟（EU）2023/2783号实施法规和SANTE文件标准对方法进行了全面验证，确保了方法的可靠性。在26个植物基饮料样品中有21个检出托烷类生物碱，其中以小米基饮料的污染最为严重。

近年来，植物基饮料（plant-based beverages）市场快速增长，人们出于健康、环境和动物福利等原因越来越多地选择此类产品替代牛奶。这类饮料以豆类、谷物、油籽或坚果为原料，但原料可能受到多种化学污染物污染。其中，托烷类生物碱（tropane alkaloids, TAs）是源自部分茄科杂草（如曼陀罗 Datura stramonium、颠茄 Atropa belladonna）的强抗胆碱能化合物，可通过交叉污染进入食品链。阿托品（atropine）和东莨菪碱（scopolamine）是TAs中最重要的代表，对中枢神经系统有毒性。目前欧盟法规(EU) 2023/915仅对谷物及婴幼儿食品等设定了限量，植物基饮料尚无具体法规，而消费者可能大量摄入此类饮品，因此污染风险值得关注。现有分析方法多采用传统固相萃取（solid-phase extraction, SPE），溶剂消耗大；已用于μSPEed?技术的强阳离子交换（strong cation exchange, SCX）小柱为聚合物基非多孔材料，性能不佳。因此，亟需开发灵敏、可靠且符合绿色分析化学原则的微型化方法。

本研究由西班牙马德里的一组研究人员开展，旨在开发一种基于μSPEed?技术结合超高效液相色谱-串联质谱（ultra-high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, UHPLC-MS/MS）的方法，用于监测植物基饮料中的阿托品和东莨菪碱。研究人员将磺酸功能化的球形有序介孔二氧化硅（SM-SO₃H）首次用作μSPEed?吸附剂（仅1.5 mg），在26个市售样品（购自西班牙马德里当地商店，包括豆基、小米基、米基、燕麦基、黑麦基、金丝雀籽基、斯佩尔特小麦基、亚麻籽基及混合谷物基等）中进行了方法验证和应用。结果在21个样品中检出TAs，小米基饮料污染最重，总含量最高达1.2 μg/L。风险评估显示儿童在最高污染情景下可能超过急性参考剂量（acute reference dose, ARfD）。该研究