SPE-UPLC同時測定飲料中8種合成色素

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(河南省商業(yè)科學研究所有限責任公司 , 河南 鄭州 450002)

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SPE-UPLC同時測定飲料中8種合成色素

杜瑞，張亞勛，馮俊旗

(河南省商業(yè)科學研究所有限責任公司 , 河南 鄭州 450002)

采用弱陰離子交換固相萃取—超高效液相色譜法快速測定飲料中檸檬黃、新紅、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、靛藍、亮藍、赤蘚紅等8種合成色素含量。結果表明：8種色素在12 min內良好分離；質量濃度在1～50 μg/mL的范圍內呈線性關系，相關系數R2>0.999；方法回收率82%～101%，相對標準偏差(n=7)均小于3%；該方法高效、快速、準確，可滿足批量化檢測的需求。

固相萃取 ； 超高效液相色譜 ； 飲料 ； 合成色素

0 前言

在食品生產過程中添加食用色素可以有效改善食品的色澤，增加消費者的食欲，提高食品價值[1]。食用色素分為天然色素和人工合成色素。天然色素是直接從動植物組織中提取的色素，但穩(wěn)定性差，易受溫度、光照、氧化等影響[2]。而人工合成色素則是以苯、甲苯、萘等化工原料經過一系列有機反應而成，性能穩(wěn)定、色彩鮮艷、成本低廉。但多為含有偶氮鍵苯環(huán)或氧雜蒽結構化合物，含有一定毒性[3]。我國食品添加劑使用標準中對合成色素的使用量有嚴格的規(guī)定，并且建立了相應國標檢測方法[4-6]。目前，目前檢測色素最常用方法為高效液相色譜法[7-9]。

在色素前處理過程中，國標采用聚酰胺粉吸附法和液液萃取法前處理，聚酰胺粉吸附法和液液萃取法(赤蘚紅)前處理繁瑣，耗時耗力，且回收率低。聚酰胺粉吸附的赤蘚紅極易被甲醇—甲酸溶液洗脫，因此赤蘚紅則需用液液分配法來處理。采用固相萃取進行前處理，能夠很大程度減少前處理的工作量，同時也能夠通過凈化過程，最大程度減少樣品基質對檢驗結果干擾，且回收滿足檢測需求，因此越來越多檢測工作者采用固相萃取進行樣品前處理[10-12]。

本文采用弱陰離子交換固相萃取柱進行樣品凈化，超高效液相色譜法(UPLC)進行定性定量分析，可同時測定食品中8種人工合成色素，縮短了分析和前處理時間，減少了溶劑使用量，節(jié)省分析成本。

1 材料與方法

1.1儀器與試劑

1290Ⅱ超高效液相色譜(配有二極管陣列檢測器，安捷倫科技公司)；ProElut PWA-2 SPE柱(150 mg/6 mL，迪馬科技公司，中國)；檸檬黃、新紅、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、亮藍、赤蘚紅、靛藍等(標準品，德國Dr.Ehrenstorfer)；甲醇(色譜級，賽默飛世爾科技公司，美國)；甲酸、乙酸銨(色譜純，阿拉丁試劑，中國)；實驗用水均為超純水；飲料(某品牌，標簽不含色素)。

1.2方法標準溶液配制

準確稱取檸檬黃、新紅、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、亮藍、赤蘚紅、靛藍標準品各25 mg，用純水定容至25. 00 mL，配成1 mg /mL 的單標儲備溶液。混合標準工作液: 分別移取適量標準儲備液，用純水定容至10 mL，得到1、5、10、25、50 μg /mL混合標準工作液溶液。

1.3儀器條件

色譜柱：Agilent ZORBAX SB-C18(3.0×100 mm，5 μm)；柱溫35 ℃；流動相A為甲醇，B為0.02 mol/L的乙酸銨溶液(pH值為6.8)；流速為0.3 mL/min，測定波長為254 nm，進樣體積為3 μL。梯度洗脫條件見表1。

表1 梯度洗脫條件

1.4前處理

取1.0 g樣品，加入10 mL水、5 mL甲醇和3 mL甲酸混勻，待凈化。分別先用5 mL甲醇、5 mL 10%甲酸水活化PWA-2 SPE柱；然后加入待凈化液，棄去流出液；再加入5 mL甲醇，棄去流出液；用5 mL 15%氨水甲醇溶液洗脫；將洗脫液在50 ℃下氮吹干，用水定容至1 mL，過0.22 μm 水系濾膜，待測。

2 結果與分析

2.1液相色譜圖

通過對液相條件優(yōu)化，選擇最佳的色譜條件，8種色素標準品色譜、加標25 mg/kg色譜圖、基質空白色譜圖如圖1所示。

A.標準品25 μg/mL B.加標25 mg/kg C.基質空白

2.2相關系數及檢出限

8種色素質量濃度1～50 μg/mL范圍內回歸方程及其精密度見表2。

表2 8種色素保留時間、回歸方程和方法檢出限及其精密度

由表2可知，在1～50 μg /mL范圍內，8種色素的峰面積與質量濃度呈線性關系，相關系數R2均>0.999，保留時間RSD均<0.28，峰面積RSD均<1，8種色素的線性方程、相關系數、檢出限(3S/N)及保留時間RSD和峰面積RSD見表2。同時從圖1(曲線A)和表2可以看出，采用超高效液相色譜大大減少了分析時間，由常規(guī)色譜的30 min減少到12 min，且基線分離，分離度>1.5，滿足檢測需要。

2.3方法回收率及精密度

在不含分析物本底的樣品中分別添加10 mg/kg和25 mg/kg 2個不同水平的標準溶液，上述每個添加水平做7次平行測定，計算含量和精密度見表3。本底色譜圖和25 mg/kg添加水平色譜圖見圖1(曲線B/C)。

表3 精密度與回收率(n=7)

結果表明，方法平均回收率為82%～101%，相對標準偏差(RSD)為0.4%～2.51%，由此可見該方法有較高的準確性和可靠性。本實驗采用ProElut PWA-2 SPE柱，采用弱陰離子交換機理出去雜質，對非極性和弱酸性化合物有專屬性保留，同時對著色劑沒有不可逆的吸附，回收率高，赤蘚紅回收率在82%～89%。

3 小結

本方法選擇陰離子交換固相萃取—超高效液相色譜法對飲料中檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、靛藍、新紅、亮藍、赤蘚紅8 種人工合成色素進行檢測。靈敏度、精密度和準確度良好；該方法較國標方法簡化了前處理過程，縮短分析時間，分離效果好，為食品添加劑食用色素的快速檢測提供依據。

[1] 肖海龍,屠海云,王紅青,等.反相高效液相色譜法快速測定食品中18種水溶性合成著色劑[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2011,21(2): 264-266.

[2] 張玉萍.食品中合成色素的應用及其檢測技術研究進展[J].農產品質量與安全,2013(5):44-47.

[3] 鄭學殷,黃少漫,李洪燕.飲料中食用色素的檢測方法研究[J].飲料工業(yè),2013,16(1):33-35.

[4] 中國國家標準化管理委員會.食品安全國家標準食品添加劑使用標準：GB2760-2014[S].北京:中國標準出版社,2014.

[5] 中國國家標準化管理委員會.食品中合成著色劑的測定：GB/T5009.35-2016[S].北京:中國標準出版社,2016.

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[7] 劉 瑜,趙 穎,金 雁,等.果汁飲料中合成色素檢測方法的改進[J].中國食品添加劑,2011(4):185-188

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：1003-3467(2017)07-0051-03

2017-04-17

杜 瑞(1987-)，男，助理工程師，從事食品安全檢測技術研究工作，電話：13939075382，E-mail:643007143@qq.com。