食品安全风险监测工作中糖精钠假阳性样品的判别与确证思路

朱波 赖璟琦 叶小莉 倪一平 冯奋栋

（深圳市罗湖区疾病预防控制中心 广东深圳 518020）

1 前言

糖精钠，化学名为邻苯甲酰磺酰亚胺钠，是第一代人工合成甜味剂，具有甜度高、价格低、不提供热量等优点，自1878年被合成以来，被广泛应用于食品加工行业。但由于糖精钠不是食品中的天然成分，对人体无任何营养价值，使用量过大时有金属苦味，因此对糖精钠安全性的争议从未中断，尤其是对其致癌性的研究。有研究报道称，不能完全排除糖精钠的致癌作用[1-3]。

在我国，糖精钠虽然属于批准使用的合法添加剂，但GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》对糖精钠的使用范围和限值均作出明确规定。针对糖精钠的检测分析方法有光谱法[4]、色谱法[5]、液相色谱串联质谱法[6]。其中，色谱法是现阶段应用最为广泛的分析方法[7]，GB 5009.28-2016《食品安全国家标准 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》中第一法即为液相色谱法（附紫外检测器），其以保留时间作为定性依据，外标法定量。但在实际应用中，由于食品样本的成分较为复杂，很多物质具有紫外吸收，若样本中含有与待测物性质相近的物质，而实验前处理又无法对其进行有效去除，则可能会出现多种物质在同一保留时间流出，导致假阳性或定量结果不准确的情况[8-9]，影响实验结果。本单位在食品风险监测工作中也遇到上述问题，故本文通过保留时间结合全波长扫描光谱图判断是否有干扰物存在，尝试改变流动相组成试图使干扰物和待测物分离并准确定量，并利用液相色谱串联质谱法进行进一步确认，以保证实验结果的准确性。

2 材料与方法

2.1 样品

食品安全风险监测样品：市售泡菜、辣条。

2.2 仪器与试剂

2.2.1 试剂

糖精钠标准溶液（1.0 mg/mL，GB（W）100008，中国科学计量研究院）；超纯水（美国Millipore Q公司）；甲醇（色谱纯，美国TEDIA公司）；乙酸铵（色谱纯，德国Fluka公司）；甲酸（优级纯，德国Merck公司）；乙酸锌（分析纯，天津市百世化工有限公司）；亚铁氰化钾（分析纯，山东西亚化学股份有限公司）。

2.2.2 仪器

超高效液相色谱仪（LC-30AD型，配二极管阵列检测器，日本Shimadzu公司）；超高效液相色谱串联三重四极杆复合线性离子阱质谱仪（Qtrap5500+型，配电喷雾离子源ESI，美国Sciex公司）；高速低温离心机（3K30型，美国Sigma公司）。

2.3 方法

2.3.1 色谱条件

Poroshell 120 SB-C18色谱柱（4.6 mm×150 mm，4.0μm）；流动相A：20 mmol乙酸铵/20 mmol乙酸铵-2 mmol甲酸；流动相B：甲醇，流速：1.0 mL/min；柱温：40℃；进样量：10μL。

2.3.2 质谱条件

扫描模式：负离子模式；离子化电压（IS）：－4500V；离子源温度（TEM）：600℃；气帘气（CUR）：40 psi；喷雾气（GS1）：60 psi；辅助加热气（GS2）：60 psi；接口加热（IHE）：on；碰撞气压力（CAD）：Medium；监测模式：多反应监测模式（MRM）；监测定性定量离子对：182/105.9，182/42；碰撞能量（CE）：－24 eV，－53 eV；去簇电压（DP）：－100 V；入口电压（EP）：－10 eV；出口电压（CXP）：－10 eV

2.3.3 样本处理

样本前处理按照GB5009.28-2016《食品安全国家标准 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》中第一法进行。

3 结果与分析

3.1 液相色谱法初测结果分析

流动相：20 mmol/L乙酸铵（pH 6.7）+甲醇=5+95。在糖精钠保留时间8.0 min处标准溶液，泡菜和辣条均出现色谱峰，详见图1、图2、图3。

此时，根据GB 5009.28-2016中的规定，可以在定性样品中添加糖精钠。配制浓度范围在2 mg/L~50 mg/L的系列标准溶液，以浓度和峰面积绘制线性方程，回归方程为Y=22906.5X-1154.94，相关系数为0.999 9。根据校准曲线，得到样品中糖精钠浓度，详见表1。

根据GB 2760-2014中的规定，糖精钠在腌渍蔬菜中的限值为0.15 g/kg，在辣条中不得检出，由此初步判定2份样品为疑似超标样品。利用二极管阵列检测器的特殊性能，对标准溶液，泡菜和辣条在糖精钠保留时间上流出的色谱峰进行全波长吸收光谱图的测定。

通过对比，可以看出泡菜和辣条的全波长吸收光谱图虽然在大致走向上与标准溶液的全波长吸收光谱图趋于一致，但在样品光谱图上可以看到，在220 nm和295 nm处出现了2个微小的吸收峰波动，详见图4、图5、图6。故怀疑有干扰物质与糖精钠在同一保留时间同步流出，影响到实验结果，结合定量结果和全波长吸收光谱图，需对可疑样品进行复测。

3.2 液相色谱法复测结果分析

按照GB 5009.28-2016中的规定，当怀疑有干扰物质时，可以尝试通过改变流动相组成将干扰物质与目标物分离。因此复测实验流动相改为：20 mmol/L乙酸铵-0.1%甲酸（pH 5.0）+甲醇=8+92，糖精钠保留时间提前至6.3 min（详见图7），在此保留时间，泡菜样品依然能够出现色谱峰（详见图8），辣条样品没有出现色谱峰（详见图9），而辣条加标样本出现色谱峰（详见图10）。

对比标准溶液、泡菜样品、辣条加标样品的全波长吸收光谱图，最大吸收波长的位置和整个光谱图的走势完全一致，初测时出现的可疑吸收峰也消失不见，（详见图4、图11、图12）。2份复测样品在糖精钠保留时间后约1min，出现的1个可疑色谱峰的全波长吸收光谱图（详见图13），与初测实验中泡菜和辣条中糖精钠的光谱图（详见图5、图6）完全一致。因此，有理由怀疑此峰为初测时的干扰物质。配制浓度范围在1 mg/L~50 mg/L的系列标准溶液，以浓度和峰面积绘制线性方程，回归方程为Y=11433.2X-570.037，相关系数为0.999 9，对复测样品中糖精钠进行定量（表1），泡菜中糖精钠浓度下降至限值以下，辣条中未检出，辣条样本的加标回收率为100%。通过复测实验可以看出，2份样品中均存在干扰物质，通过改变流动相组成，能够成功使干扰物质与目标物分离，得到准确的定量结果。

3.3 高效液相色谱-串联质谱法确证结果分析

液相色谱法仅用保留时间定性，容易出现假阳性结果，本文辅以二极管阵列检测器扫描全波长吸收光谱图，以降低假阳性概率，并利用更高灵敏度和准确性的液相色谱串联质谱法，再次对可疑样品进行确证，以确保实验结果的准确性。参考现有文献资料，建立适用于本实验室的液相色谱串联质谱法检测食品中糖精钠的方法，由标准溶液、样品、加标样品提取离子色谱图（详见图14），可以看出，泡菜样品检出糖精钠，辣条样品未检出糖精钠。

配制浓度范围在10~200μg/L的系列标准溶液，以浓度和峰面积绘制线性方程，回归方程为Y=7152.85X-14547.22，相关系数为0.999 6，得到定量结果（详见表1），确证结果与复测实验结果相一致。

表1 初测、复测、确证结果比对

4 结论

糖精钠作为食品安全风险监测的常规项目，通常采用液相色谱测定，但如果只利用保留时间定性，极易容易出现假阳性，造成结果的误判。本文提供针对此类情况进行深入研究，发现可以充分利用吸收光谱图辅助识别干扰，并通过改变流动相组成试图分离干扰物质。试验结果证实，针对需要确证的样品，可以采用液相色谱串联质谱法进行，以弥补液相色谱法特异性不强的缺点，保证实验结果的准确性。