王群,丁轶聪
(阜阳市产品质量监督检验所,安徽阜阳 236000)
液相色谱串联质谱法测定酒类中甜蜜素含量的探讨和改进
王群,丁轶聪
(阜阳市产品质量监督检验所,安徽阜阳 236000)
对SN/T1948-2007 《进出口食品中环基氨基磺酸钠的检测方法 液相色谱-串联质谱》中关于酒类中环己基氨基磺酸钠含量测定方法存在的问题进行探讨和改进。使用氮吹仪去除样品中含有的乙醇,通过C18色谱柱进行分离,以0.1%甲酸水溶液-甲醇作为流动相,在ESI负离子模式下检测。环己基氨基磺酸纳含量在10~100 ng/mL的范围内与峰面积有良好的线性关系,相关系数r=0.999 6,检出限为0.01 mg/kg。在两个添加水平下,样品的加标回收率分别为99.5%,99.9%,测定结果的相对标准偏差为0.1%(n=6)。改进后的方法准确、可靠,可用于酒类产品中甜蜜素的定量定性检验。
液相色谱串联质谱法;酒类;甜蜜素
甜蜜素在食品添加剂中属于甜味剂,其化学名称为环己基氨基磺酸纳,其甜度是蔗糖的30~40倍,过量摄入会对人体的肝脏和神经系统造成危害。2011年我国发布实施的《食品添加剂使用标准》[1]中对于配制酒规定了其最大使用量为0.65 g/kg,同时白酒的国家标准明确要求“不得添加非白酒发酵产生的呈香呈味物质”[2-4],但是个别生产企业为了改善酒体的口感,仍然在生产过程中违规或过量地使用甜蜜素。因为白酒中含有环己基和环乙醇类物质,使用GB/T 5009.97-2003 《食品中环己基氨基磺酸纳》气相色谱法检测白酒中环己基氨基磺酸纳容易出现假阳性,用液相色谱法检测比较简单,但是甜蜜素对紫外吸收差,在不衍生的情况下难以测定[5]。笔者在采用 SN/T 1948-2007[6]检测时发现该标准对于酒类样品前处理和确证方面存在一些问题,因此探讨并摸索出一种检测灵敏度高,能有效去除干扰的检测方法。
高效液相色谱仪:Agilent 1260型,配备Agilent在线脱气机、自动进样器、柱温箱,美国安捷伦仪器公司;
质谱仪:Agilent 6430型,配备电喷雾离子源,三重四级杆质谱仪,美国安捷伦仪器公司;
高纯氮气:纯度不低99.999%;
氮吹仪:N-EVAPⅢ型,美国Organomation公司;
甲醇:色谱纯;
甲酸:纯度不低于98.0%;
甜蜜素标准物质:纯度不低于99.9%;
实验用水:屈臣氏蒸馏水。
色谱柱:Agilent ZORBAX SB-C18型(50 mm×2.1 mm,1.8 μm);流动相:0.1%甲酸水溶液-甲醇(体积比80∶20),流速为0.3 mL/min;柱温:35℃;进样量:10 μL。
电喷雾离子源(ESI);负离子模式;多反应监测(MRM);负电压:400;雾化气压力:275.8 kPa(40 psi);干燥气体流速:10 L/min;干燥器温度:350℃;毛细管电压:4 000 V;甜蜜素的定性定量离子对、碎裂电压、碰撞气能量等参数见表1。
表1 甜蜜素监测离子及相应的碰撞能量
准确移取2.0 mL样品并准确称量,置于30℃水浴中氮吹至乙醇挥发干净,用蒸馏水转移定容至2.0 mL,经0.22 μm滤膜过滤后待测。
准确称取0.02 g的甜蜜素标准物质,用蒸馏水溶解定容至100.0 mL,得到浓度为200 μg/mL的标准贮备液。准确移取1.0 mL标准贮备液用蒸馏水稀释定容至100.0 mL,配制成浓度为2 000 ng/mL的标准使用液,再逐级稀释得到浓度在10~100 ng/mL之间的系列标准工作溶液。
在1.2、1.3仪器条件下,分别取处理后的样液和系列标准使用液各10 μL进行测定。甜蜜素标准溶液的总离子流(TIC)色谱图见图1。
图1 标准溶液总离子流色谱图
液相色谱进行分离时,酒类样品中含有的大量乙醇对甜蜜素在色谱柱上的保留造成影响,干扰峰和目标峰分离不开,导致积分不准确,因此要通过加热氮吹的方式赶除样品中挥发性醇类物质。图2和图3分别为未经预处理和经预处理样品的色谱图。从图2、图3中可以看出,未经处理的样品在目标峰附近干扰严重,影响积分;而赶除醇类后的样品峰形良好。SN/T 1948-2007标准中未明确酒类样品的取样质量问题,以几种白酒为例,经实际称量得知2 mL的白酒实际质量均不到2 g,因此在计算时,以样品的实际质量而非体积参与计算。
图2 未经预处理样品色谱图
图3 经预处理样品的色谱图
不同的检验室配置的设备型号各有不同,因此只有摸索出适合本实验室设备的最佳仪器条件才能保证分析结果的准确性。在此实验中,考察了标准给出的流动相组成0.1%乙酸水溶液-甲醇(体积比40∶60),同时考察了文献报道的 0.02 mol/L[7]乙酸铵缓冲液-乙腈(体积比90∶10)、0.1%甲酸水溶液-甲醇(体积比80∶20)两种体系的流动相组成,发现0.1%甲酸水溶液-甲醇(体积比80∶20)的组成能够得到更好的峰形和接近一倍的响应值,因此选择其作为流动相。同时选择了长度为50 mm的色谱柱,在2 min之内即能完成单个样品的检测,大大缩短了检测时间。
首先选择全扫描模式找到甜蜜素的母离子m/z178.1,然后用子离子扫描模式得到子离子m/z80.1,因为裂解时只得到一个碎片离子,因此将178.1也作为子离子。通过调整驻留时间、裂解电压和碰撞气能量得到较高的灵敏度,确定最佳实验条件。标准指出确证时用正负离子模式同时扫描,实际检测正离子模式响应较差,因此笔者采用负离子模式。
实验表明,在10~100 ng/mL质量浓度范围内以峰面积y为纵坐标,质量浓度x为横坐标进行线性回归,得线性方程为y=2 157.816 864x-4 379.373 265,相关系数r=0.999 6。以信噪比S/N≥3时计算方法的检出限为0.01 mg/kg,比SN/T 1948-2007标准规定的0.10 mg/kg的测定下限降低了一个数量级。
采用在空白样品中添加标准溶液的方法进行回收试验,两个质量浓度添加水平分别为10,20 ng/mL,加标回收试验结果见表2。同时对添加水平为10 ng/mL的样品重复测定6次,测试结果分别为 9.986 1,9.980 2,9.991 2,9.990 9,9.979 8,9.987 9 ng/mL,计算得测定结果的相对标准偏差为0.1%。
表2 加标回收试验结果(n=2)
样品未经处理直接进样,按上述方法进行加标回收试验,结果见表3。10 ng/mL的样品重复测定 6 次,测试结果分别为 6.621 7,5.864 4,5.371 1,5.001 9,4.749 9,4.608 9 ng/mL,计算得相对标准偏差为14.2%。
表3 未经处理样品加标回收试验结果(n=2)
由此可见,样品处理方法经改进后得到的测量数据的精密度和准确度均有很大程度的提高,测定结果良好。
对SN/T 1948-2007标准方法进行改进,改进后的方法能有效排除干扰,具有较高的灵敏度,且方法的准确度和精密度均有很大程度提高,适用于酒类样品的分析检测。
[1]GB 2760-2011 食品添加剂使用标准[S].
[2]GB/T 10781.1-2006 浓香型白酒[S].
[3]GB/T 10781.2-2006 清香型白酒[S].
[4]GB/T 10781.3-2006 米香型白酒[S].
[5]郑玲,李丽华,郭蔚,等.高效液相色谱法测定食品中的甜蜜素[J].化学分析计量,2005(3): 50-51.
[6]SN/T 1948-2007 进出口食品中环己基氨基磺酸纳的检验方法 液相色谱-质谱/质谱法[S].
[7]盛旋,陈昌骏,丁振华,等.固相萃取-液相色谱/质谱法同时测定食品中磺胺类人工合成甜味剂[J].分析实验室,2006,25(7):75-78.
Discussion and Improvement for Determination of Sodium Cyclamate in Alcohol by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry
Wang Qun,Ding Yichong
(Fuyang Institute of Product Quality Supervision & Inspection,Fuyang 236000,China)
The problems of SN/T 1948-2007Determination of Sodium Cyclamate in Foods for Import and Export-HPLC-MS/MSmethodwere discussed and improved. The ethanol in sample was removed by nitrogen evaporator and the samples were separated by C18chromatographic column with 0.1% formic acid-methanol as mobile phase and ESI negative ion mode detection. Sodium cyclamate content had good relationship with peak area in the range of 10-100 ng/mL,the correlation coefficientr=0.999 6. The detection limit was 0.01 mg/kg. The recovery was 99.5%-99.9%,and the relative standard deviation of determination results was 0.1%(n=6). The improved method is accurate and reliable,it can be used for quantitative and qualitative test of sodium cyclamate in liquor products.
liquid chromatography tandem mass spectrometry; liquor; sodium cyclamate
O657.7
A
1008-6145(2012)04-0062-03
10.3969/j.issn.1008-6145.2012.04.019
联系人:王群;E-mail:ahdyc@163.com
2012-04-16