HPLC 同时测定食品中7 种添加剂
2020-12-02马小涵淄博市疾病预防控制中心
□ 高 慧 汪 洋 邢 燕 马小涵 朱 莎 淄博市疾病预防控制中心
糖精钠、阿斯巴甜、安赛蜜、苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸、咖啡因也是常用的添加剂,上述7 种添加剂在诸多产品中都有使用。上述7 种添加剂的测定均有国家标准方法,但较为分散,且每种添加剂的前处理方法均不一致,需分别测定,使得检测过程繁琐。本研究建立的方法将各项目的前处理方法和检测条件整合在一起,可以使用同一个方法检测7种添加剂,以达到高效、简便、快速测定的目的。
1 实验方法
1.1 材料与试剂
安赛蜜标准溶液、糖精钠标准溶液、苯甲酸标准溶液、山梨酸标准溶液、脱氢乙酸标准溶液、咖啡因标准溶液、阿斯巴甜标准溶液浓度均为1 000 μg/mL,北京海岸鸿蒙有限公司。
1.2 仪器与设备
Waters e2695 高效液相色谱仪,二极管阵列检测器,冷冻高速离心机,涡旋振荡器。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
1.3.1.1 液体样品
准 确 称 取1.000 g 于15 mL 离心管中,加入0.1 mol/L 硫酸锌溶液5 mL、0.2 mol/L 氨水5 mL,涡旋混匀后,超声5 min,以5 000 r/min 离心5 min。将上清液过滤到25 mL 容量瓶中,沉淀加色谱流动相洗涤2 次,每次6 mL,洗涤液也过滤到同一容量瓶中,用流动相定容至刻度,混匀后,离心取上清液经0.22 μm 滤膜过滤后进样测定。
1.3.1.2 固体样品
准确称取2.000 g,加水10 mL,涡旋混匀后同液体样品处理。
1.3.2 仪器条件
色谱柱:Waters X—Bridge C18(4.6 mm×200 mm,5 μm);流动相:甲醇+磷酸盐缓冲溶液(0.1 mol/L 磷酸二氢铵溶液用氨水调节至pH=5)=18+82, 流 速1.0 mL/min; 柱 温:30 min;测定波长(nm):糖精钠210、安赛蜜225、阿斯巴甜210、苯甲酸222、山梨酸250、脱氢乙酸228与咖啡因272。
1.3.3 标准系列溶液
配制7 种添加剂浓度在1.00 ~50.0 μg/mL 的标准系列溶液,按照上述色谱条件进行测定,以保留时间和二极管阵列的响应值建立校正曲线。
2 结果与讨论
2.1 前处理方法的优化
本研究分别比较了亚铁氰化钾和乙酸锌、三氯乙酸、硫酸锌和氨水3种试剂沉淀蛋白质的效果,结果表明使用传统的亚铁氰化钾和乙酸锌、三氯乙酸分别为沉淀蛋白质试剂时,其在210 nm 处产生的紫外吸收较为明显,出峰时间跟目标物保留时间一致或较接近,干扰目标物的测定,故选用了硫酸锌和氨水作为沉淀蛋白质试剂,不会干扰目标物的测定。
2.2 色谱条件的优化
2.2.1 pH 的优化
pH 是影响目标物分离的主要条件,本研究分析的7 种目标物,苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸属于弱酸性物质,糖精钠、安赛蜜属于强酸性物质,咖啡因属于弱碱性物质,阿斯巴甜属于两性物质,随着流动相pH 的变化,其保留时间也会随之发生改变。本实验比较了pH 在4 ~6 时的检测效果,pH 增大时,相关盐的比例变高,保留时间变小,分离效果不好;pH 变小时,目标物以羧酸形式为主,因此保留时间会增大,有些目标物会拖尾。研究表明,在pH 为5 时7 种目标物的分离效果最为理想。
2.2.2 检测波长的选择
用二极管阵列检测器进行定性检测,找出7 种目标物的最大吸收波长,其中糖精钠和阿斯巴甜的最大吸收波长都在较低波段,易受到样品基质和试剂背景吸收的影响,故选用了210 nm 作为其测定波长,虽然灵敏度有所下降,但消除了干扰,满足检测灵敏度的需要。
2.2.3 标准曲线的绘制与加标回收实验
按照1.3.3 方法绘制标准曲线,其相关系数均在0.999 5 以上,检出限均小于0.1 μg/mL。分别进行了0.5、1.0、2.0 g/kg 3 个添加水平的加标回收实验,其回收率在95.5%~101.2%,以3 倍信噪比计算,检出限均小于0.1 μg/mL,结果满意。
3 实际样品的测定
本研究测定了150 份样品,其中饮料(包括可可饮料)、糕点、酱腌菜各50 份,其中酱腌菜中添加剂检出率最高,达90%,超标率为60%,苯甲酸和山梨酸使用率最高;饮料类阿斯巴甜检出率最高,为68%,超标率为20%;糕点类脱氢乙酸和甜蜜素检出率最高,分别为35%和59%。
4 结论
本研究通过对糖精钠、甜蜜素、阿斯巴甜、苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸和咖啡因7 种添加剂提取方法和仪器条件的优化,实现了等度洗脱条件下7 种目标物的完全分离,操作简便,快速高效,干扰物少,适用于7 种食品添加剂的分析测定。