葛根粉中1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的測定

摘 要：目的：建立氣相色譜-氫火焰離子化檢測法（Gas Chromatography-Flame Ionization Detector，GC-FID）和氣相色譜-質譜法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）同時檢測葛根粉中1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的分析方法。方法：試樣經乙腈提取，提取液過濾后，上機測定。結果：采用GC-FID法和GC-MS法測定時，目標物質分別在0～50.00 μg·mL-1以及0～10.00 μg·mL-1線性范圍內線性關系良好，相關系數r均大于0.999 9；1，2-丙二醇的檢出限分別為5 mg·kg-1、1 mg·kg-1，1，3-丙二醇的檢出限分別為

8 mg·kg-1、1 mg·kg-1；兩種方法對應目標物質的平均加標回收率均≥89.2%，相對標準偏差均＜5%。結論：GC-FID法與GC-MS法的靈敏度均較高、回收率高、重現性好，且操作簡單快捷，適合于葛根粉中1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的測定，可適應不同檢測機構的需要。

關鍵詞：葛根粉；氣相色譜-氫火焰離子化法（GC-FID）；氣相色譜-質譜法（GC-MS）；1，2-丙二醇；1，3-丙二醇

Determination of 1，2-Propanediol and 1，3-Propanediol in Pueraria lobata Powder

CHEN Hao， LIU Na， HUANG Jing， YANG Fang*， CHEN Zhi， MEI Xia

（Changde Institute for Food Control， Changde 415000， China）

Abstract： Objective： To establish a method for the simultaneous detection of 1，2-propanediol and 1，3-propanediol in Pueraria lobata powder by gas chromatography-flame ionization detector （GC-FID） and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. Method： The samples were extracted by acetonitrile， filtered by the extract， and then measured on the machine. Result： When GC-FID and GC-MS were used to determine the target substances， the target substances had a good linear relationship in the linear range of 0 μg·mL-1 to 50.00 μg·mL-1， 0 μg·mL-1 to 10.00 μg·mL-1， respectively， and the correlation coefficients r were greater than 0.999 9; the detection limits of 1，2-propanediol were 5 mg·kg-1 and 1 mg·kg-1， the detection limits of 1，3-propanediol were 8 mg·kg-1 and 1 mg·kg-1， respectively. The average recoveries of the target substances were greater than or equal to 89.2%， and the relative standard deviations were less than 5%. Conclusion： The GC-FID method and GC-MS method have high sensitivity， high recovery， good reproducibility， simple and fast operation， and are suitable for the determination of 1，2-propanediol and 1，3-propanediol in Pueraria lobata powder， which can meet the needs of different testing institutions.

Keywords： Pueraria lobata powder; gas chromatography-hydrogen flame ionization （GC-FID）; gas chromatograph-mass spectrometry （GC-MS）; 1，2-propanediol; 1，3-propanediol

葛根即野葛的根，在我國許多地區都有種植，因其藥用價值高，又有營養保健功效，素有“南葛北參”之稱[1-2]。葛根粉是由葛根磨粉得到，其在《神農本草經》《本草綱目》等醫學經典中均有詳細介紹[3]。如今葛根粉已成為學者的研究熱點，被開發為多種產品，如糕點、糯米飯、葛根面條，以及葛根粉袋泡茶、葛根復合飲料等[1，4]。

丙二醇是一種無色無味、低毒性的液體，主要有1，2-丙二醇和1，3-丙二醇兩種同分異構體[5]。《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）規定，丙二醇作為食品添加劑，其功能包括增稠劑、消泡劑、穩定劑、乳化劑等[6]。丙二醇雖然屬于安全低毒類食品添加劑，但長期過量食用可能會在腎臟中累積，最終導致中毒[7]，可造成呼吸變緩、心率降低，嚴重時甚至會失去意識，對人體神經系統影響較大[5-8]。GB 2760—2014中對糕點和生濕面制品中丙二醇的使用進行了限量要求，但對葛根粉沒有進行相關規定。

《食品安全國家標準 食品中1，2-丙二醇的測定》（GB 5009.251—2016）中僅針對1，2-丙二醇進行檢測，但作為其同分異構體的1，3-丙二醇也有被添加的風險[5，9]，且該方法的檢測范圍中未包含葛根粉的檢測。因此，本文建立氣相色譜-氫火焰離子化檢測法（Gas Chromatography-Flame Ionization Detector，GC-FID）和氣相色譜-質譜法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）對葛根粉中的1，2-丙二醇和1，3-丙二醇進行同時檢測，旨在為葛根粉的有效監管提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乙腈 （HPLC級，Supelco）；正己烷（HPLC級，天津市科密歐化學試劑有限公司）；無水乙醇、無水乙酸鈉（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）。

標準物質1，2-丙二醇（純度≥99.8%）、1，3-丙二醇（純度≥99.9%），壇墨質檢-標準物質中心。

1.2 儀器與設備

MS3 control渦旋混合器，德國IKA；HZ-200B回旋振蕩器，上海實貝儀器設備廠；MS105電子天平，梅特勒；GC-2030氣相色譜儀（配有氫火焰離子化檢測器），日本島津；7890B-7000D氣相色譜-質譜聯用儀（配有EI離子源），安捷倫。

1.3 樣品提取及凈化

試樣粉碎后，準確稱取2 g（精確到0.01 g），加入100 mL具塞錐形瓶中，再加入50.0 mL無水乙醇，渦旋混勻2 min，振蕩提取40 min，靜置1 h后通過無水硫酸鈉（約2 g）過濾，所得濾液上機分析。

1.4 標準溶液配制

1.4.1 標準儲備溶液

準確稱取1，2丙二醇和1，3丙二醇標準物質0.1 g（精確到0.000 1 g）至10 mL容量瓶中，用無水乙醇溶解并定容至刻度，搖勻，得到1，2-丙二醇和1，3丙二醇標準儲備液（10.0 mg·mL-1）。貯存于4 ℃冰箱中，有效期3個月。

1.4.2 標準系列工作溶液

準確吸取1，2-丙二醇和1，3丙二醇標準儲備液，用無水乙醇逐級稀釋，配制成：供氣相色譜儀使用的質量濃度為0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1、5.0 μg·mL-1、10.0 μg·mL-1、20.0 μg·mL-1、50.0 μg·mL-1的1，2-丙二醇和1，3丙二醇標準系列溶液，臨用現配；供氣相色譜-質譜聯用儀使用的質量濃度為0 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.5 μg·mL-1、1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1和10.0 μg·mL-1的1，2-丙二醇和1，3丙二醇標準系列溶液，臨用現配。

1.5 儀器條件

1.5.1 島津GC-2030氣相色譜儀

DB-WAX色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），載氣為高純氮氣，恒流模式，柱流速為1.0 mL·min-1；柱溫箱升溫程序：初始溫度80 ℃，保持1 min，20 ℃·min-1升溫至160 ℃，保持2 min，再以15 ℃·min-1升溫至220 ℃，保持10 min；進樣口溫度：230 ℃；檢測器溫度240 ℃；氫氣流量：40 mL·min-1；空氣流量：350 mL·min-1；進樣量：1 μL；進樣方式選擇分流進樣，分流比10∶1。

1.5.2 安捷倫7890B-7000D氣相色譜-質譜聯用儀

DB-WAX色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），載氣為高純氦氣，恒流模式，載氣流速為1.0 mL·min-1；進樣量：1 μL；進樣方式選擇分流進樣，分流比10∶1；進樣口溫度：230 ℃；柱溫箱升溫程序：初始溫度80 ℃，保持1 min，20 ℃·min-1升溫至160 ℃，保持2 min，再以15 ℃·min-1升溫至220 ℃，保持5 min。電子轟擊源EI；離子源溫度：230 ℃，四極桿溫度：150 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；檢測器溫度：240 ℃；離子源電離能量：70 eV；溶劑延遲3 min；掃描模式為選擇離子監測模式（Selected Ion Monitor，SIM）。

2 結果與分析

2.1 圖譜及質譜參數的確定

對于GC-MS，采用全掃描模式分別對1，2-丙二醇和1，3丙二醇進行全掃描，找到各自的母離子，再進行母離子打碎，得到子離子，以響應最高的子離子作為定量離子，以響應較好的幾個特征子離子作為定性離子，進行SIM掃描，使用1，2-丙二醇和1，3丙二醇的混合標準溶液在SIM模式下建立方法，進行分析。1，2-丙二醇和1，3丙二醇在該條件下的質譜參數見表1，離子色譜圖見圖1。

使用10.0 μg·mL-1的1，2-丙二醇和1，3丙二醇標準溶液按1.5項儀器條件上機測定，在氣相色譜儀上測定1，2-丙二醇和1，3丙二醇的保留時間見圖2（GC-FID）；在氣相色譜-質譜聯用儀上測定1，2-丙二醇和1，3丙二醇的保留時間見圖1（GC-MS）。

2.2 線性關系與檢出限、定量限

對于GC-FID，在0～50.00 μg·mL-1時，1，2-丙二醇和1，3丙二醇質量濃度與峰面積呈良好的線性關系，相關系數均大于0.999 9；以3倍信噪比（S/N=3）計算方法檢出限，以10倍信噪比（S/N=10）計算方法定量限，線性方程、檢出限、定量限見表2。

對于GC-MS，在0～10.00 μg·mL-1時，1，2-丙二醇和1，3丙二醇質量濃度與峰面積呈良好的線性關系，相關系數均大于0.999 9；以3倍信噪比（S/N=3）計算方法檢出限，以10倍信噪比（S/N=10）計算方法定量限，線性方程、檢出限、定量限見表2。

2.3 回收率與精密度

取空白的基質樣品，向其中添加1，2-丙二醇和1，3-丙二醇標準品，GC-FID的添加水平分別為20 mg·kg-1、50 mg·kg-1、200 mg·kg-1，GC-MS的添加水平分別為5 mg·kg-1、10 mg·kg-1、50 mg·kg-1，每個添加水平設置6個平行，按照1.4實驗方法進行處理，平均回收率及相對標準偏差（Relative Standard Deviation，RSD）結果如表3所示。

3 結論

本研究建立了氣相色譜-氫火焰離子化檢測法和氣相色譜-質譜法同時測定葛根粉中1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的分析方法。結果表明，兩種方法都具有靈敏度高、精密度好、檢出限低、操作簡單等優點，檢出限和定量限都滿足相關檢測規定的要求，適合用于葛根粉中同時檢測1，2-丙二醇和1，3-丙二醇。在實際檢測過程中，本文可為相關機構根據實際情況選擇合適的檢測方法提供參考。

參考文獻

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[9]國家衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品中1，2-丙二醇的測定：GB 5009.251—2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

基金項目：2023年度湖南省市場監督管理局科技計劃項目“葛根粉檢測技術及質量評價研究”（2023KJJH35）。

作者簡介：陳浩（1987—），男，湖南常德人，碩士，工程師。研究方向：食品檢驗檢測。

通信作者：楊芳（1976—），女，湖南常德人，本科，高級工程師。研究方向：食品、藥品等的質量檢驗。E-mail： 82482947@qq.com。