液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用同時測定白酒中8 種甜味劑

牛之瑞，王秀君，于毅濤，馮 雷，楊 凡，譚健林，晏 龍

（1.云南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，云南 昆明 650223；2.中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院測試評價中心，北京 100123）

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用同時測定白酒中8 種甜味劑

牛之瑞1，王秀君2，于毅濤1，馮 雷1，楊 凡1，譚健林1，晏 龍1

（1.云南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，云南 昆明 650223；2.中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院測試評價中心，北京 100123）

建立液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定白酒中8 種人工合成甜味劑的快速分析方法。液相色譜-質(zhì)譜在負(fù)離子模式下，通過選擇離子模式方式進(jìn)行檢測。8 種人工合成甜味劑在質(zhì)量濃度0.04～2.0 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.99，方法的定量限為0.04 mg/L，加標(biāo)水平為0.1、0.5、1.0 mg/L和2.0 mg/L時，加標(biāo)回收率為75.3%～109.3%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16%～8.85%。結(jié)果表明該方法簡單、靈敏、準(zhǔn)確，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足國內(nèi)外法規(guī)要求，可用于白酒中8 種人工合成甜味劑的檢測。

甜味劑；液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；白酒；新橙皮甙二氫查爾酮；木糖醇

近年來，人工合成甜味劑的生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)發(fā)展很快[1-4]，但其可能存在的食品安全風(fēng)險也一直受到人們的關(guān)注[5-6]。GB 2760—2011《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[7]對白酒中允許添加的食品添加劑種類和濃度作出了明確規(guī)定，不允許人工合成甜味劑添加到白酒中。白酒中甜味劑的檢測一直是食品安全檢測中的重點(diǎn)領(lǐng)域，目前國內(nèi)現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)較多，針對甜蜜素[8]、糖精鈉[9]、山梨酸[10]、阿力甜[11]、阿斯巴甜[12]、三氯蔗糖[13]等單一種類的檢測方法也已經(jīng)建立起來。但這些國標(biāo)只針對單一甜味劑，且大多為液相色譜或氣相色譜法，抗干擾能力相對較弱，容易產(chǎn)生假陽性的情況。即便是近幾年發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[14-16]，也不超過6 種，不利于對白酒中甜味劑的大規(guī)模篩查。

通過建立木糖醇、阿斯巴甜、三氯蔗糖、安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素、新橙皮甙二氫查爾酮和紐甜8 種人工合成甜味劑的高通量快速檢測方法、減少樣品處理及檢測步驟以提高檢測效率為各級行政執(zhí)法部門在白酒監(jiān)督執(zhí)法中提供更為可靠和準(zhǔn)確的技術(shù)支撐，也為廣大人民的食品安全提供更為有效的技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白酒樣品 市購；木糖醇標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.9%）、安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.9%）、甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.9%） 美國Supelco公司；阿斯巴甜標(biāo)準(zhǔn)品、三氯蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品（純度98.5%） 德國Dr. Ehrenstorfer GmnH公司；糖精鈉標(biāo)準(zhǔn)品（1.00 mg/mL，不確定度1%）中國計量科學(xué)研究院；新橙皮苷二氫查爾酮標(biāo)準(zhǔn)品（純度98.0%）、紐甜標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.0%） 美國Sigma-Alorich公司；乙腈、甲醇（均為色譜純） 美國Fisher公司；乙酸銨（色譜純） 美國Fluka公司；18.2 MΩ超純水由賽多利斯超純水機(jī)生產(chǎn)。

1.2 儀器與設(shè)備

2020液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、SHIM-PAK VP-ODS色譜柱（2.0 mm×150 mm）、LC Slution質(zhì)譜工作站 日本Shimadzu公司。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

將8 種甜味劑標(biāo)準(zhǔn)品，用水溶解并定容，配制成100 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備溶液，避光保存于4 ℃冰箱中。準(zhǔn)確量取標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液1.0 mL，用乙醇-水（1∶1，V/V）溶液溶解并定容至10 mL，質(zhì)量濃度相當(dāng)于20.0 μg/mL，以乙醇-水溶液稀釋成質(zhì)量濃度0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40、1.60、1.80、2.00 μg/L，供液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。

1.3.2 樣品的制備

取白酒樣品過0.22 μm濾膜過濾，供液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。

1.3.3 液相色譜-質(zhì)譜條件

色譜條件：流動相A相為0.1%乙酸溶液，流動相B為乙腈，流動相梯度見表1。流速0.4 mL/min；進(jìn)樣量5 μL；柱溫40 ℃。

表1 流動相的梯度洗脫程序Table 1 Mobile phase composition for gradient elution

質(zhì)譜條件：電噴霧負(fù)離子模式；檢測方式：選擇離子模式；錐孔電壓-4.5 kV；氣簾氣流速1.5 L/min；脫溶劑氣流速15 L/min；脫溶劑溫度250 ℃；其他參考條件參見表2。

表2 8種人工合成甜味劑的質(zhì)譜分析參數(shù)Table 2 Mass spectral parameters for analysis of sweeteners in SIM mode

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜檢測及色譜分離條件的優(yōu)化

先對8 種人工合成甜味劑分別在全掃描模式下進(jìn)行掃描，分別確定8 種準(zhǔn)分子離子。從8 種人工合成甜味劑的分子結(jié)構(gòu)看，電噴霧離子源中易失去一個氫原子而帶負(fù)電荷，且負(fù)離子模式下準(zhǔn)分子離子峰強(qiáng)度高于正離子模式，即負(fù)離子模式下的靈敏度高于正離子模式，因此選擇電噴霧離子源負(fù)離子模式對其進(jìn)行檢測。8 種人工合成甜味劑的總離子流圖見圖1。

圖1 8種甜味劑的總離子流圖（A）、選擇離子流圖（B）Fig.1 TIC and SIM chromatograms of 8 sweeteners

通過對文獻(xiàn)[17-19]的檢測條件進(jìn)行比較，先對液相條件進(jìn)行摸索，流動相水相嘗試了水、5 mmol/L乙酸銨溶液和0.1%乙酸溶液，有機(jī)相嘗試了甲醇和乙腈。采用0.1%乙酸溶液作為水相，無論有機(jī)相是甲醇還是乙腈，甜蜜素、糖精鈉、安賽蜜的質(zhì)譜響應(yīng)都很低，這可能是由于在負(fù)離子掃描模式下加入乙酸會抑制目標(biāo)化合物的離子化效率；無論有機(jī)相是甲醇還是乙腈，相對于水，采用5 mmol/L乙酸銨溶液可以獲得更好的質(zhì)譜相應(yīng)和峰形效果。

流動相的選擇不僅要考慮對組分的洗脫能力，而且還需考慮在質(zhì)譜中是否能促使目標(biāo)化合物達(dá)到較高的離子化效率。因此又考察了乙腈-乙酸銨溶液體系[20]和甲醇-乙酸銨溶液，相比之下，乙腈-乙酸銨溶液體系可以獲得更好的質(zhì)譜響應(yīng)。

2.2 樣品稀釋溶液的優(yōu)化

由于白酒樣品中乙醇含量較高，在進(jìn)行液相色譜分離時可能會對甜味劑在色譜柱中的保留性能產(chǎn)生影響[18]。嘗試了體積分?jǐn)?shù)30%～80%乙醇溶液中8 種人工合成甜味劑的檢測，對于色譜出峰保留時間和質(zhì)譜響應(yīng)均未發(fā)現(xiàn)較大影響。且如果樣品中人工合成甜味劑含量過高，超出標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍，直接用水對樣品稀釋后進(jìn)行檢測即可。

2.3 方法線性范圍和定量限

以空白白酒（酒精體積分?jǐn)?shù)45%）為基質(zhì)制成基質(zhì)空白標(biāo)準(zhǔn)溶液，再將8 種人工合成甜味劑配制成相應(yīng)質(zhì)量濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以8 種人工合成甜味劑的峰面積作為縱坐標(biāo)，8 種人工合成甜味劑的質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，如表3所示，8 種人工合成甜味劑在0.04～2.0 mg/L時，相關(guān)系數(shù)均能達(dá)到0.99以上，相關(guān)系數(shù)良好。根據(jù)3 倍信噪比確定該方法的檢出限為2 μg/L，10 倍信噪比確定該方法的定量限為0.04 mg/L。8 種人工合成甜味劑的50.0 μg/L基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液總離子流圖見圖1。

表3 8種甜味劑的線性相關(guān)性及檢出限Table 3 Liner relationships and limits of detection (LODs)

2.4 回收率、精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

分別進(jìn)行0.1、0.5、1.0 mg/L和2.0 mg/L的回收率實(shí)驗(yàn)，每份樣品重復(fù)測定4 次，結(jié)果見表4～7。從結(jié)果可知，其平均回收率在75.3%～109.3%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）為0.16%～8.85%。

表4 回收率、精密度實(shí)驗(yàn)（添加量0.1 mg/L）Table 4 Results of recovery and precision tests (spiked at 0.1 mg/L)

表5 回收率、精密度實(shí)驗(yàn)（添加量0.5 mg/L）Table 5 Results of recovery and precision tests (spiked at 0.5 mg/L)

表6 回收率、精密度實(shí)驗(yàn)（添加量1.0 mg/L）Table 6 Results of recovery and precision tests (spiked at 1.0 mg/L)

表7 回收率、精密度實(shí)驗(yàn)（添加量2.0 mg/L）Table 7 Results of recovery and precision tests (spiked at 2.0 mg/L)

3 結(jié) 論

建立的檢測方法，在檢出限和定量限方面優(yōu)于高效液相色譜-質(zhì)譜法[17-18]、氣相色譜法[21]、離子色譜[22-23]、高效液相色譜法[24-25]，個別指標(biāo)略遜于胡強(qiáng)等[19]建立的檢測方法，但在甜味劑種類方面優(yōu)于以上的檢測方法。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀同時測定8 種人工合成甜味劑的檢測方法，可以在實(shí)際的檢測工作中高效、快速、準(zhǔn)確地篩查測定8 種人工合成甜味劑的非法添加，由于采用質(zhì)譜方法檢測，可以更好地降低可能的干擾物質(zhì)對檢測結(jié)果的影響，增強(qiáng)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也便于相關(guān)檢測人員在此方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀同時測定新型人工合成甜味劑的檢測能力，為打擊白酒中添加劑的濫用提供支持。

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Determination of 8 Sweeteners in Spirits by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry

NIU Zhirui1, WANG Xiujun2, YU Yitao1, FENG Lei1, YANG Fan1, TAN Jianlin1, YAN Long1
(1. Yunnan Institute of Product Quality Supervision and Inspection, Kumming 650223, China; 2. China Academy of Inspection and Quarantine, Analysis Capability Assessment System, Beijing 100123, China)

A liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry method (LC-MS-MS) was developed for the analysis of 8 sweeteners in spirits. Samples were extracted with 0.4% perchloric acid. The analytes were detected using electrospray negative ionization (ESI-) in the multiple reaction monitoring (SIM). Good linearity was observed in the ranges of 0.04–2.0 mg/L with correlation coefficient of 0.99 and the limit of quantitation was 0.04 mg/L. The recoveries were in the range of 75.3%–109.3% at four spiked levels of 0.1, 0.5, 1.0 and 2.0 mg/L with relative standard deviations of 0.16%–8.85%. This method was proved to be simple, reliable and accurate and fully meet the requirements of most domestic and international regulations for the detection of 8 sweeteners in spirits.

sweeteners; liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS); spirit; neosperidin dihydrochalcone; nylitol

10.7506/spkx1002-6630-201602031

TS207.3

A

1002-6630（2016）02-0178-04

牛之瑞, 王秀君, 于毅濤, 等. 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用同時測定白酒中8 種甜味劑[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(2): 178-181. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201602031. http://www.spkx.net.cn

NIU Zhirui, WANG Xiujun, YU Yitao, et al. Determination of 8 sweeteners in spirits by liquid chromatography-mass spectrometry[J]. Food Science, 2016, 37(2): 178-181. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201602031. http://www.spkx.net.cn

2015-04-14

國家質(zhì)檢總局科技計劃項(xiàng)目（2013QK077）

牛之瑞（1982—），男，工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称窓z測。E-mail：bullnzr@163.com