趙 卉,胡夢坤,岑 琴,彭 紅
(沈陽產品質量監(jiān)督檢驗院,沈陽 110022)
人工合成色素是以苯、甲苯、萘等化工產品為原料,經磺化、硝化、鹵化、偶氮化等一系列有機反應制成的。大量的研究報告指出,幾乎所有的合成色素都不能向人體提供營養(yǎng)物質,某些合成色素甚至會導致生育力下降、畸胎等。因此,我國《GB2760-2014食品安全國家標準食品添加劑使用標準》中對合成著色劑的使用有明確限量。超高效液相色譜(ultra performance liquid chromatography,UPLC)與傳統(tǒng)的液相色譜(HPLC)相比,可大大改善分析速度、分離度和靈敏度,在食品安全、環(huán)境分析、藥物開發(fā)等領域應用廣泛。通過改變試驗條件,建立UPLC對飲料中檸檬黃、新紅、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、亮藍、赤蘚紅7種人工合成著色劑的分離分析方法,為快速識別和檢測合成著色劑提供技術依據(jù)。
1.1.1 儀器 Waters2695高效液相色譜儀(配二極管陣列檢測器):美國waters公司;色譜柱Waters RP18(2.1 mm ×50 mm,1.7 μm);電子天平:北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;超純水制備系統(tǒng):美國Milli-Q公司。
1.1.2 試劑 檸檬黃、新紅、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、亮藍、赤蘚紅標準品 (純度>99%)由DR.Ehrenstorfer GmbH生產;甲醇(色譜純)由美國fisher公司生產;乙醇、氨水、聚酰胺粉、甲酸、檸檬酸、乙酸銨均為分析純。
準確稱取試樣 20 g(精確至 0.01 g),置于 100 mL燒杯中,加熱驅除 CO2;加檸檬酸(20 g/100 mL)調節(jié)試樣pH值為6,加熱至60℃,將1 g聚酰胺粉倒入試樣中,攪拌抽濾;用60℃水洗滌后,再用甲醇-甲酸(6+4)溶液洗滌3~5次,再用水洗至中性;用乙醇-氨水-水(7+2+1)混合液解析 3~5 次,每次 5 mL,收集解吸液,加水定容;用 0.45 μm 濾膜過濾,待用。
選擇甲醇及 0.02 mol/L 乙酸銨溶液 (稱取 1.54 g乙酸銨,加水至 1 000 mL,溶解,經 0.45 μm 微孔濾膜過濾)作為流動相,進行梯度洗脫,流速為 0.6 mL/min,柱溫35℃。
在190~700 nm之間進行全波長掃描,確定7種合成著色劑最大吸收波長分別為:檸檬黃257.8 nm;新紅 505.3 nm;莧菜紅 216.4 nm;胭脂紅 215.2 nm;日落黃 234.1 nm;亮藍 627.5 nm;赤蘚紅 530.9 nm。由此選擇254 nm作為檸檬黃、新紅、莧菜紅、胭脂紅、日落黃的檢測波長,530 nm作為赤蘚紅的檢測波長,630 nm作為亮藍的檢測波長。
梯度洗脫條件見表1。在以上色譜條件下進樣0.4 μL,以色譜峰面積外標法定量,測得7種合成著色劑的色譜圖,如圖1—3所示。
準確稱取按其純度折算為100%的檸檬黃、新紅、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、亮藍、赤蘚紅標準樣品各0.1 g,加水定容于100 mL容量瓶內,配成1 000 mg/L混合標準儲備液。于4℃冷藏柜內儲存,有效期3個月。
分別吸取上述標準儲備液 0.2,0.5,1.0,2.0,5.0 mL于100 mL容量瓶中,用水定容至刻度,配成濃度為 2.0,5.0,10,20,50 mg/L 的混合標準工作溶液。 經0.45 μm 濾膜過濾,在 1.3 色譜條件下進樣 0.4 μL,根據(jù)濃度與峰面積的關系繪制標準曲線。
表1 梯度洗脫條件Table 1 Gradient elution requirement
圖1 檸檬黃、新紅、莧菜紅、胭脂紅、日落黃出峰色譜圖Figure 1 Chromatogram of tartrazine,new red,amaranth,ponceau and sunlet yellow appearance
圖2 赤蘚紅出峰時間圖Figure 2 Appearance time of erythrosine
圖3 亮藍出峰時間圖Figure 3 Appearance time of brilliant blue
為考察方法的可靠性,測定7種合成著色劑進行加標回收率。將合成著色劑標量為檢出限 (0.5 mg/kg,0.2 mg/kg)及 10 倍檢出限(5 mg/kg)的樣品按照1.2提取方法提取6份,計算回收率及精密度。
色譜峰高為噪聲高3倍(S/N=3)相對應的濃度為檢出限。線性方程、相關系數(shù)、線性范圍及檢出限見表2。
從表2可以看出,7種合成著色劑在線性范圍內的線性關系良好。
通過加標回收率試驗,對方法進行回收率和精密度測定,結果見表3。
由表3可知:7種合成著色劑的平均回收率為91.7%~104.1%,相對標準偏差為 0.1%~3.0%(n=6)。表明該方法精密度、準確度能滿足分析要求。
建立的UPLC法具有以下特點:1)分析速度快,分離7種人工合成色素僅需3 min,而文獻報道的HPLC法需12 min,毛細管電泳法需15 min。2)對于7種人工合成著色劑分離效果好。由于采用小顆粒填充的短柱,因此具有較高的柱效和較低擴散體積。
試驗采用梯度洗脫程序,使檸檬黃、新紅很好地分離,靈敏度也有明顯提高。使用PDA雙通道波長檢測,各色素特別是亮藍的檢測靈敏度有較大提高,7種色素的檢出限為 0.2~0.5 mg/kg,回收率為 91.7%~104.1%,線性相關系數(shù) r>0.999 5。
綜上所述,試驗建立的使用UPLC同時檢測食品中人工合成著色劑的方法,適用于實際飲料樣品檢測工作。
表2 7種人工合成色素的線性范圍、線性關系、相關系數(shù)和檢出限Table 2 Liner range,linear equations,correlation coefficients and detection limit of 7 synthetic colorants
表3 7種合成色素加標回收試驗Table 3 Mark recovery test of 7 synthetic colorants
[1]張婉,王覃,杜寧.超高效液相色譜法同時測定飲料中 5 種人工合成色素[J].食品科技,2011(4):177.
[2]鄢兵,胡俊.超高效液相色譜法快速測定膨化食品中7種人工合成色素[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2014(1):194-195.
[3]李花覺,黃克華.超高效液相色譜法快速檢測飲料中7種人工合成色素方法驗證[J].中國衛(wèi)生標準管理,2016(1):1-3.