气相色谱–质谱法测定食品中葡萄糖酸-δ-内酯*
2015-12-24张协光刘文丽曾泳艇郑彦婕
张协光,刘文丽,曾泳艇,郑彦婕
(深圳市计量质量检测研究院,广东深圳 518000)
葡萄糖酸-δ-内酯是一种多功能食品添加剂,在人体内,它能与含有醇、醛、酚和巯基等基团的有毒物质结合,形成无毒或低毒的配合物并由肾脏排出。在食品工业中将葡萄糖酸-δ-内酯作为凝固剂、胶凝剂、改良剂、防腐剂、酸化剂[1]等,广泛用于肉类、糕点、饮料等食品中。葡萄糖酸-δ-内酯在水溶液中不稳定,易开环转变成葡萄糖醛酸[2]。
目前葡萄糖酸-δ-内酯的检测分析方法主要有比色法[3-8]、气相色谱法[9]和高效液相色谱法[10-13]。比色法操作复杂且灵敏度低,气相色谱法与高效液相色谱法则容易产生干扰物。鉴于上述几种检测方法在实际检测中的缺陷与不足,开发一种方便、灵敏、无干扰的分析方法具有重要的意义。乙酰法是常用的衍生法,可以改变目标物极性或降低其沸点,采用气相色谱分析可减少样品干扰,降低检出限,该方法测定葡萄糖酸-δ-内酯尚未见报道。笔者采用乙酰衍生,三氯甲烷提取,气相质谱联用仪测定,建立了一种准确方便的检测食品中葡萄糖酸-δ-内酯含量的方法,该法检出限低,干扰少,应用范围广。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
气相色谱质谱联用仪:7890A-5975C型,配有EI源,美国Agilent公司;
葡萄糖酸-δ-内酯标准品:纯度100%,美国Sigma公司;
超纯水器:Milli-Q型,美国Millipore公司;
实验所用其它试剂为分析纯;
实验用水为超纯水。
1.2 样品制备
1.2.1 样品提取
称取5.0 g样品,置于100 mL 烧杯中,加50 mL去离子水,煮沸,冷却,转移到100 mL容量瓶中,用乙腈定容。振荡摇匀,转移部分溶液到50 mL离心管中,以4 000 r/min转速离心5 min,取上清液20 mL至蒸馏瓶中,旋转蒸发至近干,于105℃烘干。
1.2.2 样品衍生
加2 mL吡啶到蒸馏瓶中,再加2 mL乙酸酐,于135℃下反应1.5 h。取出蒸馏瓶,放至室温,加5 mL水,10 mL三氯甲烷,涡漩混合30 s,使两相分离。取下层有机相,加少量无水硫酸钠振摇,放置15 min以上,将有机相过滤后上机测定。若样品含量超过标准曲线范围,可稀释后再上机测定。
1.2.3 空白样制备
将样品用去离子水代替,其它操作同1.2.2。
1.2.4 标准溶液配制
(1)葡萄糖酸-δ-内酯标准储备液配制。称取葡萄糖酸-δ-内酯标准品0.100 g(精确到0.000 1 g),用纯水溶解,加热煮沸,冷却后定容至100 mL,此标准储备液中葡萄糖酸-δ-内酯含量为1 000 mg/L。
(2)葡萄糖酸-δ-内酯标准工作溶液配制。分别吸取葡萄糖酸-δ-内酯标准储备液0.10,0.20,0.50,1.00,5.00,10.0 mL,用乙腈-水(50∶50)定容至100 mL,此系列标准工作溶液葡萄糖酸-δ-内酯的质量浓度为1.0,2.0,5.0,10,50,100 mg/L。
1.3 仪器工作条件
1.3.1 色谱条件
色谱柱:J&W DB-35MS型石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm,美国Agilent公司);进样口温度:250℃;传输线温度:240℃;程序温度:70℃保持1 min,以20℃/min升至190℃,然后以10℃/min升至250℃,保持5 min;载气:氦气,恒流,流量为1.0 mL/min;不分流进样;进样体积:1 μL。
1.3.2 质谱条件
电离模式:电子轰击源(EI),能量为70 eV;离子源温度:250℃;溶剂延迟时间:6 min;扫描方式:选择离子扫描方式,选择特征离子为m/z 142,184,226。
1.4 样品测定
以m/z 142为定量离子,m/z 184,226离子辅助定性,外标法定量。以标准溶液的色谱峰面积为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线并计算回归方程。依据测定的待测样品的色谱峰面积,在标准曲线上查出(或通过回归方程计算)样品中葡萄糖酸-δ-内酯的含量。
2 结果与讨论
2.1 样品处理条件的选择及优化
样品煮沸后,葡萄糖酸-δ-内酯转化成葡萄糖酸,在水溶液中达到平衡。添加乙腈沉淀蛋白,除掉大部分干扰物,衍生完毕后用去离子水除掉多余的乙酸酐。
衍生时间分别采用0.5,1.0,1.5,2.0 h进行试验,发现1.5 h后衍生达到平衡,色谱峰面积稳定。
图1 葡萄糖酸-δ-内酯标准物质(10 mg/L)峰面积变化趋势图
采用肌醇作为内标,部分样品出现肌醇或糖类干扰峰,因此采用外标法,可以达到满意效果。
2.2 色谱条件的优化
葡萄糖酸乙酰化后产物呈中等极性,采用DB-35MS柱比较合适,采用15 m色谱柱可能出现糖醇干扰峰,因此采用30 m色谱柱,虽然测试时间增加,但是干扰峰明显减少。葡萄糖酸-δ-内酯标准物质分子特征提取色谱图见图2,样品色谱图见图3。
图2 葡萄糖酸-δ-内酯标准物质分子特征提取色谱图
2.3 质谱定性
葡萄糖酸乙酰化产物质谱图见图4。样品的保留时间与标准品保持一致,定性离子的相对丰度与标准品的相对丰度一致,m/z 142为最高峰,m/z 184相对丰度允许偏差为20%,m/z 226相对丰度允许偏差为50%,则可说明该样品含有葡萄糖酸-δ-内酯。
2.4 线性方程、线性范围与检出限
按实验方法测定1.2.4系列标准工作溶液色谱峰面积(Y),以峰面积对葡萄糖酸-δ-内酯的质量浓度(X)进行线性回归,得线性方程、线性相关系数见表1。在优化的实验条件下,对不同浓度的标准样品进行分析,当信噪比S/N=3时对应的目标化合物含量为方法的检出限,结果见表1。
2.5 精密度试验
对9份不同的样品重复测定6次,进行精密度试验,结果见表2。
表2 方法的精密度试验结果(n=6) %
由表2可见,方法相对标准偏差在2.0%以下,精密度满足分析方法要求。
2.6 回收试验
对3份不同的样品进行测定后,向样品中加入不同含量的葡萄糖酸-δ-内酯进行回收试验,回收试验结果见表3。
表3 精密度试验结果 %
由表3可见,回收率在80%~107%之间,说明方法具有较高的准确度,满足分析方法的要求。
3 结语
采用气相色谱-质谱(GC-MS)法实现食品中葡萄糖酸-δ-内酯的测定。样品经衍生后,利用质谱定性,减少干扰物质,保证结果的准确性。本方法简便快速、准确高效、灵敏度高,为食品添加剂葡萄糖酸-δ-内酯的含量监测提供了有效的技术手段,可满足国内外法规的限量要求。
[1]岳振峰,吴晖. D-葡萄糖酸-δ-内酯的在食品工业中的应用[J].食品科技,1998(6): 32-33.
[2]袁华,孙炎彬,吴元欣,等.糖醛内酯的研究与开发[J].化学与生物工程,2006,23(2): 53-54.
[3]Bitter T,Muir H M. A modifi ed uronic acid carbazole reaction [J].Anal Biochem,1962,4: 330-334.
[4]余世鑫,顾小曼,孙长庚,等.分光光度法测定莼菜多糖中的葡萄糖醛酸[J].分析化学,1997,25(9): 1 113.
[5]郭欣,高向东.酸性多糖中的葡萄糖醛酸与中性糖的含量测定[J].中国化学药物杂志,2004,25(2): 100-101.
[6]许会生,张铁军,赵广荣,等.一种测定酸性多糖中糖醛酸和中性糖含量的改良方法[J].分析检测,2007,28(7): 197-199.
[7]陈建文,朱友亮,凤兰,等.食品添加剂D-葡萄糖酸-δ-内酯含量的测定方法研究[J].预防医学论坛,2009,25(5): 434-435.
[8]GB/T 9695.17-2008 肉与肉制品葡萄糖酸-δ-内酯含量的测定[S].
[9]李波,芦菲,田素玉.气相色谱法同时测定多糖中的中性糖、糖醛酸、氨基糖和唾液酸[J].分析与检测,2011,37(9): 208-211.
[10]文红,朱宽正. HPLC测定内酯豆腐中葡萄糖酸-δ-内酯[J].中国卫生检验杂志,2008,8(9): 1 776-1 777.
[11]孙元琳,汤坚,吴胜芳,等.高效阴离子色谱法测定当归果胶多糖中的糖醛酸含量[J].中国食品学报,2008,8(6): 128-132.
[12]范艳群,许建中,徐询,等.离子排斥色谱法同时测定葡萄糖醛酸和内酯及葡萄糖醛酸稳定性[J].应用化学,2014,31(4): 450-453.
[13]王鑫,梁文辉,刘颖慧,等.离子交换色谱法测定葡萄糖氧化反应液中的葡萄糖和葡萄糖酸[J].化学分析计量,2014,23(Z1): 5-8.