超高效液相色譜法-串聯(lián)質(zhì)譜法測定百色辣椒醬中合成辣椒素的含量

班 振，鄧 瑜

（百色市食品藥品檢驗所，廣西百色 533000）

辣椒中呈辣味的物質(zhì)統(tǒng)稱為辣椒素或辣素，又名辣椒堿[1]。天然辣椒素具有抗菌、抗腫瘤和鎮(zhèn)痛消炎的作用，能促進胃液分泌、增強食欲，促進血液循環(huán)，提高機體的抗病能力，還有驅(qū)蟲、發(fā)汗、無癮鎮(zhèn)痛等功效，但提取純化成本高、產(chǎn)量低限制其推廣和應(yīng)用。

合成辣椒素具有與天然辣椒素類似的結(jié)構(gòu)和功能，二者辣度相當(dāng)，目前國內(nèi)已有成熟的化學(xué)全合成路線，成本僅為天然辣椒素的1/20，醫(yī)學(xué)上廣泛應(yīng)用于鎮(zhèn)痛、消炎、活血、化瘀，具有強烈的辛辣味和非常強烈的刺激性[2]。

化學(xué)合成的合成辣椒素在價格和辣度方面與天然辣椒素相比占有絕對優(yōu)勢，很多加工企業(yè)為追求低生產(chǎn)成本，添加合成辣椒素代替天然辣椒素[3]。由于合成辣椒素具有價格低、辣度可控制等優(yōu)勢，容易被人為加入辣椒制品中以提升辣度，存在很大的食品安全隱患和風(fēng)險。

本方法使用J2Scientific PrepLinc 全自動樣品前處理平臺進行樣品前處理，實現(xiàn)樣品前處理的無人化和自動化，有效提高樣品前處理的速度和可靠性，降低誤差風(fēng)險。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

樣品為采集自百色市各市縣區(qū)20 家餐飲店的自制辣椒醬；甲醇、乙腈、甲酸、四氫呋喃、乙酸乙酯和環(huán)己烷，色譜純，其他試劑為分析純；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為合成辣椒素（天津阿爾塔科技有限公司，CAS 為2444-46-4，100 μg·mL-1，批號為S116989）。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1260/6460A 高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，安捷倫科技公司；J2Scientic Preplinc（AccuVapTM）樣品前處理平臺；CPA225D 電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；ST4R Plus 高速冷凍離心機，Thermo Fisher；明澈TM-D 超純水器，默克密理博實驗設(shè)備（上海）有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品前處理

稱取樣品（5±0.5）g（精確至0.001 g）置于具塞離心管中，加入50 mL 甲醇溶液并搖勻，將樣品置于J2Scientific PrepLinc 全自動樣品前處理平臺，選取SPE 在線濃縮功能，將樣品過柱凈化并濃縮至近干，轉(zhuǎn)移定容至100 mL，準(zhǔn)確吸取1.0 mL 至10 mL 容量瓶中，搖勻，用0.22 μm 尼龍66 微孔濾膜過濾，待上機檢測。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

分別準(zhǔn)確移取合成辣椒素標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL 置于10 mL 容量瓶中，用甲醇-乙腈（1 ∶1）稀釋至刻度，即得標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（10 μg·mL-1）。量取不同體積的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液用甲醇-乙腈（1 ∶1）稀釋，配制成濃度為1.0 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1、50.0 ng·mL-1、100.0 ng·mL-1和500.0 ng·mL-1的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.3.3 儀器條件

（1）色譜條件。流動相A 為0.1%甲酸+甲醇-水溶液（10 ∶90），流動相B 為0.1%甲酸+乙腈-水溶液（90 ∶10），洗脫條件見表1。進樣量：5 μL；柱溫：38 ℃； 色譜柱： 安捷倫858700-902 SBC18RRHD（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）。

表1 流動相洗脫條件

（2）質(zhì)譜條件。掃描方式：正離子模式；檢測方式：多反應(yīng)監(jiān)測；干燥氣溫度：320 ℃；干燥氣流量：10 L·min-1；定量定性離子對、碰撞能量、碎裂電壓見表2。

表2 質(zhì)譜條件

2 結(jié)果與分析

2.1 系統(tǒng)適應(yīng)性

精密吸取合成辣椒素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（100 μg·mL-1）溶液適量，按1.3.3 項下儀器條件進樣測定，詳見圖1。

圖1 100 μg·mL-1 合成辣椒素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜圖

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別取1.3.2 項下系列標(biāo)準(zhǔn)工作液上機測試，根據(jù)結(jié)果繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線如圖2 所示。以濃度（X，ng·mL-1）為橫坐標(biāo)，峰面積（Y）為縱坐標(biāo)進行線性回歸，所得線性方程為Y=11 099.99X+26 105.75，相關(guān)系數(shù)為0.999 4，結(jié)果表明合成辣椒素在1.0 ～500.0 ng·mL-1與峰面積呈良好的線性關(guān)系。

圖2 合成辣椒素標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 檢測限與定量限

取1.3.2 項下的標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，逐級稀釋，按1.3.3項下儀器條件進樣測定，記錄峰面積，以信噪比分別為3 ∶1 和10 ∶1 時的待測成分質(zhì)量濃度記為檢測限和定量限，結(jié)果檢測限為0.08 mg·kg-1，定量限為0.40 mg·kg-1。

2.4 回收率與精密度實驗結(jié)果

取樣品適量，加入低、中、高濃度的合成辣椒素標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.3.1 進行樣品前處理，進行6 次重復(fù)測定，計算回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（Relative Standard Deviation，RSD，結(jié)果見表3。低、中、高濃度合成辣椒素的回收率RSD 值均小于5%，表明該方法精密度良好，準(zhǔn)確可靠，可滿足分析方法的要求。

表3 回收率和RSD 結(jié)果

2.5 樣品測定結(jié)果對比

取20 家餐飲店的自制辣椒醬適量，按1.3.1 項下樣品前處理方法處理，按1.3.3 項下儀器方法測定合成辣椒素含量，并與GB/T 40438—2021 方法的測定結(jié)果進行比較，見表4。本研究方法共有18 份樣品檢出合成辣椒素，含量為4.62 ～499.63 mg·kg-1；GB/T 40438—2021方法共18份樣品檢出合成辣椒素，含量為4.38 ～504.73 mg·kg-1。有2 份樣品兩種方法均未檢出合成辣椒素。

表4 樣品中合成辣椒素的測定結(jié)果

3 結(jié)論與討論

剁辣椒、辣椒油、辣椒醬等是我國傳統(tǒng)加工產(chǎn)品，在國內(nèi)、國際市場上享有盛譽。辣椒引起辛辣感和熱感的主要成分統(tǒng)稱為類辣椒素，又名辣椒堿或辣椒辣素，是一種香草基胺的酰胺衍生物[4]。辣椒的辛辣程度是評價辣椒或辣椒制品品質(zhì)的重要指標(biāo)，辣度越高，說明辣椒素含量就越高，它已成為辣椒品種培育、產(chǎn)品評定、藥效研究及出口等的重要指標(biāo)[5]。

隨著人們對生活品質(zhì)追求的不斷提高，以辣椒為原料的市售調(diào)味品種類越來越多，不排除某些商家以低劣辣椒為生產(chǎn)原料，添加合成辣椒素改善和提高辣椒制品的辣度，常加入以辣椒為主的調(diào)味品中，如方便食品醬料包、辣椒醬等。合成辣椒素在《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）中沒有相關(guān)的使用規(guī)定，不在食品添加劑的使用范圍內(nèi)。2022 年實施標(biāo)準(zhǔn)《植物源產(chǎn)品中辣椒素類物質(zhì)的測定液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》（GB/T 40348—2021）中僅說明辣椒及其辣椒制品中辣椒素與二氫辣椒素占辣椒素類物質(zhì)的90%左右，合成辣椒素（N-壬酸香草酰胺）未有明確的含量要求[6]。

目前，國內(nèi)學(xué)者測定合成辣椒素的方法有薄層層析法、紅外光譜法、高效液相色譜法、熒光光譜法、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等[7]。高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法具有靈敏度高、操作簡便和分離效果好等優(yōu)點，廣泛用于復(fù)雜體系中痕量成分的準(zhǔn)確定量[8]。本研究采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對辣椒醬中合成辣椒素進行測定，結(jié)合J2Scientific PrepLinc 全自動樣品前處理平臺對樣品進行前處理，同時與標(biāo)準(zhǔn)《植物源產(chǎn)品中辣椒素類物質(zhì)的測定 液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》（GB/T 40438—2021）的方法進行對比。

《植物源產(chǎn)品中辣椒素類物質(zhì)的測定 液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》（GB/T 40348—2021）中規(guī)定的植物源產(chǎn)品中辣椒素類物質(zhì)含量的測定方法樣品前處理簡單，而辣椒制品中基質(zhì)復(fù)雜，無法有效去除色素、蛋白質(zhì)、脂肪、糖類，色譜柱柱效下降快，柱壓高，電噴霧離子源易被污染。

J2Scientific PrepLinc 全自動樣品前處理平臺，集凝膠色譜柱（Gel Permeation Chromatography，GPC）功能、串聯(lián)C18等萃取柱實現(xiàn)凈化（Solid Phase Extraction，SPE）功能以及在線定量濃縮（AccuVap）功能，在實驗過程中可隨意選擇PrepLinc GPC、PrepLinc SPE、PrepLinc GPC & AccuVap、PrepLinc SPE & AccuVap 等模式有機組合，來滿足實驗需求。J2Scientific PrepLinc 全自動樣品前處理平臺的PrepLinc GPC 功能可以有效去除辣椒醬中色素、蛋白質(zhì)、脂肪等干擾物質(zhì)，AccuVap 功能可以實現(xiàn)樣品前處理的無人化和自動化，在很大程度上提升了樣品前處理的可靠性，以及結(jié)果測定的穩(wěn)定性。

本研究結(jié)果顯示合成辣椒素的檢出限為0.08 mg·kg-1，定量限為0.40 mg·kg-1；合成辣椒素在1.0 ～500.0 ng·mL-1呈良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.999 4，加標(biāo)回收率在73.8%～97.5%，RSD 值為2.1%～3.5%。對比20 個樣品的測定結(jié)果，本方法測定結(jié)果與GB/T 40348—2021 方法測定結(jié)果基本一致，穩(wěn)定性較好。全自動處理平臺可實現(xiàn)無人化和自動化處理樣品，比GB/T 40348—2021 方法更有優(yōu)勢、更省時間、更高效。

綜上所述，采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法結(jié)合全自動處理平臺進行前處理，建立辣椒制品中合成辣椒素成分檢測的方法，樣品結(jié)果更穩(wěn)定，效率高且結(jié)果準(zhǔn)確，建立的方法簡便快速，為百色辣椒醬的質(zhì)量控制提供了一個更科學(xué)有效的方法。