超高效液相色譜

1、第39卷2011年11月分析化學（FENXl HuAXUE研究報告Chinese Joumal of Anal”ical Chemistry第 ll 期 17321737 DoI:10.3724/SP.J.1096.20“.01732 超高效液相色譜一串聯(lián)質 譜快速篩查葡萄酒中的14種禁用食品添加劑馮峰1楊爍2凌云1江桂斌3儲曉剛叫（中國檢驗檢疫科學研究院，食品安全研究所，北京100123 :（哈爾濱醫(yī)科大學，哈 爾濱1500813（中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心，環(huán)境化學與生態(tài)毒理學重點實驗室。北京 100085摘要建立了同時測定葡萄酒中14種禁用食品添加劑的超高效液相色譜一電噴 霧電離串聯(lián)質譜

2、（uPLc ESIMs/Ms分析方法。采用uPLC BEH C18（100mmx2.1mmx1.7“m色譜柱，對流動相的組成、緩沖液離子強度及質譜的各種參數進行了優(yōu)化。結果表明,流動相的離子強度對食品添 加劑的質譜檢測有重要影響。以含1mmo1/L甲酸銨一甲酸緩沖液（pH 3.9 一乙臘為流動相，梯度洗脫，柱溫 35C,可以在6min內完成14種食品添加劑的分離和檢測。在ESI負離子模式下，采用選擇離子監(jiān)測方法進行測 定時，除三氯蔗糖、日落黃和酸性紅13的檢出限分別為10,2和2pg幾外，其它11種的檢出限在O.O11.O pg/L 之間?；厥章蕿?3.8%106%,相對標準偏差小于3.1%。

3、本方法快速、準確、靈敏度高,可用于葡萄酒 及其它復雜基質食品中的低劑量、多種禁用食品添加劑的同時篩查。關鍵詞超高效液相色譜;串聯(lián)質譜;食品添加劑;葡萄酒1引言葡萄酒是新鮮葡萄或葡萄汁經發(fā)酵而成，富含有機酸、糖類、黃酮類、酚類和 原花青素等功能成分，適量飲用能夠預防多種疾病“二】。國家標準GB2760-2007 食品添加劑使用衛(wèi)生標準在葡萄酒中僅允許添加焦糖色作為著色劑，三氯蔗糖 作為甜味劑，除此之外禁止添加任何種類的著色劑和甜味劑【3】。近年來,在葡萄 酒中添加非法著色劑和甜味劑的情況時有發(fā)生，為了保障葡萄酒的飲用安全,有必要 建立一種快速、準確、靈敏的方法對葡萄酒中的禁用食品添加劑進行測定。

4、目前，檢測食品中著色劑和甜味劑的方法有高效液相色譜】、紫外分光光度 法嘲、離子色譜法m、毛細管電泳法【8一101及液相色譜一質譜法.151等。 由于使用液相色譜一紫外分光光度法不能提供結構信息，而葡萄酒成分又較復雜，因 而在檢測微量成分時容易發(fā)生假陽性或假陰性現象。近年來,質譜技術已在食品中 添加劑的篩查方面顯現出顯著優(yōu)勢“”4】。然而目前所報道的質譜方法多采用傳統(tǒng) 的色譜條件，其中所用的醋酸銨或是甲酸銨溶液緩沖液濃度多大于20mmol刖12一 14】。研究表明，過高的離子濃度對分析物的電離具有較強的抑制作用“”7l。因此， 為提高檢測的靈敏度，增強對食品中禁用物質的篩查能力，有必要對質譜分析

5、時緩沖 液的濃度進行優(yōu)化。本研究建立了同時高靈敏、快速篩查葡萄酒中14種禁用甜味 劑和著色劑的超高效液相色譜（uPLC 一串聯(lián)三重四極桿質譜（QQQ方法，對色譜分離 中緩沖液的濃度對質譜檢測的靈敏度的影響進行了探討。本方法已成功用于葡萄 酒中禁甩添加劑的快速檢測。2實驗部分超高效液相色譜儀（UPLC,美國waters公司;串聯(lián)API 5500三重四極桿質譜儀 （美國Applied Biosystems公司，配備waters uPLC自動進樣器,柱溫箱，數據采集由 Analyst 1.5.1 軟件完成。糖精鈉（sodi啪sacch撕n、安賽蜜（Acesul伽ne、阿斯巴甜（Aspan鋤,購自美

6、國 supelco 公司;甜蜜素（sodium cyclamate、紐甜（Neot 鋤 e、麗春紅 2R（Ponceau 2R、麗春紅 3R（Ponceau 3R、麗春紅 sx（Pon 一 20110218 收稿;20l 卜 0505 接 受本文系北京市科委科技計劃項目（No.D08050200310803和科技部科技支撐計劃 項目（No.20llBAKlOB04 資助+E 一眥 il: HYPERLINK mailto: 第ll期馮峰等:超高效液相色譜一串聯(lián)質譜快速篩查葡萄酒中的14種禁用食品 添加劑1733ceau $乂。購自德國 Dr.Ehrenstorfer 公司;三氯蔗糖（sucra

7、lose、日落黃（sunset Yellow FCF、誘惑紅（Allura Red、紅色 2G（Acid Red 1、酸性紅 13（Acid Red 13、赤 薛紅（Erythrosine、甲酸、甲酸銨,購自美國sigma公司;實驗室用水由Millipore純水 儀制備。10份葡萄酒樣品購自超市。2.2標準溶液的配制準確稱取適量上述標準品，用水溶解并定容,配制成looO mg/L的單標儲備液;準 確移取各標準儲備液O.5mL，混合于100mL容量瓶中，用水定容,配制成5mg/L的混 合標準工作液。用水逐級稀釋，制成濃度范嗣為0.1500“g/L的系列混合標準溶 液。取葡萄酒樣品10mL于50m

8、L燒杯中，超聲脫氣10min;取脫氣后的樣品1.O mL 于10mL具塞試管中，用水定容至10mL,過0.22“m濾膜后分析。2.4色譜一質譜條件uPLc BEH C18 色譜柱（100mmx2.1mmx1.7pm,美國 waters 公司。流動相 A 為乙 臘,流動相B為l mmol/L甲酸銨一甲酸緩沖液（pH 3.9。流速O.3mL/min,進樣體積2 肛L,柱溫35C;梯度洗脫程序:01.5min,7%A;1.57.O m氓7%90%A;7.010.O min,90%A。電噴霧電離源，負離子模式，多反應監(jiān)測（MRM;實驗所用氣體均為高純液氮，碰撞 氣（cAD壓力為41.4kPa,氣簾氣（

9、cuR壓力為138kPa,霧化氣（Gsl壓力為448kPa，輔助 氣（Gs2壓力為414kPa。電噴霧電壓（IS為一 4.5kV去溶劑溫度（TEM為500C,Q0 入口電壓（EP lO V碰撞室出口電壓（CxP為一 ll V,14種添加劑的定性/定量離子 對、碰撞電壓（cE及去簇電壓（DP見表l。表114種食品添加劑檢測的最優(yōu)質譜參數T 曲 le lOptimum p 盯 ameters alld selected 矗 agment ions for 14food additives定量離子（Quami斷ng ion。734第39卷3結果與討論3.1流動相條件優(yōu)化文獻【12”&道，采用高效液相

10、色譜一串聯(lián)質譜檢測葡萄酒中5種甜味劑時.這些 甜味劑在甲醇一 20mmol/L甲酸銨一甲酸體系的保留時間與甲醇一 20mm01幾醋酸 銨一醋酸體系一致，同時部分甜味劑的靈敏度提高了 15倍以上，這說明甲酸銨體系 可以獲得比醋酸銨體系更高的靈敏度。stom等”“的研究表明.溶液巾的Ni4濃度嚴 重影響質譜檢測的靈敏度。Minj06等”1的研究表明，使用乙臘分離著色劑可以獲得 比耳I醇更好的峰對稱性。因此，本研究以乙臘20mm01/L甲酸銨（含0.1%甲酸,pH 39 為流動相,對所研究的14種食品添加劑的分離條件進行了優(yōu)化,14種添加劑可以在 6min內得到較好分離（見圖1?？疾炝司彌_液的濃度對

11、添加劑的信號強度的影響。 選用的甲酸銨一甲酸（pH 39緩沖液的離子濃度分別為20,10,5,25和1mmol,L。研究 表明，隨著緩沖液濃度的降低,溶液中的離子強度相應降低（圖2,但各添加劑的保留 時間基本不變，這說明離子強度的降低并未對待分析物的分離度產生影響。然而，待 分析物的峰高卻顯著提高（見圖3。由于部分著色劑未實現基線分離。為避免相互 問的競爭抑制效應對分析結果的影響，在此僅以6種甜味劑的峰高的變化對其進行 表征。從圖3可見,6種甜味劑的信號強度隨流動相離子強度的降低而不斷提高，這 說明過高的離子強度確實對添加劑的質譜檢測有離子抑制作用。為取得最高的靈 敏度，本研究選擇乙臘一 1m

12、m01幾甲酸銨甲酸體系作為14種添加劑的0123456IV mln罔l優(yōu)化條件下14種添加劑的多反應監(jiān)測色譜圖Flg.1MRM chromatogram of 14food addltiVes unde optimum separation conditions各編號對應分析物虬表】（Numbersof allalytes are s枷e as m Tablel。圖2不同 濃度甲酸銨緩沖液的電導率Fig 2Electnc conductivity of ammonjum f0 邢 atebu 髓 r under difkrent concentration安賽蜜糖精鈉甜蜜索三氯蔗糖#町斯巴甜紐

13、甜AcesuIhme Sodlum Sodlum Sucralose AsDarbme NeO 詛 me Sacchann Cyclamate罔36種甜味劑在流動相中不同離子強度下峰高比較F1 昌 3comp 州 son of thee 訊 ct of amine concentration in mobile Phase on the Peakheights of 6sweeteners第ll期馮峰等:超高效液相色譜一串聯(lián)質譜快速篩查葡萄酒中的14種禁用食品 添加劑1735分離體系。需要說明的是，考慮到葡萄酒中的禁用添加劑一般濃度較低,加標分 析也表明低于l mg/L濃度水平的添加劑不會產生

14、過載現象，所以本研究選擇了此濃 度水平的緩沖液。在對確定含有較高濃度水平的甜味劑或是著色劑進行檢測時，則 需要選擇較高濃度水平的緩沖液。3.2方法線性、回收率、精密度及檢出限在上述實驗條件下，考察14種添加劑在O.1500pg/L濃度范圍內的線性關系和 相關系數，并以14種添加劑的信噪比為3時的進樣濃度為檢出限?；厥章屎途芏?的測定通過向陰性葡萄酒樣品中添加lO“g/L甜味劑混合標準溶液進行，每個濃度樣 品平行分析3次。結果見表2。表214種添加劑的線性范圍、線性方程、相關系數、添加回收率、精密度及檢 出限(咒一 3璣 lble 2Linear r 粕 gecorrelation coemc

15、ients，limits of detection(LOD，recoveries 粕 d rclative st 明 dard deviatiss(RSDof 14 food additives.llle recoveries were eval 岫 ted by con 們 lling the fortification leVel of each dye insgatiVewine 蛐 ples at 10p 班(療 23序號代表分析物名稱同表l(Numbers of鋤lytes are s鋤e鶴in T曲le 1;+添加濃 度為 100pg 幾(Spiked cones廿 ation w

16、 鵲 loo“g,L。3.3方法應用對北京市市售1O種低價格的紅葡萄酒樣品進行測定，根據各添加劑的保留時間 及選擇的兩對子離子峰高的比值進行定性分析。結果表明，有5個樣品含有禁用添 加物,且均為甜味劑（表3。除了允許添加的三氯蔗糖外，還含有糖精鈉、甜蜜素和 紐甜3種甜味劑（圖4。其中對于糖精鈉,由于其定量離子和定性離子的強度相差約 60倍,而其在樣品中的濃度又較低，因此，通過對其進行加標回收，根據保留時間和回 收率進行了確證。表3實際葡萄酒樣品的檢測結果T 曲 le 3Quantification results of f 酞d additiVes in positive wine sampl

17、es by UPLCMS/MS1736分析化學第39卷181I1.21.6I 2.02.4I:Max 1383,82.1-+62.O 1.82.O 2.2:1.62.O 2.41.82.O ,min，/min圖4葡萄酒陽性樣品色譜圖Fig.4Chromatograms of p08itiVe s 鋤 ples in wines4-64.85.O 5-25.4才廣一乏礦一礦一1 苣 14，/millReferenc 姻1ZHA0Ren-Jun（趙任軍.Si咒D.Dw%s Gr4戶P講咒P刪d V“聹P（中外葡萄與 葡萄酒,2006,2（5:51532xIE Ya-Li,CHEN Xin-Xin,

18、FENG Yong,YANG Bin （謝婭黎,陳欣欣，馮勇，楊 彬.Mo 如 r”Fbod Sci 繃 cP 口咒 d n 如竹 oZogy（現代食品科技,2009,35（12;148214833GB2760 一 2007.Hyg抬卵記S缸挖如謝s扣r弧Ps o廠F00d Add以i伽s（食 品添加劑使用衛(wèi)生標準.National Standards of the Peopl e,sRepub1ic ofChina（中華人民 共和國國家標準.Beijing （北京:Standards Press ofChina（中國標準出版社,20074Minioti K S,sake11ariou C F

19、,Thomaidis N S.A 行 dZ.C,1i 研.Ac 拋,2007,583（1:1031105YANG Liu_Hua,WANG Lin,SUN Cheng-Jun（楊柳樺，王林，孫成均.嚦 i 打 PsP.,o“rndZ D,A 程口 Z 沙如 L 口 60mtD 刪（分析試驗室,2007,26（7:79826ZHU0Jing,wANG Jing,CHEN Xiao-Xia,TANG Xin_Hua,QIU Bin,ZHU E 卜 Yi,CHEN Xi（卓靖，王靜，陳小霞,邱彬,朱爾一，陳曦.C矗i卵Pse.,.A張口 Z.C1I1 優(yōu).（分析化學,2011,39（2:283287

20、7Chen Q C,Mou S F,Liu K N,Yang Z Y,Ni Z M.,C111 加 mn 加 gr.A,1997,771（1:1351438Zhu Y,Guo Y Y,Ye M L,James F S.,.CAm 優(yōu) nfogr.A,2005,1085（1:1431469Dossi N,Toniolo R,Pizza“ello A,Susmel S,Perennes F,Bontempelli G. _,. EZP 訂 r0 盤竹 nZ.（冼 P 優(yōu).,2007, 601（卜 2:1210Ryvo1ov 丘 M,T 丘 borsky P,Vrdbe1 P,Krdsensky P

21、,Preis1er J.J.C1I1,- omnfDgr.A,2007,1141（2:206211 11sHENG Xuan,CHEN ChangJun,DING zhen.Hua,SuN Janwen,DING YamSheng,ZHENG Ping（盛旋，陳昌 駿,丁振華，孫建文, 丁袁生，鄭屏.Cai行P5P-,D“r” 口 z D,A行口 zys缸Ld60mfD刪（分析試驗 室,2006,25（7: 757812JI Chao,FENG Feng,CHEN Zheng-xing,SUN Li,CHU Xia0-Gang（嵇超，馮峰，陳 正行，孫利，儲曉剛.C_ Ili行PsP _rD“

22、冊口 Z D,ClIlmm ogm戶 曾（色 譜,2010,28（8:74975313QIN Fang,WANG Lin-xiang,TA0Guan_Jun（秦叻。王林祥,陶冠軍.Liq“D 產 M 口最 i 珂 g SfiP 行 fP&nf人行 DzDgy（釀酒科技.2005,21（9:848614Ma M,Luo X,Chen B,Su S,Yao S.,.CAro 優(yōu)口 fo 譬 r.A,2006,1103（1:17017615Sun H W,Wang F C,Ai L F.-,.CArDm 口 ogr.A,2007,1164（卜 2:12012816Storm T,Reemtsma T

23、,Jekel M.,.CAromn ogr.A,1999,854（12:17518517Holapek M,Jandera P,Zderadika P.,.CArDmn Dgr.A,200l,926（1:175186第11期馮峰等：超高效液相色譜一串聯(lián)質譜快速篩查葡萄酒中的14種禁 用食品添加劑 1737 Simultaneous Screening of 1 4 IHegal FoodAdditiVes inWines UsingUl tra Performance Liquid Chromatography T andemMass SpectrometryFENGFen91,YANG Sh

24、uO2I,INGYun1,JIANGGui Bin3,CHU Xi ao.Gang1 1（j 打盯if 抬D ,FoDd Sq歸 fyCi 療Ps PAc 口dPmj,D,J”spP“i o行口行d Q。陽，.口九fi理P,B P巧i擰 g 1 0 0 1 2 3 ） 2 （HII 而i船脅 dif “Z L肺 iw”i 砂，H口 r6i 療150081） 3 （Stn 托Key eaborQtory of En峨 ronm 陰 tnf ckmisry nnd Ecrto 面co 1ogy,Re senrch cetlter 如r Ef擴E行講r 口行mP玎細z SfiF 行f Fs,Ci 竹

25、P5已Af口dP 優(yōu)yD,SfiP柙fFs,BP 巧ing 1 0 0 0 8 5 ） Abstract An ultra performance li quid chromatography electrospray ioni zation tandemmass spectro screening 1 4 illegal food additivesCacesul 一metric (UPLCESIMS/MS)method for the simulta neous fame,sodiumsaccharin,sodiumcyc lamate,aspartame,neotame,sucralos

26、e,p onceau2R,ponceau3R,ponceauSX,sunset yellowFCF,aUura red,acidRed l,acid re d l 3,erythrosine)inwines has been deve loped.TheHPI,Cseparationwas carried out using anUPLCBEHCl8(l 00 mmx 2.1 mmx 1.7 “m)as solid phase. Several parameter s,including the compositions and ion st rength of the mob 訂ephase

27、,and themonito r ions were optimized for improving the c hromatographic performance and the sens itivity. The results demonstrated that the sensitivity could be significantly influenced by the amine concentration i n the eluent. 1 The separation could be co mpleted jn less than 6minwhen using asm mo

28、l/L ammonium formateformic acid buff er(pH3.9)and acetonitrile at the mobil ephases,gra dient elution.The column temperature was kept 35C.When the analy tes were detected byESI一 MS under selec ted sunset ionmonitoringmode,thedete ction limits were 0.01 1.0 pg/L except s ucralose, The average recover

29、ies yellow FCF,acid red 1 3whichwere 10,2 and 2 pg/Irrespectively, ranged from93.8%to 10 6%.The relative standard deviations wer e less than 3.1%.This method is rapid,ac curate,highly sensitive and suitable fo r the quality control of lowconcentrati on andmixtures of food additives whichw ere illega

30、Uy added Keywords to wines and other foods. Ultra performance liquid c hromatography；Tandemmass spectrometr y；Food additives； Wines (Received 18 Fe bruary 2011；accepted 5 May 2011) 一蕾._量 + 圣+量+圣.重.壬圣一圣q.量一q一一一一扣量量扣圣+ 一量+_圣+_圣+_壬+_圣._量一童._量,量一量一圣一圣 圣._圣._圣._圣._圣,一圣量一圣一 q圣一量一圣q -量色 譜在材料分析中的應用該書為色譜技術叢書

31、之一，系統(tǒng)介紹了材料分析中 應用的各種色譜方法與技術。內容包括氣相色譜、高效液相色譜、離子色譜、凝 膠滲透色譜、毛細管電泳以及一些聯(lián)用技術在無機材料中的金屬元素和非金屬元素 的分析、無機材料和高分子材料結構分析、聚合物中可揮發(fā)物質的分析、高分子 材料定性定量分析以及高分子材料分子量分布分析中的應用，并綜述一r色譜法 在材料分析中的應用進展。書中列舉了大量的應用實例。便于讀者在實際T作中參 考。該書可供材料、冶金、高分子科學與工程、環(huán)境保護等領域中從事材料分析 的技術人員參考。該書(ISBN 9 7 8 7 1 2 2 一 1 0 5 6 7 7 )由化 學工業(yè)出版社，胡凈宇、梅一飛、劉杰民等編

32、著，定價4 2.o。萬方數據超高效液相色譜-串聯(lián)質譜快速篩查葡萄酒中的14種禁用食品添加劑作者： 作者單位：馮峰，楊爍，凌云，江桂斌，儲曉剛，FENG Feng，YANG Shuo， LING Yun，JIANG Gui-Bin，CHU Xiao-Gang 馮峰，凌云，儲曉剛,FENG Feng,LING Yun,CHU Xiao-Gang(中國檢驗檢疫科學研究院，食品安全研究所，北京100123，楊 爍,YANG Shuo (哈爾濱醫(yī)科大學,哈爾濱,150081，江桂斌,JIANG Gui-Bin (中國科學 院生態(tài)環(huán)境研究中心，環(huán)境化學與生態(tài)毒理學重點實驗室，北京100085分析化學 Ch

33、inese Journal of Analytical Chemistry 2011,39(11 1 次 刊名：英文刊名：年，卷 (期：被引用次數：參考文獻(17條1.趙任軍查看詳情2006(05 2.謝婭黎陳欣欣.馮 勇.楊彬查看詳情2009(12 3.GB2760-2007食品添加劑使用衛(wèi)生標準2007 4.Minioti K S.Sakellariou C F.Thomaidis N S Determination of 13 synthetic food colorants in water-soluble foods by reversed-phase high-performance liquid chromatography coupled with diode-array detecto