基于香蘭素食品添加劑的定量分析方法研究

鄭學(xué)斌

(合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程學(xué)院,合肥 238000)

香蘭素是具有廣泛用途的芳香族有機化合物，又名香草醛、香蘭醛，天然存在于香莢蘭豆中[1-3]。香蘭素是人類生活中非常重要的食用香料之一，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、香料和制藥等行業(yè)，它具有香莢蘭豆香氣及濃郁的奶香，是食品添加劑中的重要原料[4-6]。除作為食品添加劑外，它還是醫(yī)藥合成中的重要原料和中間體，例如甘蔗的催熟劑、殺蟲藥劑的除草劑、電鍍液的添加劑、橡膠制品的除臭劑以及塑料制品的抗硬化劑等，其應(yīng)用范圍日益擴大[7-8]。

文獻報道香蘭素合成的方法較多，包括化學(xué)法、生物法和提取法。其中化學(xué)法主要有對甲酚法、愈創(chuàng)木酚法和電解氧化法等。目前工業(yè)化生產(chǎn)中主要采用愈創(chuàng)木酚法。在制備生產(chǎn)過程中，原料愈創(chuàng)木酚和副產(chǎn)鄰位香蘭素成為產(chǎn)品控制的重要指標，而在香蘭素添加劑使用過程中，質(zhì)檢機構(gòu)并未完善對這兩種雜質(zhì)的檢測和控制要求。本研究將香蘭素使用時所出現(xiàn)的所有組分同時進行分離測定，供食品檢測中對香蘭素相關(guān)雜質(zhì)的分析提供支持[9-10]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

香蘭素，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；鄰香蘭素，海阿拉丁生化科技股份有限公司；乙腈，色譜級，上海星可高純?nèi)軇┯邢薰?；冰乙酸，天津市大茂化學(xué)試劑廠；愈創(chuàng)木酚，天津市大茂化學(xué)試劑廠；等。

液相色譜儀，Agilent 1260 Infinity Ⅱ，配有 G7111A 1260 Infinity Ⅱ 四元梯度泵含在線脫氣機；OPTION 001 液相工具包；G7129A 1260 Infinity II樣品瓶進樣器；G7114A可變波長紫外檢測器；M8301AA工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；M8500AA工作站采樣系統(tǒng)；等。

1.2 標準溶液配制

系統(tǒng)適用性溶液：分別稱取香蘭素 0.80 g、愈創(chuàng)木酚 0.10 g、鄰香蘭素 0.10 g、水 9.0 g，分別置 50 mL容量瓶中，用流動相溶解并定容至刻度，混勻即得。

樣品溶液：精密稱取試樣1 g，置于100 mL容量瓶中，用0.05 mol/L冰乙酸溶液∶乙腈=8∶2流動相定容后搖勻，即得。

標準溶液:配制10個不同濃度的標品混樣，總質(zhì)量在10 g左右，分別裝入50 mL容量瓶,用流動相溶解并定容至刻度。10個標品配制濃度如表1所示。

表1 標準溶液配制表

加標回收樣品配制：取三批供試品溶液，分別準確量取10 mL至25 mL容量瓶中，分別加入各混合標準溶液1.0 mL，加流動相稀釋至刻度，制備加標回收率溶液， 按色譜條件檢測。

混合標準溶液1：稱取香蘭素0.249 4 g、鄰香蘭素0.015 6 g、愈創(chuàng)木酚0.024 5 g置100 mL容量瓶中，加流動相稀釋至刻度。

混合標準溶液2：稱取香蘭素0.400 6 g、鄰香蘭素0.053 7 g、愈創(chuàng)木酚0.040 3 g置100 mL容量瓶中，加流動相稀釋至刻度。

混合標準溶液3：稱取香蘭素0.300 4 g、鄰香蘭素0.039 4 g、愈創(chuàng)木酚0.049 1 g置100 mL容量瓶中，加流動相稀釋至刻度。

表2 各相關(guān)峰的保留時間

圖1標準樣圖譜

圖2樣品圖譜

1.3 色譜條件

流動相：A—0.05 mol/L冰乙酸溶液；B—色譜乙腈；洗脫比例：流動相 A∶B=8∶2，保持35 min結(jié)束；柱溫： 30 ℃；流速：1.0 mL/min；檢測波長：279 nm；進樣量：20 μL；色譜柱為Inertsil ODS-3柱，柱長250 mm，內(nèi)徑4.6 mm，膜厚5 μm。

1.4 測定

將各稀釋濃度的混合標準溶液及稀釋好的樣品溶液于液相色譜儀規(guī)定條件下檢測。以各峰的峰面積與各標準的實際含量做標準曲線，按回歸方程配制含有各組分不同濃度的標準溶液,分別進樣, 以各組分峰面積比Y(A)對各組分標準濃度X(Pi//mg/L)進行線性回歸，回歸方程為：Y=aX+b，其中Y代表i組分峰面積，X代表i組分標準溶液濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 定性分析

進樣系統(tǒng)適用性溶液測得各組分的保留時間見表2，色譜圖見圖1和圖2。在相同的色譜條件下，試樣溶液中各組分色譜峰與實驗中相對應(yīng)的色譜峰保留時間和峰型相似，且保留時間的相對誤差在1.0%范圍內(nèi)，因此認定為同一相關(guān)峰。

從圖1和圖2可以看出，樣品峰與標樣峰對應(yīng)性很好，也能夠很好地分離，說明該液相色譜法可以對樣品進行定性、定量檢測。

表3 線型關(guān)系數(shù)據(jù)

2.2 定量分析

2.2.1 線性范圍 依據(jù)表1配制標準溶液，根據(jù)色譜中的響應(yīng)值繪制標準曲線。各組分的 a、 b值及相關(guān)系數(shù)見表3。由表3數(shù)據(jù)可以看出，各組分在進樣濃度為100～8 000 ppm，其響應(yīng)值峰面積比與組分濃度呈良好線性關(guān)系。

2.2.2 定量的精密度測定 配制含有各組分的標準溶液，平行測定5次，每次進樣20 μL，各組分峰面積響應(yīng)值見表4。

表4 精密度數(shù)據(jù)

2.2.3 定量的準確度測定 通過加標回收樣品的配制進行色譜進樣分析，得到結(jié)果見表5。

表5 準確度數(shù)據(jù)

從準確度和精密度的數(shù)據(jù)可以看出，各組分的回收率在91.04%～117.60%，通過數(shù)據(jù)分析，可以看出供試品溶液3中所做“本底+混標3”實驗數(shù)據(jù)明顯偏高， 通過t檢驗為異常數(shù)據(jù)，故舍去。回收率修正為93.10%～101.96%，實驗方法良好，可以對香蘭素、鄰香蘭素、愈創(chuàng)木酚等組分準確定量。

3 結(jié)論與討論

此方法開發(fā)之初，曾用普通C18柱來分析樣品，但做出的峰型拖尾嚴重，分離效果差，嚴重影響了分析結(jié)果的準確性。經(jīng)過反復(fù)試驗，最后用Inertsil ODS-3 柱后發(fā)現(xiàn)，峰型分離效果很好，各峰沒有拖尾現(xiàn)象，能夠準確計算樣品的各組分含量，所以選用 Inertsil ODS-3柱，柱長250 mm、內(nèi)徑4.6 mm、膜厚5 μm為最佳色譜柱。在實驗最初，用甲醇跟水的比例是 40∶60，香蘭素、愈創(chuàng)木酚的峰型拖尾很嚴重，峰型很差，后又用磷酸鹽調(diào)試pH值，峰型還是不理想，最后用水∶乙腈=8∶2 調(diào)試，峰型才能達到理想狀態(tài)。

通過以上結(jié)果可得出結(jié)論，用本文所述的液相色譜法對香蘭素添加劑進行分析,能夠?qū)ο闾m素制備過程的雜質(zhì)進行定性和定量分析，該方法經(jīng)驗證線性好、重復(fù)性強、準確度高,是一種較為理想的分析方法，為香蘭素添加劑食品檢測方法的規(guī)范提供了有利的依據(jù)。