朱波 賴璟琦 葉小莉 倪一平 馮奮棟
(深圳市羅湖區(qū)疾病預(yù)防控制中心 廣東深圳 518020)
糖精鈉,化學(xué)名為鄰苯甲?;酋啺封c,是第一代人工合成甜味劑,具有甜度高、價(jià)格低、不提供熱量等優(yōu)點(diǎn),自1878年被合成以來,被廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè)。但由于糖精鈉不是食品中的天然成分,對人體無任何營養(yǎng)價(jià)值,使用量過大時(shí)有金屬苦味,因此對糖精鈉安全性的爭議從未中斷,尤其是對其致癌性的研究。有研究報(bào)道稱,不能完全排除糖精鈉的致癌作用[1-3]。
在我國,糖精鈉雖然屬于批準(zhǔn)使用的合法添加劑,但GB 2760-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》對糖精鈉的使用范圍和限值均作出明確規(guī)定。針對糖精鈉的檢測分析方法有光譜法[4]、色譜法[5]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[6]。其中,色譜法是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的分析方法[7],GB 5009.28-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》中第一法即為液相色譜法(附紫外檢測器),其以保留時(shí)間作為定性依據(jù),外標(biāo)法定量。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于食品樣本的成分較為復(fù)雜,很多物質(zhì)具有紫外吸收,若樣本中含有與待測物性質(zhì)相近的物質(zhì),而實(shí)驗(yàn)前處理又無法對其進(jìn)行有效去除,則可能會出現(xiàn)多種物質(zhì)在同一保留時(shí)間流出,導(dǎo)致假陽性或定量結(jié)果不準(zhǔn)確的情況[8-9],影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本單位在食品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測工作中也遇到上述問題,故本文通過保留時(shí)間結(jié)合全波長掃描光譜圖判斷是否有干擾物存在,嘗試改變流動(dòng)相組成試圖使干擾物和待測物分離并準(zhǔn)確定量,并利用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn),以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測樣品:市售泡菜、辣條。
2.2.1 試劑
糖精鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(1.0 mg/mL,GB(W)100008,中國科學(xué)計(jì)量研究院);超純水(美國Millipore Q公司);甲醇(色譜純,美國TEDIA公司);乙酸銨(色譜純,德國Fluka公司);甲酸(優(yōu)級純,德國Merck公司);乙酸鋅(分析純,天津市百世化工有限公司);亞鐵氰化鉀(分析純,山東西亞化學(xué)股份有限公司)。
2.2.2 儀器
超高效液相色譜儀(LC-30AD型,配二極管陣列檢測器,日本Shimadzu公司);超高效液相色譜串聯(lián)三重四極桿復(fù)合線性離子阱質(zhì)譜儀(Qtrap5500+型,配電噴霧離子源ESI,美國Sciex公司);高速低溫離心機(jī)(3K30型,美國Sigma公司)。
2.3.1 色譜條件
Poroshell 120 SB-C18色譜柱(4.6 mm×150 mm,4.0μm);流動(dòng)相A:20 mmol乙酸銨/20 mmol乙酸銨-2 mmol甲酸;流動(dòng)相B:甲醇,流速:1.0 mL/min;柱溫:40℃;進(jìn)樣量:10μL。
2.3.2 質(zhì)譜條件
掃描模式:負(fù)離子模式;離子化電壓(IS):-4500V;離子源溫度(TEM):600℃;氣簾氣(CUR):40 psi;噴霧氣(GS1):60 psi;輔助加熱氣(GS2):60 psi;接口加熱(IHE):on;碰撞氣壓力(CAD):Medium;監(jiān)測模式:多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM);監(jiān)測定性定量離子對:182/105.9,182/42;碰撞能量(CE):-24 eV,-53 eV;去簇電壓(DP):-100 V;入口電壓(EP):-10 eV;出口電壓(CXP):-10 eV
2.3.3 樣本處理
樣本前處理按照GB5009.28-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》中第一法進(jìn)行。
流動(dòng)相:20 mmol/L乙酸銨(pH 6.7)+甲醇=5+95。在糖精鈉保留時(shí)間8.0 min處標(biāo)準(zhǔn)溶液,泡菜和辣條均出現(xiàn)色譜峰,詳見圖1、圖2、圖3。
此時(shí),根據(jù)GB 5009.28-2016中的規(guī)定,可以在定性樣品中添加糖精鈉。配制濃度范圍在2 mg/L~50 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以濃度和峰面積繪制線性方程,回歸方程為Y=22906.5X-1154.94,相關(guān)系數(shù)為0.999 9。根據(jù)校準(zhǔn)曲線,得到樣品中糖精鈉濃度,詳見表1。
根據(jù)GB 2760-2014中的規(guī)定,糖精鈉在腌漬蔬菜中的限值為0.15 g/kg,在辣條中不得檢出,由此初步判定2份樣品為疑似超標(biāo)樣品。利用二極管陣列檢測器的特殊性能,對標(biāo)準(zhǔn)溶液,泡菜和辣條在糖精鈉保留時(shí)間上流出的色譜峰進(jìn)行全波長吸收光譜圖的測定。
通過對比,可以看出泡菜和辣條的全波長吸收光譜圖雖然在大致走向上與標(biāo)準(zhǔn)溶液的全波長吸收光譜圖趨于一致,但在樣品光譜圖上可以看到,在220 nm和295 nm處出現(xiàn)了2個(gè)微小的吸收峰波動(dòng),詳見圖4、圖5、圖6。故懷疑有干擾物質(zhì)與糖精鈉在同一保留時(shí)間同步流出,影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合定量結(jié)果和全波長吸收光譜圖,需對可疑樣品進(jìn)行復(fù)測。
按照GB 5009.28-2016中的規(guī)定,當(dāng)懷疑有干擾物質(zhì)時(shí),可以嘗試通過改變流動(dòng)相組成將干擾物質(zhì)與目標(biāo)物分離。因此復(fù)測實(shí)驗(yàn)流動(dòng)相改為:20 mmol/L乙酸銨-0.1%甲酸(pH 5.0)+甲醇=8+92,糖精鈉保留時(shí)間提前至6.3 min(詳見圖7),在此保留時(shí)間,泡菜樣品依然能夠出現(xiàn)色譜峰(詳見圖8),辣條樣品沒有出現(xiàn)色譜峰(詳見圖9),而辣條加標(biāo)樣本出現(xiàn)色譜峰(詳見圖10)。
對比標(biāo)準(zhǔn)溶液、泡菜樣品、辣條加標(biāo)樣品的全波長吸收光譜圖,最大吸收波長的位置和整個(gè)光譜圖的走勢完全一致,初測時(shí)出現(xiàn)的可疑吸收峰也消失不見,(詳見圖4、圖11、圖12)。2份復(fù)測樣品在糖精鈉保留時(shí)間后約1min,出現(xiàn)的1個(gè)可疑色譜峰的全波長吸收光譜圖(詳見圖13),與初測實(shí)驗(yàn)中泡菜和辣條中糖精鈉的光譜圖(詳見圖5、圖6)完全一致。因此,有理由懷疑此峰為初測時(shí)的干擾物質(zhì)。配制濃度范圍在1 mg/L~50 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以濃度和峰面積繪制線性方程,回歸方程為Y=11433.2X-570.037,相關(guān)系數(shù)為0.999 9,對復(fù)測樣品中糖精鈉進(jìn)行定量(表1),泡菜中糖精鈉濃度下降至限值以下,辣條中未檢出,辣條樣本的加標(biāo)回收率為100%。通過復(fù)測實(shí)驗(yàn)可以看出,2份樣品中均存在干擾物質(zhì),通過改變流動(dòng)相組成,能夠成功使干擾物質(zhì)與目標(biāo)物分離,得到準(zhǔn)確的定量結(jié)果。
液相色譜法僅用保留時(shí)間定性,容易出現(xiàn)假陽性結(jié)果,本文輔以二極管陣列檢測器掃描全波長吸收光譜圖,以降低假陽性概率,并利用更高靈敏度和準(zhǔn)確性的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法,再次對可疑樣品進(jìn)行確證,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。參考現(xiàn)有文獻(xiàn)資料,建立適用于本實(shí)驗(yàn)室的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測食品中糖精鈉的方法,由標(biāo)準(zhǔn)溶液、樣品、加標(biāo)樣品提取離子色譜圖(詳見圖14),可以看出,泡菜樣品檢出糖精鈉,辣條樣品未檢出糖精鈉。
配制濃度范圍在10~200μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以濃度和峰面積繪制線性方程,回歸方程為Y=7152.85X-14547.22,相關(guān)系數(shù)為0.999 6,得到定量結(jié)果(詳見表1),確證結(jié)果與復(fù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。
表1 初測、復(fù)測、確證結(jié)果比對
糖精鈉作為食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測的常規(guī)項(xiàng)目,通常采用液相色譜測定,但如果只利用保留時(shí)間定性,極易容易出現(xiàn)假陽性,造成結(jié)果的誤判。本文提供針對此類情況進(jìn)行深入研究,發(fā)現(xiàn)可以充分利用吸收光譜圖輔助識別干擾,并通過改變流動(dòng)相組成試圖分離干擾物質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),針對需要確證的樣品,可以采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行,以彌補(bǔ)液相色譜法特異性不強(qiáng)的缺點(diǎn),保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。