超高效液相色譜測定飲料中的阿斯巴甜和阿力甜

金博艷

(上海市崇明食品藥品檢驗所 崇明食品安全檢測中心, 上海 202150 )

阿斯巴甜和阿力甜作為甜味劑，允許根據限量使用添加至多類食品中，兩者均為人工合成的非碳水化合物類的人造甜味劑，因為甜度高，熱量低，多被廣泛應用于飲料、果凍等食品中作為糖的替代品[1]。雖然人工合成甜味劑在很大程度上有著降低熱量的攝入，改善糖尿病人的口感等優點，但是人工合成甜味劑也需限量使用，若超范圍使用或者濫用，可能引起不同程度的毒性表現[2，3]。所以對于日常食品中的甜味劑的檢測工作還是很有必要的。

目前，各類期刊文獻的研究中關于食品中阿斯巴甜和阿力甜的檢測方法主要有液相色譜法[4-6]、液相色譜-質譜法[7]，但是液相色譜法因紫外-可見光檢測器存在末端吸收，會出現吸收光譜向上飄移的現象，導致干擾多，不利于檢測，而液相色譜-質譜聯用則存在著檢測成本高的缺點。考慮日常檢測工作需低成本、快速、高效且結果準確，在液相色譜的基礎上，選擇超高效液相色譜，這樣能快速的進行目標物分析，達到高效檢測的目的。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和設備

超高效液相色譜儀(1290 Infinity Ⅱ,安捷倫科技)，帶有二極管陣列檢測器；電子天平(ME104E，梅特勒)；水浴鍋(SW22，Julabo)；勻漿機(T18，IKA)；渦旋儀(LP Vortex Mixer，賽默飛)；超聲震蕩儀(SK8200HP，科導)；低溫高速離心機(ST8R，賽默飛)。

1.2 試劑和耗材

甲醇(4L/瓶，色譜純，德國CNW)；離心管(50mL，上海安譜)；水相濾頭(0.45μm，安譜)；一次性針筒注射器(5mL，上海安譜)；一次性滴管(3mL，上海安譜)等。

1.3 實驗方法

1.3.1樣品前處理

以碳酸飲料作為基質，準確稱取樣品5g(精確到0.001g)于50mL離心管中，在50℃水浴上除去二氧化碳，經超聲震蕩提取20min，然后用一級水定容至25ml，混勻，經0.45μm水相濾頭過濾后用于超高效液相色譜分析[8]。

以果粒橙等飲料為基質，準確稱取樣品5g(精確到0.001g)于50mL離心管中，加入5mL水，用高速勻漿機將樣品制備均勻，經超聲震蕩提取20min，然后用一級水定容至25mL，混勻，4000r/min離心5min,將上清液經0.45μm 有機系濾膜過濾后用于超高效液相色譜分析。

1.3.2標準品及標準溶液配制

阿斯巴甜，純度：99.3% 來源：Sigma-Aldrich， 批號：LRAB6662，稱取0.00504g標準品，用水溶解并轉移定容至10mL容量瓶中，配制成0.5mg/mL阿斯巴甜標準儲備液。

阿力甜，純度：98% 來源：Toronto Research Chemicals， 批號：1-MJS-5-1-PFZ，稱取0.00510g標準品，用水溶解并轉移定容至10mL容量瓶中，配制成0.5mg/mL阿力甜標準儲備液。

分別吸取阿斯巴甜、阿力甜標準儲備液各1mL,定容至5mL，配制成100μg/mL的混合標準使用液。分別吸取混合標準使用液10μL、20μL、30μL、40μL、50μL定容至1mL，配制成1μg/mL、2μg/mL、3μg/mL、4μg/mL、5μg/mL標準系列，待測。

1.3.3超高效液相色譜測定條件

色譜柱：C18柱，粒徑1.8μm，規格0.3×10cm；檢測器：DAD；流動相程序：甲醇+水恒比例50∶50；流速：0.3mL/min;檢測波長：200nm; 帶寬：4.0nm；柱溫:30℃；進樣體積：20μL。

1.3.4數據處理

采用安捷倫Chemstation 工作軟件,版本：C.01.07.[27]進行數據處理。

2 結果與討論

2.1 波長的選擇

分別取阿斯巴甜和阿力甜的標準溶液，流動相恒定的情況下，在波長190nm～400nm進行最大波長掃描，結果顯示，阿斯巴甜和阿力甜在195～215nm之間均有吸收，且呈遞減狀態，見圖1。取兩者的混合標準溶液，選擇一個可定量的穩定的濃度，測定不同波長下的產生的相關信息，結果見表1。

表1 不同波長下阿斯巴甜、阿力甜的吸收值

圖1 阿斯巴甜和阿力甜的的波長掃描圖

根據試驗結果顯示，阿斯巴甜和阿力甜在195～200nm之間的能同時達到最大吸收，阿斯巴甜在195nm處吸收大于200nm處的吸收，阿力甜在200nm處的吸收大于195nm處的吸收，鑒于這種情況，配制檢出限及低于檢出限的的標準溶液分別于195、200nm進行測試，結果如表2所示。

表2 檢出限及檢出限以下的濃度的檢測結果

結果顯示，在同時進行檢測的情況下，阿斯巴甜和阿力甜在200nm條件下的信噪比均優于195nm，所以本方法選取200nm作為阿斯巴甜和阿力甜的檢測波長。

2.2 色譜流動相的選擇

在波長 200 nm的檢測條件下，流動相甲醇與水比例從30∶70到70∶30不同比例進行測試，兩組分的出峰時間和分離度如表3。

表3 不同比例流動相條件下的2種組分的出峰時間

根據不同比例流動相的試驗結果顯示，在有機相甲醇比例逐漸增加的情況下，兩組分的出峰時間逐漸縮短，當有機相比例超過60%以后，阿斯巴甜的出峰時間跟溶劑峰的出峰時間接近，對目標組分的分離度上有一定的影響，同時考慮飲料中含有其他甜味劑或添加劑的影響，不選擇時間跨度小于2分鐘的，防止多組分的出峰時間重疊。為了達到高效快速的目的，選擇50∶50的甲醇和水作為本方法的流動相，在這個比例下的檢測時間能在40+60的基礎上縮短一半的檢測時間。分離結果如圖2所示。

圖2 50+50甲醇和水條件下的阿斯巴甜和阿力甜

2.3 標準曲線得回歸方程及線性

通過2.1、2.2的不同條件測試，最終以200nm為檢測波長，甲醇與水的比例為50∶50作為流動相，測試系列濃度標準工作溶液線性方程及線性系數，結果如表4。

表4 線性范圍的回歸方程及線性系數

試驗得到的兩組分的線性系數均在0.998以上，完全符合實驗要求。

2.4 精密度及回收率實驗

以飲料為基質，進行標準方法GB 5009.263-2016的檢出限(1.0mg/kg、5μg)、定量限(3.0mg/kg、15μg)和10倍檢出限(10.0mg/kg、50μg)6水平加標實驗[9]，分別得到精密度及回收率，結果見表5。

表5 飲料中阿斯巴甜和阿力甜的三水平回收率

實驗結果表明，本方法兩組分三水平的的回收率在94.4～105.5之間，三水平的精密度測試的相對偏差在0.6～9.2之間，重復性穩定。

3 結論

利用超高效液相色譜，在檢測波長200nm，以50∶50的甲醇和水作為流動相，流速0.3mL/min的條件下，能使飲料中的阿斯巴甜和阿力甜的檢出限達到0.75mg/kg ,低于國家標準GB 5009.263-2016方法檢出限1mg/kg，且信噪比均大于3，符合檢測要求。同時，隨著流動相中有機相甲醇比例增加，使目標物的出峰時間大大縮短，有效的縮短了檢測的時間，提高了檢測效率。本法前處理簡單，檢測快速高效，分離度好，適用于日常飲料中兩種甜味劑的檢測。