高效液相色譜-串聯質譜法測定功能飲料中丁內酯及羥基丁酸和1,4-丁二醇

□ 陳均正 廣東省食品工業公共實驗室 廣東省食品工業研究所有限公司 廣東省食品質量監督檢驗站

γ-羥基丁酸是一種效力強、快速作用于中樞神經系統的抑制劑［1］，由于γ-羥基丁酸無色無味，很容易加入飲料中而不被發覺，使得受害者在不明就里的情況下喝下飲料后受到侵害［2］。近年來歐美很多國家已經將γ-羥基丁酸列為一類管制藥物［3］。γ-丁內酯和1,4-丁二醇是γ-羥基丁酸的前體藥物，γ-丁內酯在酶催化作用下或是pH值升高的情況下很快轉化為γ-羥基丁酸。在國外γ-丁內酯和1,4-丁二醇的濫用也越來越嚴重[4］。

由于近年來γ-羥基丁酸的使用往往都與違法犯罪聯系到一起，由此衍生出一系列的社會問題和治安問題，因此，測定飲料中γ-丁內酯及前體物質有著極高的重要性。

目前，在功能飲料中γ-丁內酯及1,4-丁二醇的測定方面，相關研究比較缺乏，存在空白。本文在流動相、色譜柱以及洗脫梯度都作出了優化，應用高效液相色譜-三重四級桿質譜聯用儀測定功能飲料中γ-丁內酯及γ-羥基丁酸和1,4-丁二醇，為功能飲料中γ-羥基丁酸以及γ-丁內酯和1,4-丁二醇的測定提供了可靠的參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

γ-丁內酯標準物質（純度99.9%，上海安譜實驗科技股份有限公司）；γ-羥基丁酸標準物質（純度98.0%，美國 A Chem Tek公司）；1,4-丁二醇標準物質（純度98.0%，德國Dr.EHRENSTORFER公司）。

AB SCIEX 4000 Q Trap高效液相色譜-三重四級桿質譜聯用儀；萬分之一電子天平。

1.2 試驗方法

精密稱取混勻后樣品1g放入10mL容量瓶中，用水定容至刻度線，搖勻，過0.22μm微孔濾膜，取濾液進行測定。

1.3 液相色譜條件

色譜柱：WATERS CORTECS UPLC T3（2.1mm×100mm，1.6μm）。柱溫：40℃。流動相：A為水，B為甲醇。流速：0.4 mL/min。進樣量：10μL。洗脫方式見表1。

1.4 質譜條件條件

離子源：ESI源，正離子掃描。毛細管電壓：5.5 kV。氣簾氣：30.0psi。離子源溫度：550.0℃。霧化氣：55.0psi。加熱氣：55.0psi。掃描模式：多反應監測（MRM），MRM參數見表2。

表1 梯度洗脫程序

2 結果與分析

2.1 流動相選擇

對甲酸水-甲醇與水-甲醇兩個流動相體系進行比較研究，對比兩種體系的響應程度，從表3中可以看出，在水-甲醇體系中，γ-羥基丁酸以及1,4-丁二醇的響應均比甲酸水-甲醇體系高，只有γ-丁內酯的響應稍微比甲酸水-甲醇體系低。因此本方法使用水-甲醇體系作為流動相。

表2 三種物質MRM參數

2.2 色譜柱選擇

由于γ-羥基丁酸極性極強，并且易溶于水，因此該類化合物的分離對色譜柱填料的選擇要求很高［5］。本實驗對比Kinetex C18（100mm×2.1mm，2.6μm）與WATERS CORTECS UPLC T3（2.1mm×100mm，1.6μm）的分離效果，由于C18柱填料對極性強的物質的保留及分離效果不好，因此C18柱對三種物質的分離效果不理想，三種物質的保留時間相差0.01min，無法達到完全分離的效果。使用T3柱之后，三種物質的保留時間相差較大，分離效果顯著提高，因此選用T3柱作為本實驗的色譜柱。C18柱與T3柱分離效果對比如表4。

2.3 線性關系

將濃度分別為50.0、100、200、500、1000μg/L的混合標準工作溶液按以上優化條件進行分析測定，以濃度為橫坐標（X），峰面積為縱坐標（Y），制作標準曲線。結果表明，在50～1000μg/L濃度范圍內，γ-丁內酯、γ-羥基丁酸及1,4-丁二醇均具有良好的線性關系，三種物質的回歸方程及線性關系見表5。

2.4 檢出限與定量限

在空白樣品中分別加入γ-丁內酯、γ-羥基丁酸及1,4-丁二醇標準溶液0.50 mg/kg，按照本實驗方法進行測定，得到信噪比見表6。由于三種物質在樣品含量為0.50 mg/kg時，S/N＞3，因此可得本實驗方法中，γ-丁內酯、γ-羥基丁酸及1,4-丁二醇的檢出限為0.50 mg/kg，定量限為3倍檢出限即為1.50 mg/kg。

2.5 精密度與準確度

從γ-丁內酯、γ-羥基丁酸、1,4-丁二醇濃度分別為13.25μg/mL、9.907μg/mL、10.03μg/mL的標準混合溶液中吸取0.05 mL、0.25 mL、0.60 mL，加入1g空白樣品當中，按照實驗方法定容至10mL容量瓶中，制成γ-丁內酯濃度分別為66.25、331.2、795.0μg/L，γ-羥基丁酸濃度分別為49.54、247.7、594.4μg/L，1,4-丁二醇濃度分別為50.15、250.8、601.8μg/L等3個濃度水平的加標樣品，每個濃度水平進行6個平行試驗，按本實驗方法進行前處理并測定，所得結果見表7，本底值nd表示未檢出。以回收率作為準確度考量標準，以相對標準偏差作為精密度考量標準，γ-丁內酯回收率在76.8%～110%范圍，相對標準偏差小于3.4%；γ-羥基丁酸回收率在85.1%～98.2%范圍，相對標準偏差小于3.2%；1,4-丁二醇回收率在83.1%～87.2%范圍，相對標準偏差小于1.5%，說明本方法有著較好的準確度以及精密度。

表3 水-甲醇體系與甲酸水-甲醇體系響應對比

表4 C18柱與T3柱分離效果對比

表5 三種物質線性關系

表6 三種物質的信噪比

表7 加標回收結果

2.6 實際樣品檢測

選取市面上的4種功能飲料作為樣品，按本方法步驟進行測定，結果表明4種功能飲料對γ-丁內酯、γ-羥基丁酸及1,4-丁二醇均未檢出。

3 結論

本實驗采用超高效液相色譜-串聯質譜法測定功能飲料中γ-丁內酯、γ-羥基丁酸及1,4-丁二醇的含量。本方法在靈敏度、精密度、準確度上均能滿足檢測的要求，在流動相、色譜柱以及洗脫梯度上都作出了一定程度的優化，為建立測定功能飲料中γ-丁內酯、γ-羥基丁酸及1,4-丁二醇含量的檢測方法提供了參考依據。