HPLC-MS/MS測定食糖中4種合成著色劑

摘 要：目的：建立高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，HPLC-MS/MS）測定食糖中4種著色劑的分析方法。方法：樣品經(jīng)80%甲醇超聲提取，再用PWA-2固相萃取柱凈化后，經(jīng)VP-ODS C18柱（2.0 mm×150 mm，5.0 μm）分離，以乙酸銨和甲醇為流動相，梯度洗脫，用HPLC-MS/MS檢測。結(jié)果：4種化合物在考察范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999；加標回收率在85.36%～102.30%，RSD為0.42%～2.72%；檢出限為2～5 μg·kg-1。結(jié)論：該方法靈敏度高、分辨率高、分析速度快，適用于食糖中合成著色劑的快速篩查和定量分析。

關(guān)鍵詞：食糖；高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法；合成著色劑；快速測定

Determination of 4 Synthetic Colorants in Sugar by HPLC-MS/MS

CHEN Yan， ZHANG Li， RAN Yanrui， HUANG Li， WAN Jing， MA Yanhong

（Kunming Food and Drug Inspection Institute， Kunming 650000， China）

Abstract： Objective： To establish an analytical method for the determination of four colorants in sugar using high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry （HPLC-MS/MS）. Method： The sample was ultrasonically extracted with 80% methanol， purified with a PWA-2 solid phase extraction column， and then separated on a VP-ODS C18 column （2.0 mm×150 mm， 5.0 μm） with a gradient elution using ammonium acetate and methanol as the mobile phases， and detected by HPLC-MS/MS. Result： The four compounds had good linearity within the investigation range， and the correlation coefficients were all greater than 0.999; the standard recovery rate was 85.36%～102.30%， and the RSD was 0.42%～2.72%; the detection limit was 2～5 μg·kg-1. Conclusion： This method has the characteristics of high sensitivity， resolution and fast analysis speed， and is suitable for rapid screening and quantitative analysis of synthetic colorants in sugar.

Keywords： sugar; high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry; synthetic colorant; rapid determination.

食糖作為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵罚浒踩珕栴}備受關(guān)注。合成著色劑作為一種常見的食品添加劑，可能被不法商家添加到食糖中以改善其顏色[1]。然而，過量攝入合成著色劑可能對人體健康產(chǎn)生潛在風(fēng)險[2-3]。近年來在監(jiān)督抽檢、安全性評價項目中，色素是重點監(jiān)測對象，因此建立一種快速、準確、靈敏地檢測食品中合成著色劑的方法對于保障食糖的安全性具有重要意義[4]。液相質(zhì)譜法在分析物精準定性與定量上具有較大優(yōu)勢，是非常有效的合成著色劑檢測技術(shù)[5]。本研究旨在利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，HPLC-MS/MS）建立一種快速測定食糖中4種常見合成著色劑的方法，通過實驗驗證其可行性和準確性。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

QTRAP 4500高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀（ESI離子源），AB SCIEX公司；TO049電子天平，梅特勒-托利多；SK8210HP超聲波清洗器，上?？茖?dǎo)。

樣品為市售紅糖、冰糖、方糖。檸檬黃、日落黃、莧菜紅、胭脂紅標準溶液，1 000 μg·mL-1，中國計量科學(xué)研究院；甲醇、乙腈、甲酸，色譜純，世爾科技；超純一級水，賽多利斯；ProElut PWA-2固相萃取柱，北京迪馬科技。

1.2 標準溶液配制

分別準確吸取檸檬黃、日落黃、胭脂紅、誘惑紅標準儲備液各0.05 mL于50 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻即得濃度為1.0 μg·mL-1的混標溶液。再將該溶液稀釋配制成濃度為2 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、50 ng·mL-1、100 ng·mL-1、200 ng·mL-1和500 ng·mL-1的標準工作溶液。

1.3 樣品前處理

稱取樣品2.0 g（精確至0.000 1 g），置50 mL離心管中，加入20.0 mL 80%甲醇提取，渦旋2 min，超聲20 min，離心，濾渣重復(fù)提取，全部提取液過PWA-2萃取柱，以6 mL 5%甲酸甲醇水溶液淋洗，6 mL 5%氨水甲醇溶液洗脫，氮氣吹至近干，加入2 mL初始流動相復(fù)溶后過0.22 μm濾膜上機測定。

1.4 儀器工作條件

1.4.1 色譜條件

色譜柱：VP-ODS C18柱（2.0 mm×150 mm，5.0 μm）；柱溫：40 ℃；進樣量：10 μL。流動相及梯度洗脫程序見表1。

1.4.2 質(zhì)譜條件

電離方式：ESI源；掃描方式：負離子掃描，多反應(yīng)監(jiān)測；離子源溫度：500 ℃；電噴霧電壓：-4 500 V；霧化氣：50 psi；輔助氣：50 psi；CAD：9 psi。

2 結(jié)果與分析

2.1 流動相的優(yōu)化

分別采用甲醇水溶液、乙腈水溶液、乙酸銨-乙腈、乙酸銨-甲酸水等體系分別進行實驗分析，考察目標物的分離效果、色譜峰形、峰高及響應(yīng)情況。結(jié)果表明，流動相體系無緩沖鹽時，目標物的峰有拖尾情況，且靈敏度低；當(dāng)乙酸銨-甲醇作為流動相時，各組分的離子化效率高，分離度和峰形好，響應(yīng)值高。因此，最終選擇乙酸銨-甲醇作為色譜分析流動相。

2.2 質(zhì)譜條件優(yōu)化

通過直接進樣法進行質(zhì)譜條件優(yōu)化，選用ESI離子化模式，負離子掃描，優(yōu)化監(jiān)測離子對等信息見表2。優(yōu)化質(zhì)譜參數(shù)改善了電離情況，提高了檢測靈敏度。

2.3 樣品前處理優(yōu)化

著色劑是弱酸性水溶性化合物，易溶于水，甲醇可以沉淀大分子雜質(zhì)，減少干擾。通過回收率實驗探究了不同比例的提取溶液對檢測結(jié)果的影響，最終確定甲醇最佳提取濃度為80%。4種色素均含磺酸基團，實驗選擇PWA-2弱陰離子固相萃取柱，具有較強的保留效果，同時能有效除去干擾雜質(zhì)。

2.4 線性方程和檢出限

按上述儀器參數(shù)進行標準系列溶液的測定，按信噪比（S/N）為3確定檢出限。由表3可知，4種化合物在考察范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均在0.999以上，方法檢出限在2～5 μg·kg-1，靈敏度好，滿足分析要求。

2.5 回收率與精密度實驗

選取10 μg·kg-1、50 μg·kg-1、100 μg·kg-1 3個濃度水平用空白樣品做加標回收率實驗。如表4所示，4種目標化合物的平均回收率在85.36%～102.30%，RSD為0.42%～2.72%，方法準確可靠，可用于實際樣品4種著色劑的檢測分析。

2.6 實際樣品檢測

采用所建實驗方法對市售紅糖、黃冰糖、方糖等進行測定，在檢測的10批次食糖樣品中，部分樣品檢出了合成著色劑，檢出率10%。說明可能存在違規(guī)添加合成著色劑的產(chǎn)品，因此需要重視食糖中色素的監(jiān)管。

3 結(jié)論

本研究成功建立了基于HPLC-MS/MS的食糖中4種合成著色劑的快速檢測方法。在線性范圍內(nèi)4種合成著色劑的相關(guān)系數(shù)均大于0.999，加標回收率在85.36%～102.30%，RSD為0.42%～2.72%，檢出限為2～5 μg·kg-1。該方法具有準確、靈敏、快速等優(yōu)點，適用于食糖中合成著色劑的快速篩查和定量分析。該方法對于保障食糖的安全性，維護消費者健康具有重要的實際意義。

參考文獻

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作者簡介：陳艷（1995—），女，云南昭通人，本科，助理工程師。研究方向：食品檢測。