液相色譜-質譜聯用同時測定白酒中8 種甜味劑

牛之瑞，王秀君，于毅濤，馮 雷，楊 凡，譚健林，晏 龍

（1.云南省產品質量監督檢驗研究院，云南 昆明 650223；2.中國檢驗檢疫科學研究院測試評價中心，北京 100123）

液相色譜-質譜聯用同時測定白酒中8 種甜味劑

牛之瑞1，王秀君2，于毅濤1，馮 雷1，楊 凡1，譚健林1，晏 龍1

（1.云南省產品質量監督檢驗研究院，云南 昆明 650223；2.中國檢驗檢疫科學研究院測試評價中心，北京 100123）

建立液相色譜-質譜聯用法測定白酒中8 種人工合成甜味劑的快速分析方法。液相色譜-質譜在負離子模式下，通過選擇離子模式方式進行檢測。8 種人工合成甜味劑在質量濃度0.04～2.0 mg/L范圍內線性關系良好，相關系數為0.99，方法的定量限為0.04 mg/L，加標水平為0.1、0.5、1.0 mg/L和2.0 mg/L時，加標回收率為75.3%～109.3%，相對標準偏差為0.16%～8.85%。結果表明該方法簡單、靈敏、準確，各項技術指標均滿足國內外法規要求，可用于白酒中8 種人工合成甜味劑的檢測。

甜味劑；液相色譜-質譜聯用儀；白酒；新橙皮甙二氫查爾酮；木糖醇

近年來，人工合成甜味劑的生產研發技術發展很快[1-4]，但其可能存在的食品安全風險也一直受到人們的關注[5-6]。GB 2760—2011《食品添加劑使用衛生標準》[7]對白酒中允許添加的食品添加劑種類和濃度作出了明確規定，不允許人工合成甜味劑添加到白酒中。白酒中甜味劑的檢測一直是食品安全檢測中的重點領域，目前國內現行有效的標準較多，針對甜蜜素[8]、糖精鈉[9]、山梨酸[10]、阿力甜[11]、阿斯巴甜[12]、三氯蔗糖[13]等單一種類的檢測方法也已經建立起來。但這些國標只針對單一甜味劑，且大多為液相色譜或氣相色譜法，抗干擾能力相對較弱，容易產生假陽性的情況。即便是近幾年發布的行業標準[14-16]，也不超過6 種，不利于對白酒中甜味劑的大規模篩查。

通過建立木糖醇、阿斯巴甜、三氯蔗糖、安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素、新橙皮甙二氫查爾酮和紐甜8 種人工合成甜味劑的高通量快速檢測方法、減少樣品處理及檢測步驟以提高檢測效率為各級行政執法部門在白酒監督執法中提供更為可靠和準確的技術支撐，也為廣大人民的食品安全提供更為有效的技術保障。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白酒樣品 市購；木糖醇標準品（純度99.9%）、安賽蜜標準品（純度99.9%）、甜蜜素標準品（純度99.9%） 美國Supelco公司；阿斯巴甜標準品、三氯蔗糖標準品（純度98.5%） 德國Dr. Ehrenstorfer GmnH公司；糖精鈉標準品（1.00 mg/mL，不確定度1%）中國計量科學研究院；新橙皮苷二氫查爾酮標準品（純度98.0%）、紐甜標準品（純度99.0%） 美國Sigma-Alorich公司；乙腈、甲醇（均為色譜純） 美國Fisher公司；乙酸銨（色譜純） 美國Fluka公司；18.2 MΩ超純水由賽多利斯超純水機生產。

1.2 儀器與設備

2020液相色譜-質譜聯用儀、SHIM-PAK VP-ODS色譜柱（2.0 mm×150 mm）、LC Slution質譜工作站 日本Shimadzu公司。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的配制

將8 種甜味劑標準品，用水溶解并定容，配制成100 mg/L混合標準物質儲備溶液，避光保存于4 ℃冰箱中。準確量取標準儲備溶液1.0 mL，用乙醇-水（1∶1，V/V）溶液溶解并定容至10 mL，質量濃度相當于20.0 μg/mL，以乙醇-水溶液稀釋成質量濃度0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40、1.60、1.80、2.00 μg/L，供液相色譜-質譜聯用儀測定。

1.3.2 樣品的制備

取白酒樣品過0.22 μm濾膜過濾，供液相色譜-質譜聯用儀測定。

1.3.3 液相色譜-質譜條件

色譜條件：流動相A相為0.1%乙酸溶液，流動相B為乙腈，流動相梯度見表1。流速0.4 mL/min；進樣量5 μL；柱溫40 ℃。

表1 流動相的梯度洗脫程序Table 1 Mobile phase composition for gradient elution

質譜條件：電噴霧負離子模式；檢測方式：選擇離子模式；錐孔電壓-4.5 kV；氣簾氣流速1.5 L/min；脫溶劑氣流速15 L/min；脫溶劑溫度250 ℃；其他參考條件參見表2。

表2 8種人工合成甜味劑的質譜分析參數Table 2 Mass spectral parameters for analysis of sweeteners in SIM mode

2 結果與分析

2.1 質譜檢測及色譜分離條件的優化

先對8 種人工合成甜味劑分別在全掃描模式下進行掃描，分別確定8 種準分子離子。從8 種人工合成甜味劑的分子結構看，電噴霧離子源中易失去一個氫原子而帶負電荷，且負離子模式下準分子離子峰強度高于正離子模式，即負離子模式下的靈敏度高于正離子模式，因此選擇電噴霧離子源負離子模式對其進行檢測。8 種人工合成甜味劑的總離子流圖見圖1。

圖1 8種甜味劑的總離子流圖（A）、選擇離子流圖（B）Fig.1 TIC and SIM chromatograms of 8 sweeteners

通過對文獻[17-19]的檢測條件進行比較，先對液相條件進行摸索，流動相水相嘗試了水、5 mmol/L乙酸銨溶液和0.1%乙酸溶液，有機相嘗試了甲醇和乙腈。采用0.1%乙酸溶液作為水相，無論有機相是甲醇還是乙腈，甜蜜素、糖精鈉、安賽蜜的質譜響應都很低，這可能是由于在負離子掃描模式下加入乙酸會抑制目標化合物的離子化效率；無論有機相是甲醇還是乙腈，相對于水，采用5 mmol/L乙酸銨溶液可以獲得更好的質譜相應和峰形效果。

流動相的選擇不僅要考慮對組分的洗脫能力，而且還需考慮在質譜中是否能促使目標化合物達到較高的離子化效率。因此又考察了乙腈-乙酸銨溶液體系[20]和甲醇-乙酸銨溶液，相比之下，乙腈-乙酸銨溶液體系可以獲得更好的質譜響應。

2.2 樣品稀釋溶液的優化

由于白酒樣品中乙醇含量較高，在進行液相色譜分離時可能會對甜味劑在色譜柱中的保留性能產生影響[18]。嘗試了體積分數30%～80%乙醇溶液中8 種人工合成甜味劑的檢測，對于色譜出峰保留時間和質譜響應均未發現較大影響。且如果樣品中人工合成甜味劑含量過高，超出標準曲線范圍，直接用水對樣品稀釋后進行檢測即可。

2.3 方法線性范圍和定量限

以空白白酒（酒精體積分數45%）為基質制成基質空白標準溶液，再將8 種人工合成甜味劑配制成相應質量濃度的系列標準溶液，以8 種人工合成甜味劑的峰面積作為縱坐標，8 種人工合成甜味劑的質量濃度作為橫坐標進行線性回歸，如表3所示，8 種人工合成甜味劑在0.04～2.0 mg/L時，相關系數均能達到0.99以上，相關系數良好。根據3 倍信噪比確定該方法的檢出限為2 μg/L，10 倍信噪比確定該方法的定量限為0.04 mg/L。8 種人工合成甜味劑的50.0 μg/L基質標準溶液總離子流圖見圖1。

表3 8種甜味劑的線性相關性及檢出限Table 3 Liner relationships and limits of detection (LODs)

2.4 回收率、精密度實驗結果

分別進行0.1、0.5、1.0 mg/L和2.0 mg/L的回收率實驗，每份樣品重復測定4 次，結果見表4～7。從結果可知，其平均回收率在75.3%～109.3%之間，相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）為0.16%～8.85%。

表4 回收率、精密度實驗（添加量0.1 mg/L）Table 4 Results of recovery and precision tests (spiked at 0.1 mg/L)

表5 回收率、精密度實驗（添加量0.5 mg/L）Table 5 Results of recovery and precision tests (spiked at 0.5 mg/L)

表6 回收率、精密度實驗（添加量1.0 mg/L）Table 6 Results of recovery and precision tests (spiked at 1.0 mg/L)

表7 回收率、精密度實驗（添加量2.0 mg/L）Table 7 Results of recovery and precision tests (spiked at 2.0 mg/L)

3 結 論

建立的檢測方法，在檢出限和定量限方面優于高效液相色譜-質譜法[17-18]、氣相色譜法[21]、離子色譜[22-23]、高效液相色譜法[24-25]，個別指標略遜于胡強等[19]建立的檢測方法，但在甜味劑種類方面優于以上的檢測方法。液相色譜-質譜聯用儀同時測定8 種人工合成甜味劑的檢測方法，可以在實際的檢測工作中高效、快速、準確地篩查測定8 種人工合成甜味劑的非法添加，由于采用質譜方法檢測，可以更好地降低可能的干擾物質對檢測結果的影響，增強檢測數據的準確性，也便于相關檢測人員在此方法的基礎上，進一步擴展液相色譜-質譜聯用儀同時測定新型人工合成甜味劑的檢測能力，為打擊白酒中添加劑的濫用提供支持。

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Determination of 8 Sweeteners in Spirits by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry

NIU Zhirui1, WANG Xiujun2, YU Yitao1, FENG Lei1, YANG Fan1, TAN Jianlin1, YAN Long1
(1. Yunnan Institute of Product Quality Supervision and Inspection, Kumming 650223, China; 2. China Academy of Inspection and Quarantine, Analysis Capability Assessment System, Beijing 100123, China)

A liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry method (LC-MS-MS) was developed for the analysis of 8 sweeteners in spirits. Samples were extracted with 0.4% perchloric acid. The analytes were detected using electrospray negative ionization (ESI-) in the multiple reaction monitoring (SIM). Good linearity was observed in the ranges of 0.04–2.0 mg/L with correlation coefficient of 0.99 and the limit of quantitation was 0.04 mg/L. The recoveries were in the range of 75.3%–109.3% at four spiked levels of 0.1, 0.5, 1.0 and 2.0 mg/L with relative standard deviations of 0.16%–8.85%. This method was proved to be simple, reliable and accurate and fully meet the requirements of most domestic and international regulations for the detection of 8 sweeteners in spirits.

sweeteners; liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS); spirit; neosperidin dihydrochalcone; nylitol

10.7506/spkx1002-6630-201602031

TS207.3

A

1002-6630（2016）02-0178-04

牛之瑞, 王秀君, 于毅濤, 等. 液相色譜-質譜聯用同時測定白酒中8 種甜味劑[J]. 食品科學, 2016, 37(2): 178-181. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201602031. http://www.spkx.net.cn

NIU Zhirui, WANG Xiujun, YU Yitao, et al. Determination of 8 sweeteners in spirits by liquid chromatography-mass spectrometry[J]. Food Science, 2016, 37(2): 178-181. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201602031. http://www.spkx.net.cn

2015-04-14

國家質檢總局科技計劃項目（2013QK077）

牛之瑞（1982—），男，工程師，碩士，研究方向為食品檢測。E-mail：bullnzr@163.com