黃玉琴
(寧德市食品藥品檢驗檢測中心,福建寧德 352100)
如今人們對于合成著色劑的添加認知多是在飲料、果凍、熟肉制品中,在這些食品中,國家規(guī)定其能夠添加一定量的合成色素,但本文所探究的保健食品膠囊殼是否超范圍添加合成著色劑卻往往容易被人們所忽視。目前,保健食品的理化指標檢測主要針對內(nèi)容物,涉及其包材即明膠空心膠囊的檢測較少。因此,對保健食品膠囊殼中合成著色劑進行監(jiān)測,可有效控制合成著色劑的濫用,對保障食品安全具有重要意義。
國內(nèi)外對于是否添加或非法添加合成著色劑的檢測方法眾多,主要有高效液相色譜法[1-2]、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[3-5]、薄層色譜法、示波極譜法等[6]。高效液相色譜法由于儀器普及率高、操作簡便、靈敏度高、準確性好等特點,被廣泛應用。而其中最常見的方法是國家標準中使用的聚酰胺吸附法以及液-液分配法[7-8]。此法的缺點是操作繁雜,在254 nm波長下進行檢測,無法有效排除雜質(zhì)干擾。
本文采用水浸法提取和聚酰胺SPE固相萃取柱富集洗脫膠囊殼中合成著色劑,優(yōu)化高效液相色譜條件,使用各合成著色劑的特征波長進行測定,同時進行方法學驗證,研究建立了一種用高效液相色譜法測定保健食品膠囊殼中7種合成著色劑含量的方法。采用該方法對13批明膠空心膠囊和4批保健食品膠囊殼進行測定,均檢測出國標允許使用的合成著色劑,并對結(jié)果進行分析,為保健食品監(jiān)管提供建議。
1.1.1 材料與試劑
膠囊殼樣品來自市場購買的13種有色空膠囊及4種有色保健食品膠囊殼。
標準物質(zhì):檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、亮藍(中國計量科學研究院,濃度1 mg/mL);誘惑紅、赤蘚紅(北京海岸鴻蒙標準物質(zhì)技術(shù)有限責任公司,濃度1 mg/mL);甲醇(美國J.T.Baker,色譜純);乙酸銨、無水乙醇、氨水(國藥集團化學試劑有限公司,分析純);試驗用水為超純水。
1.1.2 儀器
高效液相色譜儀(安捷倫1260,DAD檢測器);色譜柱(安捷倫ZORBAX SB-C18, 250 mm×4.6 mm, 5 μm);聚酰胺固相萃取柱(北京振翔科技有限公司,1 g/6 mL);旋蒸儀(WZ-100SP,上海申生科技有限公司)。
1.2.1 色譜條件、合成著色劑的特征波長
色譜柱:安捷倫ZORBAX SB-C18, 250 mm× 4.6 mm,5 μm;流動相:A甲醇,B乙酸銨(0.02 mol/L);梯度洗脫程序:0~8 min,5% A;8~14 min,35% A;14.00~18.10 min,98% A;18.10~25.00 min,5% A;流速:1.00 mL/min;檢測波長:檸檬黃428 nm、莧菜紅523 nm、胭脂紅510 nm、日落黃482 nm、誘惑紅510 nm、亮藍625 nm和赤蘚紅531 nm;柱溫:30 ℃;進樣量:10 μL。
1.2.2 標準品中間液和使用溶液的制備
(1)標準品中間液的配制。從檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、誘惑紅、亮藍和赤蘚紅標準品溶液中各取2.0 mL于20 mL容量瓶中,加水定容,得到標準品中間液100 μg/mL。
(2)標準品使用溶液的配制。從標準品中間液中分別取0.5 mL、1.0 mL、2.5 mL、5.0 mL和10.0 mL于50 mL溶液瓶中,加水定容;分別得到1.0 μg/mL、 2.0 μg/mL、5.0 μg/mL、10.0 μg/mL和20.0 μg/mL的標準品使用溶液。
1.2.3 膠囊殼預處理
有色明膠空心膠囊13種(市購),去除白色部分。膠囊殼帶顏色的保健食品4種(市購),分別倒出硬膠囊內(nèi)容物,用棉簽粘無水乙醇,清凈膠囊殼內(nèi)表面內(nèi)容物。
1.2.4 樣品測定
取樣品約1 g,加入30 mL 60 ℃的熱水進行溶解,取1.0 mL溶解液通過聚酰胺SPE固相萃取柱,柱子流速為5滴/min(活化:加入5 mL甲醇、5 mL水、5 mL pH=6的水),淋洗(10 mL水)、洗脫(加入15 mL氨水-乙醇2∶8洗脫),收集洗脫液,于60 ℃旋蒸至近干,用水定容至10 mL,過濾,取10 μL用于高效液相色譜測定。
2.1.1 溶解溫度
針對膠囊殼在不同水溫下的溶解度不同,分別取50 ℃、60 ℃、70 ℃熱水進行溶解。結(jié)果表明,當水溫在50 ℃時,膠囊殼不能完全溶解,在60 ℃和70 ℃下,膠囊殼完全溶解。根據(jù)溫度越低能量損耗越低,將溶解溫度定為60 ℃。
2.1.2 稱樣量
各取3份樣品(1份稱0.5 g,1份稱1.0 g,1份稱 2.0 g),各加入30 mL 60 ℃熱水,取溶解液定容至10 mL,上機檢測。結(jié)果表明,稱樣量為0.5 g與2.0 g 時,各著色劑的回收率僅為60%~70%;而稱樣量在1 g的情況下,收率能夠達到80%以上,因此將稱樣量定為1 g。
2.1.3 梯度比例
參考《食品安全國家標準 食品中合成著色劑的測定》(GB 5009.35—2016),洗脫比例設置如表1所示,其中第3組的流動相比例,分離效果最佳,滿足試驗要求。因此,本試驗采用第3組的梯度洗脫比例。
表1 梯度洗脫比例表
2.1.4 波長
使用254 nm波長檢測得到的分離譜圖如圖1所示,其存在雜質(zhì)干擾而得不到良好的檢測結(jié)果;使用各合成著色劑特征波長檢測得到的分離譜圖如圖2所示,其特征峰明顯,能排除雜質(zhì)干擾。因此,使用特征波長檢測出的結(jié)果要比使用254 nm波長檢測出的結(jié)果精確。
圖1 使用波長為254 nm的分離譜圖
圖2 使用特征波長的分離譜圖
2.1.5 試驗時間
由于膠囊殼是食用級的明膠經(jīng)過處理制造而成的用于盛裝固體粉末、顆粒的卵狀空心外殼。經(jīng)過熱水溶解后冷卻,每過1 h觀察其凝固程度。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過12 h會重新凝固,因此實驗測量時間不宜過長,否則會發(fā)生凝固,導致測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。
2.2.1 線性實驗學驗證
分別設置:1.0 μg/mL、2.0 μg/mL、5.0 μg/mL、10.0 μg/mL和20.0 μg/mL5個濃度點,按上述色譜條件分別進樣10 μL進行測定。如表2所示,7種合成著色劑的標準曲線呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相對系數(shù)均大于0.999 0。
表2 各合成著色劑的線性范圍、回歸方程和相關(guān)系數(shù)
2.2.2 精密度試驗
根據(jù)所測濃度的峰面積標準偏差除以峰面積平均值得出相對標準偏差,可計算得出7種著色劑不同濃度、不同基質(zhì)的RSD值。由表3可知,該試驗測得的RSD值均小于1%,表明具有較理想的精密度。
表3 各合成著色劑的RSD值
2.2.3 回收率試驗
選取3個濃度水平進行加標回收率測定,每個濃度水平獨立測定3次。測定結(jié)果如表4所示,各標準品回收率為86.42%~96.70%,回收率相對標準偏差<1%,表明該方法的回收率符合測定要求,準確度良好。
表4 各合成著色劑的回收率表
2.2.4 檢測限與定量限
以信噪比(S/N)=3,設定檢出限為0.5 mg/kg,經(jīng)試驗檢測,可有效測出目標物質(zhì),結(jié)果如圖3所示。以信噪比(S/N)=10,設定量限為2.0 mg/kg,試驗檢測效果良好,結(jié)果如圖4所示。根據(jù)《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》(GB 2760—2014)可知,7種合成著色劑的最大限量范圍為0.01~0.60 g/kg,本文測得的檢測限與定量限均低于最大限量范圍,證明方法可行。
圖3 檢測限為0.5 mg/kg時的色譜圖
圖4 定量限為2 mg/kg時的色譜圖
2.2.5 穩(wěn)定性試驗
取1 g樣品,加入標準使用溶液5 μg/mL,依照1.2.4方法使用各合成著色劑特征波長進行檢測,分別在0 h、4 h、8 h和12 h測得各組峰面積。由表5 可知,7種合成著色劑在12 h內(nèi)的峰面積保持穩(wěn)定,計算得到RSD均小于1%,表明樣品在12 h內(nèi)保持穩(wěn)定。
表5 各合成著色劑不同進樣時間內(nèi)峰面積的變化數(shù)據(jù)
13批明膠空心膠囊(樣品編號1~13)和4批市面常見保健食品膠囊殼(樣品編號14~17)測定結(jié)果如表6所示,可以看出合成著色劑的含量范圍在0.02~5.90 g/kg,不同顏色的膠囊殼中含合成著色劑種類不同,含1種合成著色劑的有5批,含2種合成著色劑的有5批,含3種合成著色劑的有5批,含4種合成著色劑的有1批,含5種合成著色劑的有1批。對照國家標準《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》(GB 2760—2014),13批空膠囊中有9批合成著色劑超出標準范圍上限,4批市面常見保健食品膠囊殼中有3批合成著色劑超出標準范圍上限。
表6 13種明膠空心膠囊及4種保健食品膠囊殼測定結(jié)果
本研究利用安捷倫1260型高效液相色譜儀(DAD檢測器)能夠?qū)崿F(xiàn)在不同時間段變換波長進行分段數(shù)據(jù)采集的特點,采用水浸法提取和聚酰胺SPE固相萃取柱富集洗脫膠囊殼中合成著色劑,優(yōu)化高效液相色譜條件,使用各合成著色劑的特征波長進行測定,同時進行方法學驗證,研究建立了一種用高效液相色譜法測定保健食品膠囊殼中合成著色劑含量的檢測方法。7種合成著色劑分離效果良好,在1~20 μg/mL呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相對系數(shù)均大于0.999 0,回收率為86.42%~96.70%,RSD均小于1%。檢出限為0.5 mg/kg,定量限為2.0 mg/kg。采用該方法對13批明膠空心膠囊和4批市面常見保健食品膠囊殼進行合成著色劑含量檢測,均檢出國標[8]允許使用的合成著色劑,該方法適用于保健食品膠囊殼中合成著色劑的測定。由于明膠空心膠囊廣泛用于包裝藥品或保健品,存在合成著色劑濫用的安全風險。因此,國家應建立一種科學的針對保健食品膠囊殼中合成著色劑的限量標準,并加強對保健食品膠囊殼中合成著色劑的檢測。