鐘菲菲 雷德卿 周金沙 劉 波 王子倩
(長沙市食品藥品檢驗所,湖南 長沙 410008)
人工合成甜味劑是一類應用較廣泛的食品添加劑,主要有糖精鈉、安賽蜜、阿斯巴甜、愛德萬甜、甜蜜素、三氯蔗糖等[1]。過量攝入人工合成甜味劑可能損害人的肝臟、神經(jīng)、消化系統(tǒng),甚至引發(fā)癌癥[2-4],嬰幼兒更容易受到不可逆損傷[5]。
食品中人工合成甜味劑檢測手段較多[4,6],主要有毛細管電泳法[7]、離子色譜法[8]、氣相色譜法[9]、高效液相色譜法[10-13]、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[14-16]等。毛細管電泳法及離子色譜法靈敏度低,重現(xiàn)性差,易受樣品中其他組分干擾;氣相色譜法通常需要柱前衍生化,操作較繁瑣;高效液相色譜—質(zhì)譜法儀器昂貴,且受樣品基質(zhì)影響明顯。目前食品國家安全標準主要是檢測單組分的甜味劑,往往一個方法適用于一種組分,同時檢測多種非法添加食品甜味劑的方法尚未見諸于報道。因此,亟需建立一種準確簡單的方法同時測定多種人工合成甜味劑。
小兒止咳糖漿以藥食同源的甘草和桔梗等為原料,處方中蔗糖含量為65 g/100 mL[17]。但藥用輔料蔗糖來源于天然產(chǎn)物,價格昂貴,因此一些商家為降低成本使用糖精鈉等人工合成甜味劑替代蔗糖。研究擬以小兒止咳糖漿為例,在探索前處理方法的基礎上,建立高效液相色譜法同時測定藥品糖漿劑中安賽蜜、糖精鈉、阿斯巴甜、愛德萬甜4種食品甜味劑,以期為食品甜味劑安全研究和風險評估提供參考,為科學監(jiān)管提供技術(shù)支持。
乙腈:色譜純,批號JA110130,美國默克公司;
甲醇:色譜純,批號L1147507 117,德國默克公司;
超純水:自制并經(jīng)檢測符合規(guī)定;
小兒止咳糖漿樣品:來源于21家生產(chǎn)企業(yè)共45批次;
安賽蜜標準品:純度99.4%,批號G1012337,德國Dr. Ehrenstorfer公司;
糖精鈉標準品:純度86.2%,批號510208-202001,德國Dr. Ehrenstorfer公司;
阿斯巴甜標準品:純度95.0%,批號510206-202001,德國Dr. Ehrenstorfer公司;
愛德萬甜標準品:純度97.0%,批號102278222,德國Dr. Ehrenstorfer公司。
高效液相色譜儀:Waters alliance e2695型,美國Waters公司;
電子分析天平:METTLER XS205DU型,瑞士梅特勒—托利多公司;
純化水系統(tǒng):Millipore Milli-Q Direct 8型,美國密理博公司。
1.3.1 液相色譜條件 色譜柱為Shiseido AQ-C18(4.6 mm×250 mm, 5 μm),以乙腈為流動相A,以0.02 mol/L磷酸二氫銨(用三乙胺調(diào)節(jié)pH值至5.5)為流動相B,梯度洗脫(洗脫程序:0 min,2% A,98% B;10 min,5% A,95% B;30 min,45% A,55% B;40 min,45% A,55% B;41 min,2% A,98% B;50min,2% A,98% B),流速1.0 mL/min,柱溫35 ℃,檢測波長214 nm,進樣量10 μL。
1.3.2 供試品溶液的制備 精密量取糖漿劑樣品1 mL,置10 mL容量瓶中,加50%甲醇適量,搖勻,用50%甲醇稀釋至刻度,搖勻,濾過,取續(xù)濾液即可。
1.3.3 對照品溶液的制備 精密稱取安賽蜜25.39 mg,糖精鈉28.88 mg,阿斯巴甜26.27 mg,愛德萬甜25.21 mg,置25 mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為貯備液(每1 mL含各組分約為1 mg)。精密量取貯備液0.2,0.5,1,1,1,1 mL分別置100,100,100,50,20,10 mL容量瓶中,加50%甲醇稀釋至刻度,搖勻,作為標準曲線工作溶液,每1 mL含各組分約為2,5,10,20,50,100 μg。
1.3.4 樣加標溶液的制備 因無實際樣品同時含安賽蜜、糖精鈉、阿斯巴甜、愛德萬甜4種組分,取一批樣品45 mL,加上述貯備液5 mL,渦旋混勻,其余按2.2項同法操作,作為樣加標溶液(每1 mL含各組分約為100 μg),備用。
比較乙腈、水、10%甲醇、30%甲醇、50%甲醇、70%甲醇、90%甲醇、甲醇作為稀釋劑的效果。其中:用乙腈作為稀釋劑時,樣品不能均勻分散,明顯成團;用水、10%甲醇、30%甲醇作為稀釋劑,振搖時產(chǎn)生大量氣泡,久置不散;用50%以上甲醇溶液作稀釋劑,能均勻分散,沒有或產(chǎn)生少量氣泡,靜置即散。由于初始流動相中水相比例高,當樣品溶液有機相濃度過高易引起溶劑效應,故選擇50%甲醇作為稀釋劑。
2.2.1 pH 調(diào)節(jié)流動相pH值分別為4.5,5.5,6.5,7.5,結(jié)果表明pH值5.5時峰形對稱,分離效果良好。4種目標物分子中均含有仲氨基團,愛德萬甜和阿斯巴甜分子中含有羧基,糖精鈉和甜蜜素分子中含磺酸基,均呈現(xiàn)酸堿兩性,在強酸或強堿環(huán)境下,分子主要呈解離態(tài),峰形拖尾嚴重,弱酸條件下,分子主要呈游離態(tài),峰形良好,故選擇pH值5.5。
2.2.2 磷酸二氫銨濃度 比較了流動相中不同磷酸二氫銨濃度(0.005,0.010,0.020,0.050,0.100 mol/L)下的峰形和分離效果,結(jié)果:0.005,0.010 mol/L的分離效果和峰形均較差,0.020,0.050,0.100 mol/L的分離效果和峰形均良好,考慮鹽濃度過高對儀器和色譜柱的損傷,故選擇0.020 mol/L的磷酸二氫銨。
2.2.3 色譜柱型號 考察4個品牌型號的色譜柱(Waters symmetry-C18、Agilent TC-C18、Inerstil ODS-SP-C18、Shiseido AQ-C18,規(guī)格均為4.6 mm×250 mm, 5 μm)對分離效果的影響,分離效果均良好,由于AQ-C18柱耐高水相,建議選用。
2.2.4 流速 比較丁流動相流速對峰形和分離效果。結(jié)果表明:流動相流速過低,縱向分子擴散嚴重,影響峰形和分離效能,提高流速可以有效減少縱向分子擴散,改善峰形提高分離效能;但流速過高,會增加傳質(zhì)阻力,降低分離效能,且會增加柱壓損壞色譜柱。其他條件不變,流速在0.8~1.2 mL/min范圍內(nèi),縱向分子擴散與傳質(zhì)阻力達到較好的平衡狀態(tài),4種待測組分分離良好。
2.2.5 柱溫 考察了柱溫(30,35,40 ℃)對色譜分離效果的影響,結(jié)果顯示在試驗范圍內(nèi)柱溫對分離效果、保留時間、峰形、柱壓影響不大。提高柱溫,雖然可以減少流動相黏滯性,但對于降低傳質(zhì)阻力作用并不明顯,而4種待測組分熱穩(wěn)定性好,無需控制低溫,因此無需嚴格控制柱溫,建議使用柱溫箱保持柱溫恒定即可。
取標準曲線工作溶液,按1.3.1的色譜條件測定4個組分,以質(zhì)量濃度(mg/L)為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y)繪制標準曲線。安賽蜜、糖精鈉、阿斯巴甜、愛德萬甜4種組分在質(zhì)量濃度為2~100 mg/L范圍內(nèi)線性關系良好,相關系數(shù)R2均大于0.999。以信噪比S/N=3計算檢出限,S/N=10計算定量限,4種組分線性范圍與檢測限見表1。由表1可知,檢出限和定量限均較低,可見該法靈敏度較好。
表1 4種組分線性范圍與檢測限Table 1 Linearity range and detection limit of four components (n=6)
取經(jīng)檢測不含4種待測成分的小兒止咳糖漿樣品溶液、樣加標溶液、混合對照品溶液,按1.3.1的色譜條件進樣檢測,結(jié)果如圖1所示,4種組分峰形對稱,分離良好,保留時間合適,樣品中其他成分沒有干擾。
取混合對照品溶液,連續(xù)進樣6次,結(jié)果見表2,4種組分RSD均小于4%(n=6),說明儀器精密度良好。
表2 精密度試驗 Table 2 The test of precision (n=6)
取樣加標溶液,在0,2,4,8,12,16,20, 24 h進樣,平行進2針,以2針的平均峰面積計算,結(jié)果見表3,RSD均小于4%(n=8),說明供試品溶液至少在24 h內(nèi)穩(wěn)定,制備后24 h內(nèi)進樣分析不影響結(jié)果。
表3 穩(wěn)定性試驗Table 3 The test of stability (n=8)
取樣品(批號:170403),按1.3.2的方法平行制備供試品溶液6份,按1.3.1的色譜條件測定,結(jié)果表明所建立方法重復性良好(見表4)。
表4 重復性試驗Table 4 The test of repeatability (n=6)
精密量取供試品(批號:170403)1 mL,置10 mL容量瓶中,平行量取9份,分為高、中、低3個組,高、中、低組分別精密加入100 μg/mL的混合對照品溶液1.2,1.0,0.8 mL,置振蕩器混勻,按1.3.2的方法制備供試品溶液。
1. 安賽蜜 2. 糖精鈉 3. 阿斯巴甜 4. 愛德萬甜圖1 4種目標物的色譜圖Figure 1 Chromatogram of 4 kinds of target compounds
精密量取10 μL供試品溶液注入液相色譜儀,依法測定,按式(1)計算回收率。
(1)
式中:
p——回收率,%;
m1——測得加標樣品中待測組分的質(zhì)量,μg;
m2——樣品中含待測組分的質(zhì)量,μg;
m0——加入待測組分標準物質(zhì)的質(zhì)量,μg。
由表5可知,安賽蜜、糖精鈉、阿斯巴甜、愛德萬甜平均回收率分別為98.65%,104.09%,100.96%,102.30%,RSD分別為1.4%,0.8%,1.4%,1.7%(n=9),說明所建立的方法回收率良好,準確度高。
表5 回收率試驗Table 5 The test of recovery (n=9)
按1.3.2的樣品制備方法和1.3.1的下色譜條件,測定45批次樣品,對樣品中出現(xiàn)與對照品保留時間一致的色譜峰,進行純度測試和光譜指數(shù)圖一致性比較,能通過純度測試且與相應對照品光譜指數(shù)圖一致,判定為檢出,其中3批次檢出愛德萬甜,2批次檢出阿斯巴甜和愛德萬甜,結(jié)果見表6,其他均未檢出。
表6 樣品測定結(jié)果Table 6 The results of sample determination mg/L
建立了糖漿劑藥品中人工合成甜味劑含量測定方法,該方法可同時測定安賽蜜、糖精鈉、阿斯巴甜、愛德萬甜4種組分,專屬性好、準確可靠、操作簡單、線性范圍寬,可用于糖漿劑質(zhì)量安全監(jiān)測。下一步將繼續(xù)探索液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用定性方法,以液相色譜定量結(jié)合液質(zhì)聯(lián)用定性建立補充檢驗方法監(jiān)測糖漿劑藥品中非法添加人工合成甜味劑。