高效液相色谱-串联质谱法测定功能饮料中丁内酯及羟基丁酸和1,4-丁二醇

□ 陈均正 广东省食品工业公共实验室 广东省食品工业研究所有限公司 广东省食品质量监督检验站

γ-羟基丁酸是一种效力强、快速作用于中枢神经系统的抑制剂［1］，由于γ-羟基丁酸无色无味，很容易加入饮料中而不被发觉，使得受害者在不明就里的情况下喝下饮料后受到侵害［2］。近年来欧美很多国家已经将γ-羟基丁酸列为一类管制药物［3］。γ-丁内酯和1,4-丁二醇是γ-羟基丁酸的前体药物，γ-丁内酯在酶催化作用下或是pH值升高的情况下很快转化为γ-羟基丁酸。在国外γ-丁内酯和1,4-丁二醇的滥用也越来越严重[4］。

由于近年来γ-羟基丁酸的使用往往都与违法犯罪联系到一起，由此衍生出一系列的社会问题和治安问题，因此，测定饮料中γ-丁内酯及前体物质有着极高的重要性。

目前，在功能饮料中γ-丁内酯及1,4-丁二醇的测定方面，相关研究比较缺乏，存在空白。本文在流动相、色谱柱以及洗脱梯度都作出了优化，应用高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪测定功能饮料中γ-丁内酯及γ-羟基丁酸和1,4-丁二醇，为功能饮料中γ-羟基丁酸以及γ-丁内酯和1,4-丁二醇的测定提供了可靠的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

γ-丁内酯标准物质（纯度99.9%，上海安谱实验科技股份有限公司）；γ-羟基丁酸标准物质（纯度98.0%，美国 A Chem Tek公司）；1,4-丁二醇标准物质（纯度98.0%，德国Dr.EHRENSTORFER公司）。

AB SCIEX 4000 Q Trap高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪；万分之一电子天平。

1.2 试验方法

精密称取混匀后样品1g放入10mL容量瓶中，用水定容至刻度线，摇匀，过0.22μm微孔滤膜，取滤液进行测定。

1.3 液相色谱条件

色谱柱：WATERS CORTECS UPLC T3（2.1mm×100mm，1.6μm）。柱温：40℃。流动相：A为水，B为甲醇。流速：0.4 mL/min。进样量：10μL。洗脱方式见表1。

1.4 质谱条件条件

离子源：ESI源，正离子扫描。毛细管电压：5.5 kV。气帘气：30.0psi。离子源温度：550.0℃。雾化气：55.0psi。加热气：55.0psi。扫描模式：多反应监测（MRM），MRM参数见表2。

表1 梯度洗脱程序

2 结果与分析

2.1 流动相选择

对甲酸水-甲醇与水-甲醇两个流动相体系进行比较研究，对比两种体系的响应程度，从表3中可以看出，在水-甲醇体系中，γ-羟基丁酸以及1,4-丁二醇的响应均比甲酸水-甲醇体系高，只有γ-丁内酯的响应稍微比甲酸水-甲醇体系低。因此本方法使用水-甲醇体系作为流动相。

表2 三种物质MRM参数

2.2 色谱柱选择

由于γ-羟基丁酸极性极强，并且易溶于水，因此该类化合物的分离对色谱柱填料的选择要求很高［5］。本实验对比Kinetex C18（100mm×2.1mm，2.6μm）与WATERS CORTECS UPLC T3（2.1mm×100mm，1.6μm）的分离效果，由于C18柱填料对极性强的物质的保留及分离效果不好，因此C18柱对三种物质的分离效果不理想，三种物质的保留时间相差0.01min，无法达到完全分离的效果。使用T3柱之后，三种物质的保留时间相差较大，分离效果显著提高，因此选用T3柱作为本实验的色谱柱。C18柱与T3柱分离效果对比如表4。

2.3 线性关系

将浓度分别为50.0、100、200、500、1000μg/L的混合标准工作溶液按以上优化条件进行分析测定，以浓度为横坐标（X），峰面积为纵坐标（Y），制作标准曲线。结果表明，在50～1000μg/L浓度范围内，γ-丁内酯、γ-羟基丁酸及1,4-丁二醇均具有良好的线性关系，三种物质的回归方程及线性关系见表5。

2.4 检出限与定量限

在空白样品中分别加入γ-丁内酯、γ-羟基丁酸及1,4-丁二醇标准溶液0.50 mg/kg，按照本实验方法进行测定，得到信噪比见表6。由于三种物质在样品含量为0.50 mg/kg时，S/N＞3，因此可得本实验方法中，γ-丁内酯、γ-羟基丁酸及1,4-丁二醇的检出限为0.50 mg/kg，定量限为3倍检出限即为1.50 mg/kg。

2.5 精密度与准确度

从γ-丁内酯、γ-羟基丁酸、1,4-丁二醇浓度分别为13.25μg/mL、9.907μg/mL、10.03μg/mL的标准混合溶液中吸取0.05 mL、0.25 mL、0.60 mL，加入1g空白样品当中，按照实验方法定容至10mL容量瓶中，制成γ-丁内酯浓度分别为66.25、331.2、795.0μg/L，γ-羟基丁酸浓度分别为49.54、247.7、594.4μg/L，1,4-丁二醇浓度分别为50.15、250.8、601.8μg/L等3个浓度水平的加标样品，每个浓度水平进行6个平行试验，按本实验方法进行前处理并测定，所得结果见表7，本底值nd表示未检出。以回收率作为准确度考量标准，以相对标准偏差作为精密度考量标准，γ-丁内酯回收率在76.8%～110%范围，相对标准偏差小于3.4%；γ-羟基丁酸回收率在85.1%～98.2%范围，相对标准偏差小于3.2%；1,4-丁二醇回收率在83.1%～87.2%范围，相对标准偏差小于1.5%，说明本方法有着较好的准确度以及精密度。

表3 水-甲醇体系与甲酸水-甲醇体系响应对比

表4 C18柱与T3柱分离效果对比

表5 三种物质线性关系

表6 三种物质的信噪比

表7 加标回收结果

2.6 实际样品检测

选取市面上的4种功能饮料作为样品，按本方法步骤进行测定，结果表明4种功能饮料对γ-丁内酯、γ-羟基丁酸及1,4-丁二醇均未检出。

3 结论

本实验采用超高效液相色谱-串联质谱法测定功能饮料中γ-丁内酯、γ-羟基丁酸及1,4-丁二醇的含量。本方法在灵敏度、精密度、准确度上均能满足检测的要求，在流动相、色谱柱以及洗脱梯度上都作出了一定程度的优化，为建立测定功能饮料中γ-丁内酯、γ-羟基丁酸及1,4-丁二醇含量的检测方法提供了参考依据。