LC-MS法測定飲料中的甜蜜素含量

楊文婉 綿陽市疾病預防控制中心理化檢驗所 四川 綿陽621000

前言

甜蜜素，化學名為環(huán)己基氨基磺酸鈉，是食品中常用的合成甜味劑。隨著經(jīng)濟發(fā)展，飲料行業(yè)愈發(fā)繁榮，為了滿足人們對健康的追求，無糖飲料興起，甜蜜素在飲料中扮演著越來越重要的角色。目前，測定食品中甜蜜素的方法，主要有液相色譜法【1】、氣相色譜法【2-3】、LC-MS法【4-5】、GC-MS法、甲基綠雙波長吸收光譜法【6】、離子色譜法【7-10】、分光光度法。

現(xiàn)有國家標準GB5009.97-2016《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》中，適用于飲料類的氣相色譜法及液相色譜法，均需要衍生，前處理煩瑣，不便于日常檢測工作。本試驗采用液相質譜法測定飲料中甜蜜素的含量，通過正負離子兩種模式進行多反應檢測，靈敏度高、選擇性強、定性準確，且前處理簡單，適用于日常檢測。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

飲料；甜蜜素標準品（編號GBW(E）082260a），北京壇墨質檢科技有限公司，標準值1000μg/mL，批號A1703072；甲醇，色譜純，天津科密歐；乙酸，色譜純，天津科密歐；實驗室用水，超純水。

儀器設備：LC-30AD高效液相色譜，日本島津公司；QTRAP 5500質譜儀，美國SCIEX公司；METTLER TOLEDO ME204D電子天平；UPC-Ⅱ-20T優(yōu)普純水機，中國優(yōu)普公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準儲備液

1.2.2 標準工作液

取標準儲備液1.00mL于100mL容量瓶中，用水定容至刻度，搖勻，即得甜蜜素標準工作液，濃度為100ng/mL。

1.2.3 標準曲線

取6個10mL容量瓶，分別加入標準工作液1.0mL、2.0 mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL，加 水 定 容 至刻度，搖勻。即得甜蜜素濃度為10.00ng/mL、20.00ng/mL、40.00ng/mL、60.00ng/mL、80ng/mL、100ng/mL標準曲線。

1.2.4 色譜條件

色 譜 柱：Shim-pack XR-ODS(2.0mmI.D.×100mm×2.2μm)；流動相組成為0.1%乙酸水溶液-甲醇，流速：0.3mL/min；柱溫40℃；進樣量5 μL。梯度洗脫，洗脫程序如表1。

表1 流動相洗脫程序

1.2.5 質譜條件

目前，百安居通過第三方物流對門店的配送形式是，由三大區(qū)域物流中心配送至全國的38家門店，配送線路總計達到120條，非常煩瑣。簡單來說，也就是現(xiàn)在北京的門店、深圳等門店的配送有時也會需要上海物流中心進行配送。

離子源參數(shù)：氣簾氣，35psi；溫度：500℃；噴霧氣：40psi；輔助加熱氣：40psi；其余質譜條件見表2。

表2 甜蜜素檢測的質譜條件

1.2.6 樣品處理

1.2.6.1 樣品前處理

稱取1g試樣（精確至0.0001g）于10mL容量瓶中，用水定容。再用水稀釋500倍，過0.22μm濾膜，待測定。

1.2.6.2 加標回收率和精密度

取6個10mL容量瓶，精密加入空白樣品1g，分為2組，分別加入高、低2個濃度標準，用水定容。再用水稀釋500倍，過0.22μm濾膜，待測定。

1.2.6.3 樣品測定方法

將處理后待測液放入自動進樣器樣品盤，自動進樣器自動進樣5μL，數(shù)據(jù)采集軟件為Analyst Software，采用Quantitative Analysis軟件進行數(shù)據(jù)處理，外標法定量，得出樣品溶液中甜蜜素的濃度。計算公式如下，

X：試樣中被測組分含量，單位為毫克每千克（mg/kg）；

C：從標準曲線中得到試樣溶劑中被測組分濃度，單位為納克每毫升（ng/mL）；

V：試樣溶液定容體積，單位為毫升（mL）；500：稀釋倍數(shù)；

M：稱取的樣品質量，單位為克（g）；

1000：轉換系數(shù)。

2 結果與分析

2.1 質譜與色譜條件的選擇

將含有10μg/mL的甜蜜素標準溶液在正離子和負離子模式下優(yōu)化質譜條件。分別選擇[M-Na]以及[M+H]作為母離子，進行碰撞能量的優(yōu)化。以負離子模式下的離子對作為定量離子。質譜條件見表2。本實驗用含0.1%乙酸的水溶液和甲醇作為流動相，由于飲料成分復雜，采用梯度洗脫。

2.2 線性關系

把標準曲線上機檢測，以峰面積為（Y）軸，相對質量濃度為（X）軸建立標準曲線，求出回歸方程。結果顯示，用液相色譜質譜聯(lián)用法檢測甜蜜素在10～100ng/mL范圍內線性關系良好，r值為0.9997，能夠滿足定量分析的需要。結果偏差按照歐盟標準（2002/657/EC），檢測結果定性用定性定量離子豐度比判定。從所測目標物的結果顯示，定性定量離子豐度比在標準曲線相應的定性定量離子豐度比規(guī)定的標準偏差范圍內。線性關系及結果見圖1。

甜 蜜 素：y = 6.93858e5 x + 8.68481e5 (r = 0.99971, r2=0.99941)

圖1 甜蜜素標準曲線圖

2.3 加標回收率和RSD

回收率實驗結果表明，添加不同濃度的甜蜜素，回收率在92.6%～93.4%之間，RSD值為0.29%～0.54%。且回收率結果的定性定量離子豐度比均在歐盟標準規(guī)定的偏差范圍內。結果見表3。

2.4 樣品檢測結果

按照1.2.6對樣品進行前處理后上樣分析。負離子模式離子對作為定量離子，通過定性定量離子豐度比，參照歐盟標準偏差對結果進行判定，根據(jù)標準曲線外標法定量，計算樣品中甜蜜素（以環(huán)己基氨基磺酸計）的含量，結果見表4。

表3 線性關系、相關系數(shù)和加標回收率

表4 飲料中甜蜜素的測定結果

2.5 方法檢出限

在本實驗條件下，在空白樣品中添加標準溶液進行測定，以質譜3倍信噪比計算目標組分的檢出限為0.005mg/kg ，其定性定量離子豐度比均在歐盟標準規(guī)定的偏差范圍內。

3 結論

本研究建立了飲料中甜蜜素的高效液相質譜檢測方法，方法檢出限顯著低于現(xiàn)行標準方法，線性范圍在10～100ng/mL良好，回收率92.6%～93.4%，前處理簡單，靈敏度、重現(xiàn)性良好，可適用于飲料中甜蜜素的檢測分析。