超高效液相色譜-串聯質譜法測定白酒中10種甜味劑

鄭小玲 唐柏彬 李賢良 王國民 莫敏 張舸 胡鑫 李建平 郗存顯

摘要 [目的]建立同時檢測白酒中糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜、新橙皮苷二氫查爾酮、愛德萬甜、甘素10種甜味劑的超高效液相色譜-串聯質譜（UPLC-MS/MS）測定方法。[方法]采用C 18色譜柱，乙腈∶2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液梯度洗脫，超高效液相色譜-串聯質譜在負離子模式下進行檢測。[結果]10種甜味劑在0.02～1.00 mg/L線性關系良好，決定系數R2≥0.999 1。方法的檢出限LOD （S/N=3）在0.30～6.00 μg/L，定量限LOQ （S/N=10）在1.00～20.00 μg/L。在0.10、0.20、0.50 mg/L的加標水平下，回收率在87.8%～102.9%，RSD為0.8%～3.3%（n=6）。[結論]該方法前處理簡單、重現性好、靈敏度高、準確可靠、分析速度快，適用于白酒中10種甜味劑的準確定量分析。

關鍵詞 白酒;甜味劑;超高效液相色譜-串聯質譜法

中圖分類號 TS 261.7文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）05-0192-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.05.054

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Determination of 10 Sweeterners in White Spirits by Ultra-performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

ZHENG Xiao-ling，TANG Bo-bin，LI Xian-liang et al

（Chongqing Customs Technology Center，Chongqing 400020）

Abstract [Objective]A method was established for the simultaneous determination of saccharin sodium，cyclamate，acesulfame，sucralose，aspartame，allitame，neohesperidin dihydrochalcone，edutame and glycine 10 sweeteners in white spirits by ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry（UPLC-MS/MS） in white spirits.[Method]C 18 column was used with gradient elution of acetonitrile-2 mmol/L ammonium acetate （containing 0.1% formic acid） in aqueous solution，and HPLC-MS/MS was used for detection in negative ion mode.[Result] The calibration curves of 10 sweeteners were a linear in the range 0.02-1.00 mg/L，and the determination coefficient R2 was more than 0.999 1.The detection limit LOD （S/N=3） was 0.30-6.00 μg/L，and the LOQ （S/N=10） was 1.00-20.00 μg/L.Under the spiked levels of 0.10，0.20 and 0.50 mg/L，the recoveries were 87.8%-102.9%，and the relative standard deviations were between 0.8%-3.3% （n=6）.[Conclusion]The method has the advantages of simple pretreatment，good reproducibility，high sensitivity，accuracy and reliability，and is suitable for the accurate quantitative analysis of 10 sweeteners in white spirits.

Key words White spirits;Sweeteners;Ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry（UPLC-MS/MS）

目前食品中經常使用的甜味劑包括糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜等[1-2]。一些不法生產者為了降低成本、增加口感，向白酒中非法添加甜味劑[3-4]，在日常的檢測中已發現有白酒中添加甜蜜素、阿斯巴甜、紐甜的情況，也有多種合成甜味劑混合使用的情況。已有的檢測標準有GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》、GB 5009.247—2016《食品安全國家標準 食品中紐甜的測定》、GB 5009.28—2016《食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》、GB 5009.97—2016《食品安全國家標準 食品中環己基氨基磺酸鈉的測定》、GB 22255—2014《食品安全國家標準 食品中三氯蔗糖（蔗糖素）的測定》、GB 5009.263—2016 《食品安全國家標準 食品中阿斯巴甜和阿力甜的測定》、SN/T 3538—2013 《出口食品中六種合成甜味劑的檢測方法：液相色譜-質譜/質譜法》等[5-11]。

針對合成甜味劑的檢測方法，已報道的有高效液相色譜-紫外分光光度法、高效液相色譜-蒸發光散射法、薄層色譜法、離子色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜-質譜法等[12-21]。其中高效液相色譜-紫外分光光度法較為常用，主要檢測的甜味劑有安賽蜜和糖精鈉，但由于受到紫外分光光度法靈敏度的限制，部分甜味劑可能因含量較低而不能檢出，而且該方法不能提供結構信息，在實際樣品分析時容易受到基質干擾而產生假陽性現象。高效液相色譜-蒸發光散射法檢測甜味劑，檢測靈敏度不高，對酒中低含量的甜味劑不能檢出。氣相色譜法檢測甜味劑需要衍生化，操作煩瑣。近年來，采用高效液相色譜-質譜法對食品中的甜味劑進行分析已有一些報道，但是這些方法尚存在分析種類少、消耗時間長、分離度差等不足。該研究建立一種同時檢測酒類產品中糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜、新橙皮苷二氫查爾酮、愛德萬甜和甘素10種甜味劑的超高效液相色譜-串聯質譜檢測技術，以期為白酒市場監管提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 白酒樣品購買于重慶本地市場。甲醇（色譜純），德國Merck公司;乙腈（色譜純），德國Meker公司;乙酸銨（分析純，純度99%），重慶市川東化工有限公司;甲酸（優級純，純度98%），重慶市川東化工有限公司;乙醇（優級純，純度99%）， 重慶市川東化工有限公司。標準品：甜蜜素（CAS：139-05-9）、糖精鈉（CAS：82385-42-0）、安賽蜜（CAS：55589-62-3）、三氯蔗糖（CAS：56038-13-2）、阿斯巴甜（CAS：22839-47-0）、阿力甜（CAS：99016-42-9）、紐甜（CAS：165450-17-9）、新橙皮苷二氫查爾酮（CAS：20702-77-6）、愛德萬甜（CAS：714229-20-6）和甘素（CAS：150-69-6），均購自美國ChromaDex公司。

1.2 儀器與設備

超高效液相色譜-質譜聯用儀API 5500 QTRAP，美國AB SCIEX公司;有機濾膜（孔徑0.22 μm），天津津騰實驗設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液配制。

1.3.1.1 單標儲備液。分別準確稱取糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜、新橙皮苷二氫查爾酮、愛德萬甜和甘素標準品10 mg于10 mL容量瓶中，用超純水溶解并定容至刻度線，配制成濃度為1.00 mg/mL的單標儲備溶液，于4 ℃冰箱中保存待用。

1.3.1.2 中間儲備液。準確量取各個單標儲備液各100 μL于10 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度線并混勻，制得10 mg/L 的混合標準溶液作為中間儲備液，于4 ℃冰箱中保存待用。

1.3.2 標準使用溶液的配制。將混合標準溶液（10 mg/L）用空白基質溶液稀釋至0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L的標準系列溶液。

1.3.3 樣品前處理。

將白酒用超純水稀釋5倍，將稀釋后的樣品用0.22 μm的水系濾膜過濾，供超高效液相色譜-質譜聯用儀分析。

1.3.4 液相色譜條件。

Acquity UPLC BEH C 18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）;流動相：A為乙腈，B為2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液，梯度洗脫程序見表1;柱溫40 ℃，進樣量5 μL，流速0.3 mL/min。

1.3.5 質譜條件。

電離裝置為電噴霧（ESI）負離子模式;監測模式為多反應監測模式（MRM）;掃描間隔時間50 ms;電噴霧電壓（IS）為-4 500 V;離子源溫度（TEM）為500.0 ℃;碰撞氣壓力（CAD）為68.95 kPa;氣簾氣壓力（CUR）為344.74 kPa;霧化器壓力（GS1）為344.74 kPa;輔助氣壓力（GS2）為344.74 kPa;定性離子對、定量離子對、去簇電壓（DP）、碰撞室入口電壓（EP）、碰撞電壓（CE）和碰撞室出口電壓（CXP）見表2。

2 結果與分析

2.1 樣品前處理優化

為了消除乙醇基質干擾，通常采用氮吹法、旋轉蒸發法和加水稀釋法。氮吹法、旋轉蒸發法用時較長，而該試驗研究的是快速檢測方法，故考察了加水稀釋法。通過對樣品的稀釋，達到減弱基質干擾，降低乙醇對色譜峰峰型的影響，提高方法的準確性與重現性。體積分數2%、5%、10%、20%、40%、60%乙醇溶液在相同檢測條件下，比較10種甜味劑200 μg/L的加標回收試驗，重復試驗3次，計算平均值。結果表明乙醇體積分數為2%、5%和10%時，10種甜味劑的平均回收率達到最高點且基本一致，考慮到樣品的稀釋倍數太大會降低方法的檢出限，所以選擇體積分數10%為最佳體積分數。白酒的酒精度一般在50%左右，即將樣品用超純水稀釋5倍，用0.22 μm的水系濾膜過濾，供超高效液相色譜-質譜聯用儀分析。

2.2 液相色譜條件優化

2.2.1 流動相的選擇。

以C 18色譜柱為分離柱，在其他分離條件相同的情況下，流動相體系有機相考察了甲醇與乙腈，水相考察了2 mmol/L乙酸銨水溶液與2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液。由于乙腈極性比甲醇大，溶解能力好，能夠使峰型更對稱，尖銳。同時，在流動相中加入少量的甲酸溶液有助于準分子離子的形成，增加響應值，所以選用乙腈-2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液體系作為流動相進行梯度洗脫，不僅能夠將雜峰與甜味劑有效分離，而且使目標物響應更好，靈敏度更高。

2.2.2 洗脫梯度。

以乙腈為有機相、2 mmol/L乙酸銨（含0.1%甲酸）水溶液為水相進行梯度洗脫，甘素、安賽蜜、糖精鈉和甜蜜素4種甜味劑出峰時間較早，在水相體積比較大時即可出峰，而其他6種甜味劑需大量有機相的洗脫才能夠達到很好的分離效果并且出峰。最佳流動相洗脫梯度見表1，10種甜味劑都能夠達到良好的分離效果，且峰型與響應良好。最佳洗脫梯度所對應的色譜圖見圖1。

2.2.3 色譜和質譜參數。該研究采用BEH C 18色譜柱，根據檢測物的響應值與峰型，對色譜參數進行優化調整，優化后的參數為柱溫40 ℃、進樣量5 μL、流速0.3 mL/min。在優化后的質譜條件下進行檢測，結果表明（圖1），10種甜味劑在負離子模式下均獲得豐富的碎片離子，響應值與靈敏度都表現良好，目標物的信號與離子豐度較強。

2.3 線性范圍和檢出限

配制濃度為0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L系列10種甜味劑的混合標準溶液進樣檢測，得到標準曲線回歸方程，見表3，線性范圍為0.02～1.00 mg/L，決定系數R2≥0.999 1，檢出限LOD （S/N=3）在0.30～6.00 μg/L，定量限LOQ （S/N=10）在1.00～20.00 μg/L。

2.4 精密度與回收率 在不含分析物本底的白酒中添加不同水平的甜味劑混合標準溶液，分別添加不同濃度水平（0.1、0.2、0.5 mg/L），每個添加水平做5組平行樣品，用超高效液相色譜-串聯質譜法檢測，計算其回收率和精密度。從表4可以看出，10種甜味劑的平均回收率為87.8%～102.9%，RSD為0.8%～3.3%（n=6），表明該方法具有較好的回收率，可以滿足日常檢測要求。

2.5 樣品測定

從當地市場隨機抽取10組白酒樣品，采用該方法對10組樣品進行目標物檢測，6號和8號白酒樣品中檢測出糖精鈉，4號和8號白酒樣品中檢測出甜蜜素，6號白酒樣品中檢測出阿斯巴甜，2號白酒樣品中檢測出紐甜，具體樣品檢測結果見表5。

3 結論

該研究建立了超高效液相色譜-串聯質譜法同時檢測白酒中10種甜味劑（糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、紐甜、新橙皮苷二氫查爾酮、愛德萬甜和甘素）的檢測方法。10種甜味劑在質量濃度為0.02～1.00 mg/L有良好的線性關系，決定系數R2≥0.999 1，該方法的檢出限LOD （S/N=3）在0.30～6.00 μg/L，定量限LOQ （S/N=10）在1.00～20.00 μg/L，在0.1、0.2、0.5 mg/L的加標水平下，回收率在87.8%～102.9%，RSD在0.8%～3.3%。檢測方法前處理簡單、重現性好、靈敏度高、準確可靠、分析速度快，可用于白酒中多種合成甜味劑的快速檢測。對于保障白酒的飲用安全和保護消費者健康有重要意義，為白酒市場監管提供有力的技術支持。

參考文獻

[1]

李旭.市井小白酒檢出甜味劑的成因及控制措施[J].中國食品藥品監管，2019（10）：68-70.

[2] 鄭衛東，于春來.建立中國白酒中甜味劑監管技術支撐體系的初步探討[J].中國檢驗檢測，2018，26（5）：36-39.

[3] 徐程.酒中外源性有害物質的檢測現狀與研究進展[J].釀酒科技，2019（6）：91-95.

[4] 杜翠榮，宋連君，李興權.白酒行業質量問題調研結果及分析[J].食品與發酵科技，2019，55（1）：90-94，100.

[5] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品添加劑使用標準：GB 2760—2014[S].北京：中國標準出版社，2015.

[6] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會，國家食品藥品監督管理總局.食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定：GB 5009.28—2016[S].北京：中國標準出版社，2017.

[7] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品中紐甜的測定：GB 5009.247—2016[S].北京：中國標準出版社，2017.

[8] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品中環己基氨基磺酸鈉的測定：GB 5009.97—2016[S].北京：中國標準出版社，2017.

[9] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品中三氯蔗糖（蔗糖素）的測定：GB 22255—2014[S].北京：中國標準出版社，2014.

[10] 中華人民共和國衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品中阿斯巴甜和阿力甜的測定：GB 5009.263—2016[S].北京：中國標準出版社，2017.

[11] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.出口食品中六種合成甜味劑的檢測方法： 液相色譜-質譜/質譜法：SN/T 3538—2013[S].北京：中國質檢出版社，2013.

[12] GEANA E I，IORDACHE A M，IONETE R E.Simutaneous determination of artificial in possible counterfeited wines，using performance liquid chromatography with DAD detecton[J].Ovidius University annals of chemistry，2012，23（1）：77-81.

[13] MA K，LI X J，ZHANG Y W，et al.Determining high-intensity sweeteners in white spirits using an ultrahigh performance liquid chromatograph with a photo-diode array detector and charged aerosol detector[J].Molecules，2020，25（1）：1-14.

[14] CHANG C S，YEH T S.Detection of 10 sweeteners in various foods by liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J].Journal of food and drug analysis，2014，22（3）：318-328.

[15] 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.

[16] 柯潤輝，王麗娟，安紅梅，等.超高效液相色譜-串聯質譜法直接測定白酒中8種甜味劑[J].釀酒科技，2016（5）：107-109，114.

[17] 梅婕，司冠儒，張溫清，等.高效液相色譜-串聯質譜法測定白酒中6種甜味劑[J].釀酒科技，2016（3）：122-124.

[18] 安明哲，廖勤儉，李楊華，等.高效液相色譜法在白酒分析中的應用[J].釀酒科技，2019（11）：39-42.

[19] 馬雪豐，向彩彬，張慶，等.高效液相色譜法同時測定白酒中6種甜味劑[J].應用化工，2019，48（2）：497-500.

[20] 劉剛，雷激，鐘紅霞，等.高效液相色譜蒸發光散射法測定白酒中8種甜味劑的研究[J].食品科技，2017，42（7）：300-304.

[21] 楊仁君，孫潔，李好轉，等.離子色譜法同時測定白酒中3種甜味劑方法探討[J].釀酒科技，2016（9）：122-124.