趙 卉,胡夢坤,岑 琴,彭 紅
(沈陽產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)品為原料,經(jīng)磺化、硝化、鹵化、偶氮化等一系列有機反應(yīng)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(zhì),某些合成色素甚至?xí)?dǎo)致生育力下降、畸胎等。因此,我國《GB2760-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》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(lǐng)域應(yīng)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(lán)、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(shù)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(lán)、赤蘚紅標(biāo)準(zhǔn)品 (純度>99%)由DR.Ehrenstorfer GmbH生產(chǎn);甲醇(色譜純)由美國fisher公司生產(chǎn);乙醇、氨水、聚酰胺粉、甲酸、檸檬酸、乙酸銨均為分析純。
準(zhǔn)確稱取試樣 20 g(精確至 0.01 g),置于 100 mL燒杯中,加熱驅(qū)除 CO2;加檸檬酸(20 g/100 mL)調(diào)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(jīng) 0.45 μm 微孔濾膜過濾)作為流動相,進(jìn)行梯度洗脫,流速為 0.6 mL/min,柱溫35℃。
在190~700 nm之間進(jìn)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(lán) 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(lán)的檢測波長。
梯度洗脫條件見表1。在以上色譜條件下進(jìn)樣0.4 μL,以色譜峰面積外標(biāo)法定量,測得7種合成著色劑的色譜圖,如圖1—3所示。
準(zhǔn)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(lán)、赤蘚紅標(biāo)準(zhǔn)樣品各0.1 g,加水定容于100 mL容量瓶內(nèi),配成1 000 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液。于4℃冷藏柜內(nèi)儲存,有效期3個月。
分別吸取上述標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)工作溶液。 經(jīng)0.45 μm 濾膜過濾,在 1.3 色譜條件下進(jìn)樣 0.4 μL,根據(jù)濃度與峰面積的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)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(lán)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(jìn)行加標(biāo)回收率。將合成著色劑標(biāo)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(yīng)的濃度為檢出限。線性方程、相關(guān)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(nèi)的線性關(guān)系良好。
通過加標(biāo)回收率試驗,對方法進(jìn)行回收率和精密度測定,結(jié)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(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.1%~3.0%(n=6)。表明該方法精密度、準(zhǔn)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(xiàn)報道的HPLC法需12 min,毛細(xì)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(kuò)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(lán)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(guān)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(guān)系、相關(guān)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(biāo)回收試驗Table 3 Mark recovery test of 7 synthetic colorants
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