液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定飲料和糕點中安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素

陳 鑫

（福州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗所，福建 福州 350025）

1 引言

安賽蜜(acesulfame, AK)、糖精鈉(saccharin sodium, SA)和甜蜜素（sodium cyclamate, SC）是食品中經(jīng)常使用的人工合成甜味劑，它們是一類重要的食品添加劑，賦予食品以甜味，提高食品的品質(zhì)。近幾年研究發(fā)現(xiàn)糖精鈉、甜蜜素等甜味劑具有潛在致癌致畸、損害腎功能的副作用[1]，在GB2760-2011[2]《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定了食品中甜味劑的使用種類和限量標(biāo)準(zhǔn)。因此，人工合成甜味劑的合理使用，不僅關(guān)系到產(chǎn)品的品質(zhì)，更關(guān)系消費者的安全與健康。

目前，國內(nèi)外關(guān)于這些甜味劑的檢測主要有高效液相色譜-紫外分光光度法、氣相色譜法、離子色譜法、高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法等[3]。其中高效液相色譜-紫外分光光度法主要用于糖精鈉和安賽蜜的檢測，而甜蜜素由于缺乏強(qiáng)紫外吸收基團(tuán)導(dǎo)致檢測靈敏度過低而無法檢出。高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法以四極桿為檢測器，可實現(xiàn)以上三種成分的同時檢測。文中采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法，對飲料和糕點中三種常用的甜味劑進(jìn)行同時測定，以建立快速準(zhǔn)確的檢測技術(shù)，滿足實際應(yīng)用的要求。

2 材料與方法

2.1 材料

原料：樣品來自超市。

試劑：糖精鈉購自中國計量研究院；安賽蜜購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所；甜蜜素Suplco(99.9%)；水為超純水；乙酸銨（AR級）；甲醇、乙腈(均為色譜純) 。

2.2 主要儀器

安捷倫1290超高效液相色譜儀+6460A三重四級桿質(zhì)譜儀；

KQ3200B型超聲波清洗器 昆山超聲儀器有限公司；

TDL-5-A型 低速臺式離心機(jī) 上海安亭電子儀器廠。

2.3 儀器條件2.3.1 色譜條件

色譜柱：ZORBAX SB-C18 HT2.1×50mm 1.8-Mrcron 600Bar；

柱溫：35℃；

流速：0.2mL/min；

進(jìn)樣量：5μL；

流動相：A相，3mmol乙酸胺(乙酸調(diào)pH至5.0)，B相，乙腈。

梯度洗脫程序：

表1 HPLC梯度洗脫程序

3.3.2 質(zhì)譜條件

離子源：電噴霧離子源（ESI）；掃描方式：負(fù)離子掃描；定量檢測方式：多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）；霧化氣溫度：300℃；霧化氣流速：5L/min；霧化氣壓力：45.0psi；鞘氣溫度：350℃；鞘氣流速：11L/min；離子對、碰撞能量（CE）及碎裂電壓（Fragment電壓）見表2。

表2 質(zhì)譜參數(shù)

2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確取適量各種標(biāo)準(zhǔn)品，用超純水配制成質(zhì)量濃度為1.0 g/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。各取3種標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液適量混合，用水稀釋成表3的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度。

表3 標(biāo)準(zhǔn)品的工作溶液濃度

2.5 實驗方法

稱取均勻樣品2.5g (精確至1mg)于25mL容量瓶中，用20mL水溶解樣品，超聲振蕩提取10min，用水定容至刻度。移入離心管中，4000r/min離心5min，吸出上清液，過0.22μm微孔濾膜，濾液供測定。[4-6]

3 結(jié)果與分析

3.1 色譜分離條件的選擇與優(yōu)化

實驗比較了甲醇和水、乙腈和水、甲醇和乙酸銨、乙腈和乙酸銨四種流動相體系，最終選擇以乙腈和乙酸銨體系為流動相，該體系能得到3種甜味劑較好的峰形。選定流動相體系后，固定梯度洗脫程序運行的總時間和流動相的起始及終止比例，選擇3mmol/L乙酸銨水溶液為A相進(jìn)行3種甜味劑的分離，用乙酸和甲酸調(diào)節(jié)流動相的pH，嘗試 pH2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5以及不調(diào)pH的乙酸銨水溶液對3種甜味劑的分離效果。實驗最終選擇以乙酸調(diào)節(jié)pH=5.0，3mmol/L乙酸銨為A相，乙腈為B相。梯度程序為1.3節(jié)所給出的梯度洗脫程序。3種甜味劑的標(biāo)準(zhǔn)溶液MRM色譜圖見圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液MRM色譜圖

3.2 質(zhì)譜檢測條件的優(yōu)化

實驗在ESI模式下，采用標(biāo)準(zhǔn)樣品分別進(jìn)樣的方式，對3種甜味劑進(jìn)行ESI+和ESI-電離模式質(zhì)譜信號強(qiáng)度掃描。結(jié)果表明，3種甜味劑在ESI-模式下均有較強(qiáng)的質(zhì)譜信號，而ESI+模式下只有甜素蜜有明顯的質(zhì)譜信號，但其響應(yīng)強(qiáng)度弱于ESI-模式下的質(zhì)譜信號。因此試驗選用ESI-電離模式進(jìn)行測定，圖2為3種甜味劑的二級質(zhì)譜圖。

在研究甜蜜素二級質(zhì)譜參數(shù)的過程中，在ESI-電離模式下僅能得到一個準(zhǔn)分子離子，只能進(jìn)行定量分析。對于甜蜜素樣品的確證，如果樣液與標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的二級質(zhì)譜圖中，在相同保留時間有色譜峰出現(xiàn)，可用正、負(fù)離子模式同時掃描，根據(jù)產(chǎn)生的兩組離子對之間的豐度比，對其進(jìn)行確證[6]。甜蜜素在ESI+模式下的質(zhì)譜確證參數(shù)為：母離子202.1，子離子122.0，碎裂電壓190V，碰撞能3V。

圖2 二級質(zhì)譜圖

3.3 基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)抑制作用主要是基質(zhì)在電離源霧化電離過程中對目標(biāo)物的霧化電離產(chǎn)生抑制。實驗分別配制三組標(biāo)準(zhǔn)曲線：曲線A，直接用超純水將混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；曲線B，用空白飲料樣品提取液做稀釋液配置標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；曲線C，用空白糕點樣品提取液做稀釋液配置標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。3種曲線的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999?；|(zhì)效應(yīng)可以用ME=B/A×100%計算，式中B為基質(zhì)曲線斜率，A為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率。實驗中3種甜味劑測定的基質(zhì)效應(yīng)如表4所示。

表4 線性方程、相關(guān)系數(shù)和基質(zhì)效應(yīng)

一般認(rèn)為，基質(zhì)曲線響應(yīng)值與其標(biāo)準(zhǔn)曲線響應(yīng)值之比在85%～115%之間不存在明顯的基質(zhì)效應(yīng)[7]。根據(jù)此方法可以判斷，3種甜味劑的3種曲線方程之間無顯著影響。因此，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線可用超純水直接配置。

3.4 方法的回收率、精密度、檢出限和定量限

采用在空白基質(zhì)中加入標(biāo)準(zhǔn)分析物的方法，以信噪比（S/N）=3作檢出限（LOD），以S/N=10作定量限（LOQ）。采用添加回收的方法，在不含分析物本底的飲料、糕點樣品中測定回收率。分別添加低、中、高3個不同水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液，上述每個添加水平做6次平行樣品，回收率和精密度數(shù)據(jù)見表5。結(jié)果表明，方法平均回收率在88.9%～102.3%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.6%～5.3%，由此可見該方法有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。

表5 回收率、精密度、檢出限和定量限

3.5 樣品的測定

采用所建立的方法對實際樣品進(jìn)行檢測，測定飲料15份，面包10份，結(jié)果見表6，在飲料和糕點樣品中均檢出一定量的安賽蜜、糖精鈉和甜蜜素。

表6 實際樣品中甜味劑的檢測

4 結(jié)論

建立了液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定食品中甜蜜素、糖精鈉和安賽蜜3種常用甜味劑的分析方法，經(jīng)過研究表明，該方法簡便、快速，適用于飲料、糕點等食品中甜味劑的同時快速確證檢測。

[1]吳世嘉,王洪新,陶冠軍.超高壓液相色譜-質(zhì)譜同時測定白酒中6種微量甜味劑的方法研究[J]．食品與生物技術(shù)學(xué)報,2010,29(5):0670-0676.

[2]GB2760-2011 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]陳曉紅,趙永剛,姚珊珊,等.超快速液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定黃酒和葡萄酒中的9種防腐劑和甜味劑[J]．色譜,2011,29(12):1147-1154.

[4]GB/T23495-2009 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定 高效液相色譜法[S].

[5]GB/T 5009.140-2003 飲料中乙?；前匪徕浀臏y定[S].

[6]SN/T1948-2007 進(jìn)出口食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的檢測方法 液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法[S].

[7]林永輝,劉正才,楊方,等.柱前衍生化液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定茶葉中草銨膦的殘留量[J].色譜,2012,30(12):1260-1264.