超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定白酒中10種甜味劑

鄭小玲 唐柏彬 李賢良 王國(guó)民 莫敏 張舸 胡鑫 李建平 郗存顯

摘要 [目的]建立同時(shí)檢測(cè)白酒中糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜、新橙皮苷二氫查爾酮、愛(ài)德萬(wàn)甜、甘素10種甜味劑的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）測(cè)定方法。[方法]采用C 18色譜柱，乙腈∶2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液梯度洗脫，超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜在負(fù)離子模式下進(jìn)行檢測(cè)。[結(jié)果]10種甜味劑在0.02～1.00 mg/L線性關(guān)系良好，決定系數(shù)R2≥0.999 1。方法的檢出限LOD （S/N=3）在0.30～6.00 μg/L，定量限LOQ （S/N=10）在1.00～20.00 μg/L。在0.10、0.20、0.50 mg/L的加標(biāo)水平下，回收率在87.8%～102.9%，RSD為0.8%～3.3%（n=6）。[結(jié)論]該方法前處理簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、靈敏度高、準(zhǔn)確可靠、分析速度快，適用于白酒中10種甜味劑的準(zhǔn)確定量分析。

關(guān)鍵詞 白酒;甜味劑;超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法

中圖分類(lèi)號(hào) TS 261.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）05-0192-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.05.054

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Determination of 10 Sweeterners in White Spirits by Ultra-performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

ZHENG Xiao-ling，TANG Bo-bin，LI Xian-liang et al

（Chongqing Customs Technology Center，Chongqing 400020）

Abstract [Objective]A method was established for the simultaneous determination of saccharin sodium，cyclamate，acesulfame，sucralose，aspartame，allitame，neohesperidin dihydrochalcone，edutame and glycine 10 sweeteners in white spirits by ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry（UPLC-MS/MS） in white spirits.[Method]C 18 column was used with gradient elution of acetonitrile-2 mmol/L ammonium acetate （containing 0.1% formic acid） in aqueous solution，and HPLC-MS/MS was used for detection in negative ion mode.[Result] The calibration curves of 10 sweeteners were a linear in the range 0.02-1.00 mg/L，and the determination coefficient R2 was more than 0.999 1.The detection limit LOD （S/N=3） was 0.30-6.00 μg/L，and the LOQ （S/N=10） was 1.00-20.00 μg/L.Under the spiked levels of 0.10，0.20 and 0.50 mg/L，the recoveries were 87.8%-102.9%，and the relative standard deviations were between 0.8%-3.3% （n=6）.[Conclusion]The method has the advantages of simple pretreatment，good reproducibility，high sensitivity，accuracy and reliability，and is suitable for the accurate quantitative analysis of 10 sweeteners in white spirits.

Key words White spirits;Sweeteners;Ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry（UPLC-MS/MS）

目前食品中經(jīng)常使用的甜味劑包括糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜等[1-2]。一些不法生產(chǎn)者為了降低成本、增加口感，向白酒中非法添加甜味劑[3-4]，在日常的檢測(cè)中已發(fā)現(xiàn)有白酒中添加甜蜜素、阿斯巴甜、紐甜的情況，也有多種合成甜味劑混合使用的情況。已有的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有GB 2760—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》、GB 5009.247—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中紐甜的測(cè)定》、GB 5009.28—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測(cè)定》、GB 5009.97—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測(cè)定》、GB 22255—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中三氯蔗糖（蔗糖素）的測(cè)定》、GB 5009.263—2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中阿斯巴甜和阿力甜的測(cè)定》、SN/T 3538—2013 《出口食品中六種合成甜味劑的檢測(cè)方法：液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》等[5-11]。

針對(duì)合成甜味劑的檢測(cè)方法，已報(bào)道的有高效液相色譜-紫外分光光度法、高效液相色譜-蒸發(fā)光散射法、薄層色譜法、離子色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜法等[12-21]。其中高效液相色譜-紫外分光光度法較為常用，主要檢測(cè)的甜味劑有安賽蜜和糖精鈉，但由于受到紫外分光光度法靈敏度的限制，部分甜味劑可能因含量較低而不能檢出，而且該方法不能提供結(jié)構(gòu)信息，在實(shí)際樣品分析時(shí)容易受到基質(zhì)干擾而產(chǎn)生假陽(yáng)性現(xiàn)象。高效液相色譜-蒸發(fā)光散射法檢測(cè)甜味劑，檢測(cè)靈敏度不高，對(duì)酒中低含量的甜味劑不能檢出。氣相色譜法檢測(cè)甜味劑需要衍生化，操作煩瑣。近年來(lái)，采用高效液相色譜-質(zhì)譜法對(duì)食品中的甜味劑進(jìn)行分析已有一些報(bào)道，但是這些方法尚存在分析種類(lèi)少、消耗時(shí)間長(zhǎng)、分離度差等不足。該研究建立一種同時(shí)檢測(cè)酒類(lèi)產(chǎn)品中糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜、新橙皮苷二氫查爾酮、愛(ài)德萬(wàn)甜和甘素10種甜味劑的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)，以期為白酒市場(chǎng)監(jiān)管提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 白酒樣品購(gòu)買(mǎi)于重慶本地市場(chǎng)。甲醇（色譜純），德國(guó)Merck公司;乙腈（色譜純），德國(guó)Meker公司;乙酸銨（分析純，純度99%），重慶市川東化工有限公司;甲酸（優(yōu)級(jí)純，純度98%），重慶市川東化工有限公司;乙醇（優(yōu)級(jí)純，純度99%）， 重慶市川東化工有限公司。標(biāo)準(zhǔn)品：甜蜜素（CAS：139-05-9）、糖精鈉（CAS：82385-42-0）、安賽蜜（CAS：55589-62-3）、三氯蔗糖（CAS：56038-13-2）、阿斯巴甜（CAS：22839-47-0）、阿力甜（CAS：99016-42-9）、紐甜（CAS：165450-17-9）、新橙皮苷二氫查爾酮（CAS：20702-77-6）、愛(ài)德萬(wàn)甜（CAS：714229-20-6）和甘素（CAS：150-69-6），均購(gòu)自美國(guó)ChromaDex公司。

1.2 儀器與設(shè)備

超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀API 5500 QTRAP，美國(guó)AB SCIEX公司;有機(jī)濾膜（孔徑0.22 μm），天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。

1.3.1.1 單標(biāo)儲(chǔ)備液。分別準(zhǔn)確稱(chēng)取糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜、新橙皮苷二氫查爾酮、愛(ài)德萬(wàn)甜和甘素標(biāo)準(zhǔn)品10 mg于10 mL容量瓶中，用超純水溶解并定容至刻度線，配制成濃度為1.00 mg/mL的單標(biāo)儲(chǔ)備溶液，于4 ℃冰箱中保存待用。

1.3.1.2 中間儲(chǔ)備液。準(zhǔn)確量取各個(gè)單標(biāo)儲(chǔ)備液各100 μL于10 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度線并混勻，制得10 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液作為中間儲(chǔ)備液，于4 ℃冰箱中保存待用。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的配制。將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（10 mg/L）用空白基質(zhì)溶液稀釋至0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

1.3.3 樣品前處理。

將白酒用超純水稀釋5倍，將稀釋后的樣品用0.22 μm的水系濾膜過(guò)濾，供超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析。

1.3.4 液相色譜條件。

Acquity UPLC BEH C 18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）;流動(dòng)相：A為乙腈，B為2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液，梯度洗脫程序見(jiàn)表1;柱溫40 ℃，進(jìn)樣量5 μL，流速0.3 mL/min。

1.3.5 質(zhì)譜條件。

電離裝置為電噴霧（ESI）負(fù)離子模式;監(jiān)測(cè)模式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）;掃描間隔時(shí)間50 ms;電噴霧電壓（IS）為-4 500 V;離子源溫度（TEM）為500.0 ℃;碰撞氣壓力（CAD）為68.95 kPa;氣簾氣壓力（CUR）為344.74 kPa;霧化器壓力（GS1）為344.74 kPa;輔助氣壓力（GS2）為344.74 kPa;定性離子對(duì)、定量離子對(duì)、去簇電壓（DP）、碰撞室入口電壓（EP）、碰撞電壓（CE）和碰撞室出口電壓（CXP）見(jiàn)表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品前處理優(yōu)化

為了消除乙醇基質(zhì)干擾，通常采用氮吹法、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法和加水稀釋法。氮吹法、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法用時(shí)較長(zhǎng)，而該試驗(yàn)研究的是快速檢測(cè)方法，故考察了加水稀釋法。通過(guò)對(duì)樣品的稀釋?zhuān)_(dá)到減弱基質(zhì)干擾，降低乙醇對(duì)色譜峰峰型的影響，提高方法的準(zhǔn)確性與重現(xiàn)性。體積分?jǐn)?shù)2%、5%、10%、20%、40%、60%乙醇溶液在相同檢測(cè)條件下，比較10種甜味劑200 μg/L的加標(biāo)回收試驗(yàn)，重復(fù)試驗(yàn)3次，計(jì)算平均值。結(jié)果表明乙醇體積分?jǐn)?shù)為2%、5%和10%時(shí)，10種甜味劑的平均回收率達(dá)到最高點(diǎn)且基本一致，考慮到樣品的稀釋倍數(shù)太大會(huì)降低方法的檢出限，所以選擇體積分?jǐn)?shù)10%為最佳體積分?jǐn)?shù)。白酒的酒精度一般在50%左右，即將樣品用超純水稀釋5倍，用0.22 μm的水系濾膜過(guò)濾，供超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析。

2.2 液相色譜條件優(yōu)化

2.2.1 流動(dòng)相的選擇。

以C 18色譜柱為分離柱，在其他分離條件相同的情況下，流動(dòng)相體系有機(jī)相考察了甲醇與乙腈，水相考察了2 mmol/L乙酸銨水溶液與2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液。由于乙腈極性比甲醇大，溶解能力好，能夠使峰型更對(duì)稱(chēng)，尖銳。同時(shí)，在流動(dòng)相中加入少量的甲酸溶液有助于準(zhǔn)分子離子的形成，增加響應(yīng)值，所以選用乙腈-2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液體系作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，不僅能夠?qū)㈦s峰與甜味劑有效分離，而且使目標(biāo)物響應(yīng)更好，靈敏度更高。

2.2.2 洗脫梯度。

以乙腈為有機(jī)相、2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液為水相進(jìn)行梯度洗脫，甘素、安賽蜜、糖精鈉和甜蜜素4種甜味劑出峰時(shí)間較早，在水相體積比較大時(shí)即可出峰，而其他6種甜味劑需大量有機(jī)相的洗脫才能夠達(dá)到很好的分離效果并且出峰。最佳流動(dòng)相洗脫梯度見(jiàn)表1，10種甜味劑都能夠達(dá)到良好的分離效果，且峰型與響應(yīng)良好。最佳洗脫梯度所對(duì)應(yīng)的色譜圖見(jiàn)圖1。

2.2.3 色譜和質(zhì)譜參數(shù)。該研究采用BEH C 18色譜柱，根據(jù)檢測(cè)物的響應(yīng)值與峰型，對(duì)色譜參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化后的參數(shù)為柱溫40 ℃、進(jìn)樣量5 μL、流速0.3 mL/min。在優(yōu)化后的質(zhì)譜條件下進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明（圖1），10種甜味劑在負(fù)離子模式下均獲得豐富的碎片離子，響應(yīng)值與靈敏度都表現(xiàn)良好，目標(biāo)物的信號(hào)與離子豐度較強(qiáng)。

2.3 線性范圍和檢出限

配制濃度為0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L系列10種甜味劑的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣檢測(cè)，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程，見(jiàn)表3，線性范圍為0.02～1.00 mg/L，決定系數(shù)R2≥0.999 1，檢出限LOD （S/N=3）在0.30～6.00 μg/L，定量限LOQ （S/N=10）在1.00～20.00 μg/L。

2.4 精密度與回收率 在不含分析物本底的白酒中添加不同水平的甜味劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別添加不同濃度水平（0.1、0.2、0.5 mg/L），每個(gè)添加水平做5組平行樣品，用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)，計(jì)算其回收率和精密度。從表4可以看出，10種甜味劑的平均回收率為87.8%～102.9%，RSD為0.8%～3.3%（n=6），表明該方法具有較好的回收率，可以滿(mǎn)足日常檢測(cè)要求。

2.5 樣品測(cè)定

從當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)隨機(jī)抽取10組白酒樣品，采用該方法對(duì)10組樣品進(jìn)行目標(biāo)物檢測(cè)，6號(hào)和8號(hào)白酒樣品中檢測(cè)出糖精鈉，4號(hào)和8號(hào)白酒樣品中檢測(cè)出甜蜜素，6號(hào)白酒樣品中檢測(cè)出阿斯巴甜，2號(hào)白酒樣品中檢測(cè)出紐甜，具體樣品檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

3 結(jié)論

該研究建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)白酒中10種甜味劑（糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜、新橙皮苷二氫查爾酮、愛(ài)德萬(wàn)甜和甘素）的檢測(cè)方法。10種甜味劑在質(zhì)量濃度為0.02～1.00 mg/L有良好的線性關(guān)系，決定系數(shù)R2≥0.999 1，該方法的檢出限LOD （S/N=3）在0.30～6.00 μg/L，定量限LOQ （S/N=10）在1.00～20.00 μg/L，在0.1、0.2、0.5 mg/L的加標(biāo)水平下，回收率在87.8%～102.9%，RSD在0.8%～3.3%。檢測(cè)方法前處理簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、靈敏度高、準(zhǔn)確可靠、分析速度快，可用于白酒中多種合成甜味劑的快速檢測(cè)。對(duì)于保障白酒的飲用安全和保護(hù)消費(fèi)者健康有重要意義，為白酒市場(chǎng)監(jiān)管提供有力的技術(shù)支持。

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