液相色谱-串联质谱法检测食品中的多种易滥用着色剂

赵娜 冯博洪 曹萍

青岛谱尼测试有限公司

着色剂是以芳烃类化工产品为原料，经磺化、卤化、硝化等处理后，合成的有机化合物。将着色剂用在食品加工中，本身不会增加营养成分，但着色剂有鲜艳的色泽，不仅性质稳定，而且成本较低，可以提高食物的美感，激发人们的食欲，因此应用广泛[1]。相关规范中，明确规定了着色剂的使用限量，为了进一步提高检测效率和准确性，LCMS/MS法得到运用。

一、食品中着色剂的检测现状

俗话说“民以食为天”，近年来食物中的添加剂、着色剂超标现象时常发生。这些物质蓄积在体内，会形成芳香胺类化合物，伤害肝脏和肾脏功能。在《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》(GB2760-2014)中[2]，明确规定了各种着色剂的使用限量，例如亮蓝为0.025-0.5g/kg，诱惑红为0.3g/kg，而酸性红52、红色2G等不得添加在食物中。

对食品中的着色剂进行检测，主要有高效液相色谱法、示波极谱法、薄层色谱法等。其中，示波极谱法的干扰因素多，薄层色谱法的操作复杂；得益于材料和技术的更新，高效液相色谱法的抗干扰能力增强，能提高检测结果的准确性，因此应用普遍。在此基础上，LC-MS/MS法作为升级版，既能弥补气相色谱-质谱法在着色剂领域的弊端，又能纠正单纯采用液相色谱法定性不准确的缺点，成为检测食品着色剂的理想方法。

二、液相色谱-串联质谱法检测食品着色剂的实验方法

（一）仪器试剂

第一，仪器。液相色谱-串联质谱仪，型号为6410B，由美国Agilent公司生产。此外还需要固相萃取装置、均质器、混匀器、氮吹仪、电子天平、移液器等。第二，试剂。高效液相色谱级的甲醇、甲酸、乙腈；200g/L的柠檬酸溶液，10%的氨水甲醇溶液，20nmol/L的乙酸铵溶液；选择聚酰胺柱作为固相萃取柱；以及超纯水等。

（二）样品和标准品

第一，样品为进出口食品，不含有本次研究的着色剂的食品作为空白样本。第二，标准品包括红色2G、酸性红26、酸性红52、胭脂红、诱惑红、苋菜红；柠檬黄、日落黄、喹啉黄；靛蓝、亮蓝、专利蓝。12个标准品的纯度大于99%，称取适量使用甲醇配置成标准储备溶液，浓度为10mg/L，保存在-18℃环境中。

（三）样品前处理

第一，提取。称量1.0g试样，将其置于离心管中，加入6ml水在60℃水浴中溶解。然后超声提取15min，离心后将上层清液转移到塑料离心管；下层沉渣重复以上步骤，将提取液合并在一起。向提取液中加入适量柠檬酸，调节溶液的pH值为4.0左右。

第二，净化。将提取液转移到聚酰胺柱中，分别使用3ml甲醇-甲酸-水、3ml水淋洗，去除淋出液，负压下抽干小柱。再分别使用6ml甲醇、6ml氨水甲醇溶液洗脱，在50℃下使用氮吹仪吹干。最后加1ml水，超声振荡溶解，经水相滤膜过滤后，即可进行检测。

（四）色谱条件

①色谱柱：100mm×3mm，1.8μm。②流动相：流动相A是乙酸铵水溶液，流动相B是乙腈。③梯度洗脱：30%-50%B，保持2min；50%-60%B，保持4min；60%-98%B，保持4min；98%B，保持2min；30%B，保持6min。④流速为0.4ml/min。⑤柱温为40℃。⑥进样量为10μl。

（五）质谱参数

①使用电喷雾离子源，扫描方式是负离子。雾化气选择氮气，压力控制在0.344MPa。毛细管电压为-4000V，干燥气温度为350℃，流速为10L/min。

（六）实验优化方法

第一，提取溶剂的选择。可食用着色剂具有较强的水溶性，在水溶液中方便溶解。选择可食用着色剂，既能提取目标物，又方便提取液加载到聚酰胺小柱上，省去了溶剂置换过程[3]。

第二，净化柱的选择。净化时采用固相萃取法，比较聚酰胺、HLB、C18小柱的效果。结果显示：HLB小柱对靛蓝、胭脂红、柠檬黄、苋菜红的回收较差；C18小柱对红色2G、胭脂红、酸性红26、柠檬黄、诱惑红等多个着色剂的回收较差；聚酰胺小组的回收率最高，且重现性良好，因此选择聚酰胺小柱。

第三，色谱条件的选择。水溶性着色剂多是酸性化合物，负离子模式下质谱检测，能提高灵敏度指标。这是因为：这些着色剂的结构中有磺酸根基团，流动相选用乙酸铵溶液时，有利于目标物良好分离，质谱响应更强[4]。

第四，质谱条件的选择。先选择浓度为1mg/L的着色剂标准溶液，流动注射后在负离子模式下对母离子扫描，得到着色剂的准分子离子，调节参数促使母离子的丰度最大。再对离子进行二级质谱分析，优化毛细血管电压、碎裂电压等参数，促使着色剂的准分子离子、特征碎片离子对强度达到最大值[5]。

三、实验结果分析

（一）线性关系和灵敏度

按照2.4和2.5的条件，配制基质匹配标准溶液，浓度为0.5-50mg/L，结果显示浓度和对应峰面积具有线性关系，相关系数r＞99%。分别在空白果酱、果汁、软糖中加入目标化合物，当着色剂的定量为0.5mg/kg时，特征离子色谱峰的S/N值＞10；当着色剂的定量为0.1mg/kg时，特征离子色谱峰的S/N值＞3。生产企业违法使用着色剂，浓度可达到千量级mg/kg，因此该检测方法满足要求。

（二）回收率和精密度

选择不加着色剂的果酱、果汁、软糖作为空白样品基质，加入3个浓度的着色剂，分别是0.5mg/kg、5mg/kg、50mg/kg，8次重复试验后得到回收率和精密度。结果显示，着色剂回收率在62.6%-115.3%之间，相对标准偏差为2.6%-26.3%，符合残留检测要求。

（三）实际应用

采用该检测方法，测定进出口食品中的着色剂含量。1000份样品中，13份样品检出含有着色剂，其中诱惑红的检出值为1.6-83mg/kg，亮蓝的检出值为3.8-120mg/kg，日落黄的检出值为3.3-17.5mg/kg，柠檬黄的检出值为2.8-21.1mg/kg，苋菜红的检出值为18.9mg/kg，靛蓝的检出值为52.0mg/kg。

四、结论

综上所述，食品安全关系到人们的健康，如何检测食品中的着色剂含量，成为从业人员关注的重点。文章以液相色谱-串联质谱法为例，通过试验研究，证实灵敏度高、稳定性好，可以用于食品中着色剂的定量检测。