液相色譜紫外-可見光檢測器與光電二極管陣列檢測器在飲料中合成著色劑測定中應用對比

盧添泉

（佛山市南海區質量技術監督檢測所，廣東 佛山 528200）

高效液相色譜儀已經是一種應用范圍極廣泛的分析儀器，尤其對于食品中常用添加劑的檢測，更具有舉足輕重的地位。液相色譜應用最廣泛的檢測器是紫外-可見光檢測器（UV-VIS），又稱紫外可見吸收檢測器、紫外吸收檢測器（UV）、紫外光度檢測器、或直接稱紫外檢測器。幾乎所有液相色譜儀都配置了這種檢測器。它不僅有較好的選擇性和較高的靈敏度，而且對環境溫度、流動相組成變化和流速波動不太敏感，因此既可用于等度洗脫，也可用于梯度洗脫。其原理基于Lambert-Beer定律，即被測組分對紫外光或可見光具有吸收，且吸收強度與組分濃度成正比。很多有機分子都具紫外或可見光吸收基團，有較強的紫外或可見光吸收能力，因此紫外檢測器既有較高的靈敏度，也有很廣泛的應用范圍。[1]

然而用普通的紫外可見光檢測器檢測時，只能選擇一個波長對樣品進行分析，且對于色譜峰還無法進行定性分析。鑒于此光電二極管陣列檢測器逐漸發展起來了，并得到了廣泛應用。以光電二極管陣列（或CCD陣列，硅靶攝像管等）作為檢測元件的紫外可見光檢測器。它可構成多通道并行工作，同時檢測由光柵分光，再入射到陣列式接受器上的全部波長的信號，然后，對二極管陣列快速掃描采集數據，得到的是時間、光強度和波長的三維譜圖。與普通紫外檢測器不同的是，普通紫外檢測器是先用單色器分光，只讓特定波長的光進入流動池。而光電二極管陣列檢測器是先讓所有波長的光都通過流動池，然后通過一系列分光技術，使所有波長的光在接受器上被檢，也就是可以快速掃描被測組分的紫外-可見吸收光譜。使我們可以得知樣品溶液在波長段190nm-800nm之間的任意波長的吸收值。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品和試劑

被測樣品為果汁飲料，甲醇（HPLC），氨水、乙醇、檸檬酸、乙酸胺均為分析純，檸檬黃（0.5mg/mL）莧菜紅（0.5mg/mL）胭脂紅（0.5mg/mL）日落黃（0.5mg/mL）亮藍（0.5mg/mL）（購自中國計量科學院）誘惑紅為固體（純度為80%），分析用水為超純水

1.1.2 儀器和設備

LC-2010AHT高效液相色譜儀帶自動進樣器 （日本島津），UVVIS與SPD-M20A二級管陣列檢測器（日本島津）串聯。045 m孔徑濾膜；2 mL一次性注射器

1.2 方法

1.2.1 標準溶液配制

標準儲備液：準確稱取誘惑紅標準品0.0625g，溶解后移入50 mL容量瓶中，超純水定容至 50 mL，標準物質溶液濃度均為1.0 mg/ml

標準使用液配制：準確吸取檸檬黃 莧菜紅 胭脂紅 日落黃 亮藍標準儲備液各 5.00 mL，誘惑紅2.00mL

定容至 50 mL，稀釋成濃度為0.05 mg/mL(誘惑紅0.04mL)的混合標準液

1.2.2 儀器分析方法

液體樣品按照國標方法[2-3]處理后，提取液經045 m孔徑濾膜過濾待分析流動相為甲醇+002 mol/L乙酸銨，比例為按照國標方法[2]；色譜柱為ECOSIL C18柱 （4.6 mm*150 mm，5um）；檢測器是UVVIS與SPD-M20A二級管陣列檢測器 （日本島津）串聯190 nm～800 nm；柱溫 40℃ ；進樣量 5uL；流速0.8 mL/min.

2 結果分析與討論

根據設定方法完成分析程序，對比紫外檢測器與二極管陣列檢測器圖譜分析可知。排除保留時間近似的干擾物質食品檢測過程中，由于食品基質的復雜性經常導致雜質干擾，很多時候僅僅依靠保留時間定性會造成假陽性，影響判斷結果，如圖1。

圖1 標準譜圖與樣品譜圖對比圖（普通紫外檢測器）

圖1所示，此處是標準譜圖與樣品譜圖在254nm處波長的對比，檸檬黃與莧菜紅兩個保留時間處，都有吸收峰。

二級管陣列檢測器可在色譜分離期間實現對被測物質進行 波長190nm-800nm之間的全段掃描，因此可實時記錄被分析物質的色譜和光譜信息，計算并顯示該物質最大吸收波長，利用其光譜特征吸收曲線實現對保留值規律進行定性分析的有效補充。通過色譜峰純度[4]分析，可以對這些吸收峰進行定性。

色譜峰純度是判定色譜峰內是否為單個組分的指標，獲得純物質的色譜峰是定性和定量分析的必要前提 最常用的峰純度檢測方法包括色譜峰不同部位的光譜歸一化，即純物質從峰前沿、峰頂至峰尾處任意一點光譜吸收圖形幾乎完全相同，如圖2。標準吸收峰純度很高，而樣品的光譜吸收圖也基本上相同，從而可以定性此物質是檸檬黃。

圖2 檸檬黃標準圖譜吸收峰（左）與樣品圖譜吸收峰（右）對比（二極管陣列檢測器）

圖3 莧菜紅標準圖譜吸收峰（左）與樣品圖譜吸收峰（右）對比（二極管陣列檢測器）

圖3中，根據莧菜紅標準圖譜確定其最大吸收波長為521nm，所以選取521nm波長處的吸收光譜圖，發現此處無明顯的吸收峰，選取峰頂保留時間，查看其光譜掃描圖未發現有最大吸收波長為521nm的峰，所以據此判定圖1處，樣品莧菜紅保留時間處吸收峰為假陽性峰。

另外，根據同一物質在不同波長的摩爾吸光系數比值應為常數的原理，若樣品峰內各點的光譜與峰頂點光譜的摩爾吸光系數的比值為一常數，也表明該物質為純物質。除此之外，儀器工作站也會給出有關峰純度的顯示結果。

3 結論

由以上分析對比可以看出，二極管陣列檢測器在物質定性分析上具有普通紫外檢測器不具備的功能，雖然不及質譜儀定性準確，但其購買成本與分析成本遠低于購買一臺液相質譜儀所需要的費用，已經成為液相色譜儀器主要配備的檢測器之一。雖然靈敏度不及普通紫外檢測器，但隨著二極管陣列檢測器技術的不斷完善和發展，將來必定逐步具有與 UV檢測器相媲美的高靈敏度[5]。

［1］云自厚，歐陽津，張曉彤.液相色譜檢測方法[M].2 版∶17.

［2］中華人民共和國衛生部，中國國家標準化管理委員會.GB/T 5009.352003食品中合成著色劑的測定[S].北京：中國標準出版社，2004.

［3］中華人民共和國出入境檢驗檢疫局，國家質量監督局.SN/T 17432006食品中誘惑紅、酸性紅、亮藍、日落黃的含量檢測高效液相色譜法[S].北京：中國標準出版社，2006.

［4］劉寶，周莉莉，王駿，范曉明，張卉，祝建華.基于二極管陣列檢測器的色譜峰純度的快速直觀鑒定[J].光譜實驗室，2011，7，28（4）.

［5］陳益樂，謝美芬，段更利.不同品牌高效液相色譜儀－二極管陣列檢測器靈敏度比較[J].中國新藥與臨床雜志，2009，9，28（9）.