高效液相色譜法同時(shí)測定食品中7種防腐劑的研究

◎ 付志明，黃小芳，劉賢標(biāo)，李枝明

（贛州市綜合檢驗(yàn)檢測院，江西 贛州 341000）

隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展，各種各樣的添加劑得到了研發(fā)和使用，在保證食品能夠維持原本的營養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)方面起了很大作用。但防腐劑多為人工合成物質(zhì)，部分帶有微量毒素，若過量添加在食品中則會(huì)給人體健康帶來危害。檢測防腐劑的方法較多，包含離子色譜法、氣相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等[1]。但食品中包含許多復(fù)雜成分，導(dǎo)致防腐劑的檢測容易受到基質(zhì)干擾，導(dǎo)致結(jié)果數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。高效液相色譜法檢出限較低，檢測效率較高，為加強(qiáng)食品監(jiān)管提供了有效技術(shù)手段[2]。本文采用高效液相色譜法建立了同時(shí)測定食品中7種防腐劑的試驗(yàn)方法。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

面包、果汁、乳制品和糕點(diǎn)，從市場購買；Ultimate3000高效液相色譜儀，Thermo Scientific；KQ-500DE超聲波振蕩器；TG16離心機(jī)；223S電子天平，德國Sartorius公司。

防腐劑標(biāo)準(zhǔn)物：苯甲酸（BA）、脫氫乙酸（DA）、苯甲酸鈉（SB）、山梨酸（PS）、對(duì)羥基苯甲酸甲酯（MP）、對(duì)羥基苯甲酸丁酯（BP）和對(duì)羥基苯甲酸異丁酯（IBP）；甲醇、乙腈、磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀等，均為色譜純；氯化鈉，分析純；實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水[3]。

1.2 色譜條件

實(shí)驗(yàn)使用的色譜柱為Agilent ZORBAX SB-C18（4.6 m×150 mm，3.5 μm），為對(duì)色譜柱優(yōu)化條件進(jìn)行探索，同時(shí)準(zhǔn)備了同規(guī)格的SunFire C18色譜柱和Symmetry C18色譜柱[4]。在實(shí)驗(yàn)過程中，進(jìn)樣量達(dá)到10 μL，柱溫達(dá)到30 ℃，流速達(dá)到1 mL·min-1。從流動(dòng)相類型上來看，可以為甲醇或乙腈，水相可以為磷酸二氫銨或磷酸二氫鉀，分別按照緩沖液∶有機(jī)相為80∶20、60∶40、40∶60和20∶80的比例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，洗脫時(shí)間分別在25～30 min、15～22 min、22～25 min和0～15 min，而檢測器波長為230 nm[5]。

1.3 實(shí)驗(yàn)過程

標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：取7種濃度為1 000 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL，加水定容到10 mL，定容后可獲得100 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)混合液。

在樣品前處理階段，考慮到面包等固體樣品油脂含量較高，取經(jīng)過均質(zhì)的5 g樣品放入離心管后，添加10 mL正己烷渦旋2 min后將上層去除。針對(duì)飲料類的液體樣品，直接稱取5 g樣品移至50 mL離心管，添加20 mL提取液，50 ℃振蕩提取10 min，按照8 000 r·min-1轉(zhuǎn)速離心3 min[6]。將上層清液移至50 mL離心管中，使用20 mL提取液對(duì)剩余殘?jiān)M(jìn)行提取，離心后，與之前取得的上清液合并[7]。定容到50 mL。過0.22 μm濾膜后，上機(jī)。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件優(yōu)化

對(duì)色譜條件進(jìn)行優(yōu)化分析，首先需要對(duì)3種色譜柱進(jìn)行比較。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用Agilent ZORBAX SB-C18色譜柱可更好地分離7種防腐劑。在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)使用兩種水相溶劑均可用于分離7種防腐劑，但相比較而言使用磷酸二氫銨溶液可更好地分離SB和PS。從有機(jī)相的使用情況來看，使用甲醇將更多地保留目標(biāo)物，但在比例達(dá)到80%時(shí)才能洗脫，在SB和PS分離方面取得的分離度不超過1。而使用乙腈作為有機(jī)相，在比例達(dá)到20%時(shí)則能達(dá)到分離目標(biāo)物的要求，且對(duì)SB和PS的分離度達(dá)到了1.5以上。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證

在實(shí)驗(yàn)過程中，需驗(yàn)證使用高效液相色譜法進(jìn)行7種防腐劑測定時(shí)的檢出限、精密度、回收率。

首先，需要對(duì)方法線性范圍進(jìn)行分析，建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線對(duì)各種物質(zhì)的線性相關(guān)系數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，如表1所示，線性范圍在0.1～10.0 mg·L-1，證明方法擁有良好線性關(guān)系。在S/N=3的信噪比條件下，對(duì)方法檢出限展開分析，可知方法檢出限在50～100 μg·L-1，其中苯甲酸、脫氫乙酸的檢出限達(dá)到100 μg·L-1，山梨酸檢出限達(dá)到60 μg·L-1，其余物質(zhì)則均為50 μg·L-1。方法檢出限符合檢測要求[8]。

表1 高效液相色譜法測定7種防腐劑的線性范圍表

其次，對(duì)方法精密度和回收率進(jìn)行測定，需要分別稱取4種樣品各3份，對(duì)其中1份做空白對(duì)照，剩下2份添加0.01 g·kg-1和0.05 g·kg-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)過前處理后進(jìn)行樣品測定。如表2所示，方法回收率在71.2%～113.8%，RSD在1.34%～5.92%，說明方法精密度良好。

2.3 樣品分析結(jié)果

完成方法有效性驗(yàn)證后，對(duì)4種樣品進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如表3所示。結(jié)果表示，4種食品中均含有山梨酸，面包和乳制品中含有苯甲酸，此外這4種食品不含其他防腐劑。從總體來看，食品中防腐劑含量均未超標(biāo)。

表2 高效液相色譜法測定7種防腐劑的回收率和精密度表

表3 食品中7種防腐劑含量測定結(jié)果表（單位：mg·kg-1）

3 結(jié)論

應(yīng)用高效液相色譜法對(duì)食品中的苯甲酸、脫氫乙酸、苯甲酸鈉、山梨酸、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯和對(duì)羥基苯甲酸異丁酯共計(jì)7種防腐劑進(jìn)行同時(shí)測定，通過對(duì)色譜條件進(jìn)行優(yōu)化，可知采用Agilent ZORBAX SB-C18色譜柱對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行分離，將磷酸二氫銨作為水相，將乙腈作為有機(jī)相，在流動(dòng)相內(nèi)對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行梯度洗脫，能夠取得理想分離效果。而在樣品前處理階段，為避免直接進(jìn)樣給色譜柱帶來不良影響，需使用甲醇進(jìn)行基質(zhì)復(fù)雜的樣品提取，經(jīng)濾膜過濾后進(jìn)樣檢測。此方法線性范圍在0.1～10.0 mg·L-1，線性相關(guān)性良好，R2均達(dá)到0.999 9以上，同時(shí)方法檢出限在50～100 μg·L-1，回收率在71.2%～113.8%，RSD在1.34%～5.92%，體現(xiàn)出了較高精度。