液相色谱-质谱联用同时测定白酒中8 种甜味剂

牛之瑞，王秀君，于毅涛，冯 雷，杨 凡，谭健林，晏 龙

（1.云南省产品质量监督检验研究院，云南 昆明 650223；2.中国检验检疫科学研究院测试评价中心，北京 100123）

液相色谱-质谱联用同时测定白酒中8 种甜味剂

牛之瑞1，王秀君2，于毅涛1，冯 雷1，杨 凡1，谭健林1，晏 龙1

（1.云南省产品质量监督检验研究院，云南 昆明 650223；2.中国检验检疫科学研究院测试评价中心，北京 100123）

建立液相色谱-质谱联用法测定白酒中8 种人工合成甜味剂的快速分析方法。液相色谱-质谱在负离子模式下，通过选择离子模式方式进行检测。8 种人工合成甜味剂在质量浓度0.04～2.0 mg/L范围内线性关系良好，相关系数为0.99，方法的定量限为0.04 mg/L，加标水平为0.1、0.5、1.0 mg/L和2.0 mg/L时，加标回收率为75.3%～109.3%，相对标准偏差为0.16%～8.85%。结果表明该方法简单、灵敏、准确，各项技术指标均满足国内外法规要求，可用于白酒中8 种人工合成甜味剂的检测。

甜味剂；液相色谱-质谱联用仪；白酒；新橙皮甙二氢查尔酮；木糖醇

近年来，人工合成甜味剂的生产研发技术发展很快[1-4]，但其可能存在的食品安全风险也一直受到人们的关注[5-6]。GB 2760—2011《食品添加剂使用卫生标准》[7]对白酒中允许添加的食品添加剂种类和浓度作出了明确规定，不允许人工合成甜味剂添加到白酒中。白酒中甜味剂的检测一直是食品安全检测中的重点领域，目前国内现行有效的标准较多，针对甜蜜素[8]、糖精钠[9]、山梨酸[10]、阿力甜[11]、阿斯巴甜[12]、三氯蔗糖[13]等单一种类的检测方法也已经建立起来。但这些国标只针对单一甜味剂，且大多为液相色谱或气相色谱法，抗干扰能力相对较弱，容易产生假阳性的情况。即便是近几年发布的行业标准[14-16]，也不超过6 种，不利于对白酒中甜味剂的大规模筛查。

通过建立木糖醇、阿斯巴甜、三氯蔗糖、安赛蜜、糖精钠、甜蜜素、新橙皮甙二氢查尔酮和纽甜8 种人工合成甜味剂的高通量快速检测方法、减少样品处理及检测步骤以提高检测效率为各级行政执法部门在白酒监督执法中提供更为可靠和准确的技术支撑，也为广大人民的食品安全提供更为有效的技术保障。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白酒样品 市购；木糖醇标准品（纯度99.9%）、安赛蜜标准品（纯度99.9%）、甜蜜素标准品（纯度99.9%） 美国Supelco公司；阿斯巴甜标准品、三氯蔗糖标准品（纯度98.5%） 德国Dr. Ehrenstorfer GmnH公司；糖精钠标准品（1.00 mg/mL，不确定度1%）中国计量科学研究院；新橙皮苷二氢查尔酮标准品（纯度98.0%）、纽甜标准品（纯度99.0%） 美国Sigma-Alorich公司；乙腈、甲醇（均为色谱纯） 美国Fisher公司；乙酸铵（色谱纯） 美国Fluka公司；18.2 MΩ超纯水由赛多利斯超纯水机生产。

1.2 仪器与设备

2020液相色谱-质谱联用仪、SHIM-PAK VP-ODS色谱柱（2.0 mm×150 mm）、LC Slution质谱工作站 日本Shimadzu公司。

1.3 方法

1.3.1 标准溶液的配制

将8 种甜味剂标准品，用水溶解并定容，配制成100 mg/L混合标准物质储备溶液，避光保存于4 ℃冰箱中。准确量取标准储备溶液1.0 mL，用乙醇-水（1∶1，V/V）溶液溶解并定容至10 mL，质量浓度相当于20.0 μg/mL，以乙醇-水溶液稀释成质量浓度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，供液相色谱-质谱联用仪测定。

1.3.2 样品的制备

取白酒样品过0.22 μm滤膜过滤，供液相色谱-质谱联用仪测定。

1.3.3 液相色谱-质谱条件

色谱条件：流动相A相为0.1%乙酸溶液，流动相B为乙腈，流动相梯度见表1。流速0.4 mL/min；进样量5 μL；柱温40 ℃。

表1 流动相的梯度洗脱程序Table 1 Mobile phase composition for gradient elution

质谱条件：电喷雾负离子模式；检测方式：选择离子模式；锥孔电压-4.5 kV；气帘气流速1.5 L/min；脱溶剂气流速15 L/min；脱溶剂温度250 ℃；其他参考条件参见表2。

表2 8种人工合成甜味剂的质谱分析参数Table 2 Mass spectral parameters for analysis of sweeteners in SIM mode

2 结果与分析

2.1 质谱检测及色谱分离条件的优化

先对8 种人工合成甜味剂分别在全扫描模式下进行扫描，分别确定8 种准分子离子。从8 种人工合成甜味剂的分子结构看，电喷雾离子源中易失去一个氢原子而带负电荷，且负离子模式下准分子离子峰强度高于正离子模式，即负离子模式下的灵敏度高于正离子模式，因此选择电喷雾离子源负离子模式对其进行检测。8 种人工合成甜味剂的总离子流图见图1。

图1 8种甜味剂的总离子流图（A）、选择离子流图（B）Fig.1 TIC and SIM chromatograms of 8 sweeteners

通过对文献[17-19]的检测条件进行比较，先对液相条件进行摸索，流动相水相尝试了水、5 mmol/L乙酸铵溶液和0.1%乙酸溶液，有机相尝试了甲醇和乙腈。采用0.1%乙酸溶液作为水相，无论有机相是甲醇还是乙腈，甜蜜素、糖精钠、安赛蜜的质谱响应都很低，这可能是由于在负离子扫描模式下加入乙酸会抑制目标化合物的离子化效率；无论有机相是甲醇还是乙腈，相对于水，采用5 mmol/L乙酸铵溶液可以获得更好的质谱相应和峰形效果。

流动相的选择不仅要考虑对组分的洗脱能力，而且还需考虑在质谱中是否能促使目标化合物达到较高的离子化效率。因此又考察了乙腈-乙酸铵溶液体系[20]和甲醇-乙酸铵溶液，相比之下，乙腈-乙酸铵溶液体系可以获得更好的质谱响应。

2.2 样品稀释溶液的优化

由于白酒样品中乙醇含量较高，在进行液相色谱分离时可能会对甜味剂在色谱柱中的保留性能产生影响[18]。尝试了体积分数30%～80%乙醇溶液中8 种人工合成甜味剂的检测，对于色谱出峰保留时间和质谱响应均未发现较大影响。且如果样品中人工合成甜味剂含量过高，超出标准曲线范围，直接用水对样品稀释后进行检测即可。

2.3 方法线性范围和定量限

以空白白酒（酒精体积分数45%）为基质制成基质空白标准溶液，再将8 种人工合成甜味剂配制成相应质量浓度的系列标准溶液，以8 种人工合成甜味剂的峰面积作为纵坐标，8 种人工合成甜味剂的质量浓度作为横坐标进行线性回归，如表3所示，8 种人工合成甜味剂在0.04～2.0 mg/L时，相关系数均能达到0.99以上，相关系数良好。根据3 倍信噪比确定该方法的检出限为2 μg/L，10 倍信噪比确定该方法的定量限为0.04 mg/L。8 种人工合成甜味剂的50.0 μg/L基质标准溶液总离子流图见图1。

表3 8种甜味剂的线性相关性及检出限Table 3 Liner relationships and limits of detection (LODs)

2.4 回收率、精密度实验结果

分别进行0.1、0.5、1.0 mg/L和2.0 mg/L的回收率实验，每份样品重复测定4 次，结果见表4～7。从结果可知，其平均回收率在75.3%～109.3%之间，相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）为0.16%～8.85%。

表4 回收率、精密度实验（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、精密度实验（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、精密度实验（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、精密度实验（添加量2.0 mg/L）Table 7 Results of recovery and precision tests (spiked at 2.0 mg/L)

3 结 论

建立的检测方法，在检出限和定量限方面优于高效液相色谱-质谱法[17-18]、气相色谱法[21]、离子色谱[22-23]、高效液相色谱法[24-25]，个别指标略逊于胡强等[19]建立的检测方法，但在甜味剂种类方面优于以上的检测方法。液相色谱-质谱联用仪同时测定8 种人工合成甜味剂的检测方法，可以在实际的检测工作中高效、快速、准确地筛查测定8 种人工合成甜味剂的非法添加，由于采用质谱方法检测，可以更好地降低可能的干扰物质对检测结果的影响，增强检测数据的准确性，也便于相关检测人员在此方法的基础上，进一步扩展液相色谱-质谱联用仪同时测定新型人工合成甜味剂的检测能力，为打击白酒中添加剂的滥用提供支持。

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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, 于毅涛, 等. 液相色谱-质谱联用同时测定白酒中8 种甜味剂[J]. 食品科学, 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

国家质检总局科技计划项目（2013QK077）

牛之瑞（1982—），男，工程师，硕士，研究方向为食品检测。E-mail：bullnzr@163.com