超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法快速測定白酒中乙基麥芽酚

陳永發(fā)，王 遠，張金磊，鞏婧婷

（新疆農(nóng)墾科學院分析測試中心，新疆石河子 832000）

乙基麥芽酚（Ethyl maltol），學名為2 -乙基-3 - 羥基- 4 -吡喃酮，其分子式為C7H8O3[1]，是國家衛(wèi)生和計劃生育委員會在2015 年5 月實施的《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》 （GB 2760—2014）[2]中規(guī)定允許食品生產(chǎn)企業(yè)在食品中添加使用的增香劑。在熱水、甲醇及甘油等試劑中溶解度較高。由于具有濃郁的焦糖味和水果味，可在不同類型食品中起到改善口感與增強香味的效果，所以目前乙基麥芽酚在食品行業(yè)生產(chǎn)中的應用很普遍，如在酒類、果蔬汁、飲料等中適量添加，能明顯改善產(chǎn)品的香氣及口感[3]。但是，乙基麥芽酚并非天然的增香物，是由淀粉發(fā)酵得到曲酸，再經(jīng)一系列加工而得的發(fā)酵增香物。研究表明，食用添加過量乙基麥芽酚的食品，對人體健康存在一定危害，尤其是對人體的肝臟危害較大，嚴重時甚至可能出現(xiàn)呼吸困難、嘔吐等癥狀，對人體的危害程度較大[4]。因此，在食品中添加乙基麥芽酚含量的大小是評價食品安全性的一個重要指標。

目前，分析測定乙基麥芽酚含量的主要方法有電化學法、氣相色譜-串聯(lián)質譜法、離子色譜方法、液相色譜-串聯(lián)質譜法、熒光法、拉曼光譜法、氣相色譜法、分光光度法、液相色譜法[5-11]等。其可以添加的基質有食用植物油、酒類、肉制品、面包、糕點、果凍、飲料、煙草、糖果、餅干、乳粉[12]等。然而，目前針對白酒中乙基麥芽酚含量檢測方法較少。試驗擬通過對儀器參數(shù)及前處理優(yōu)化，建立快速、簡單的超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法測定白酒中乙基麥芽酚的方法。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

甲醇、乙腈、甲酸（HPLC 級），德國CNW 公司提供；乙基麥芽酚（純度＞99.0 %），德國Dr.Ehrenstorfer 公司提供；白酒，購自新疆市場。

1.2 儀器與設備

AB SCIEX QTRAP 5500+ 型超高效液相色譜-串聯(lián)質譜儀，美國AB 公司產(chǎn)品；MS3 basic 型漩渦混合器，德國IKA 公司產(chǎn)品；KQ-600DE 型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品；IQ7000 型超純水儀，美國Milli-Q 公司產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

1.3.1 標準溶液的配制

準確稱取乙基麥芽酚標準品10 mg（精確至0.1 mg） 于10 mL 容量瓶中，用甲醇定容至刻度線，配制質量濃度為1.0 mg/mL 的乙基麥芽酚標準儲備液，置于-20 ℃條件下避光保存，有效期6 個月。準確移取0.10 mL 質量濃度為1.0 mg/mL 的標準儲備溶液至10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，配制成10 μg/mL 的標準中間溶液，置于-20 ℃條件下避光保存，有效期1 個月。

1.3.2 樣品前處理

稱取經(jīng)超聲5 min 后的白酒10 g（精確至0.01 g）于50 mL 容量瓶中，用甲醇定容至刻線，漩渦1 min，混勻，過0.22 μm 有機微孔濾膜，供UPLC-MS/MS法測定。

1.3.3 UPLC-MS/MS 分析

色譜條件：BEH C18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm），柱溫25 ℃，流動相組成：0.1 %甲酸水-甲醇（梯度），進樣量5 μL，流速0.3 mL/min，梯度洗脫。

以0.1%甲酸水-甲醇為流動相的梯度洗脫程序見表1。

表1 以0.1%甲酸水-甲醇為流動相的梯度洗脫程序

質譜條件：電噴霧離子源類型：ESI+，多反應監(jiān)測模式：MRM，IS 電壓5 500 V，源溫度500 ℃，霧化氣GS1 50 ℃，氣簾氣CUR 35 psi，輔助氣50 psi，碰撞氣CAD 8 psi。

乙基麥芽酚的質譜參數(shù)見表2。

表2 乙基麥芽酚的質譜參數(shù)

1.3.4 標準曲線、檢出限及定量限

分別取適量10 μg/mL 標準中間液于容量瓶中，用空白基質溶液配制成0.5，1.0，2.0，5.0，10.0 ng/mL的乙基麥芽酚系列工作液，用0.22 μm 有機微孔濾膜過濾，供超高效液相色譜-串聯(lián)質譜儀測定。以乙基麥芽酚標準溶液質量濃度（X） 為橫坐標、峰面積（Y） 為縱坐標，采用外標法建立乙基麥芽酚標準曲線。以3 倍噪音計算出檢出限，以10 倍噪音計算出定量限。

1.3.5 回收率和精密度

在不含乙基麥芽酚的白酒樣品中添加3 個水平標準液（5，25，50 μg/kg），按照1.3.2 節(jié)方法處理樣品，在1.3.3 節(jié)儀器條件下對處理好的樣品進行測定，對添加不同水平的樣品進行6 次平行試驗。計算加標回收率考查其準確性，計算相對標準偏差（RSD） 考查其精密度。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

試驗通過Microsoft Excel 2016 軟件對3 次重復試驗得到的試驗結果平均值進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 質譜和色譜條件優(yōu)化

2.1.1 質譜條件優(yōu)化

在電噴霧電離和多反應監(jiān)測模式下，對質量濃度為100 ng/mL 的乙基麥芽酚標準工作液進行多次注射進樣，通過對去簇電壓和碰撞能等質譜參數(shù)的優(yōu)化，選擇穩(wěn)定性好、離子豐度比高和干擾較小的2 個碎片離子分別作為乙基麥芽酚的定量離子和定性離子，并通過比較2 個離子對的響應值大小，選擇響應值較高的作為定量離子對。

乙基麥芽酚的MRM 離子對質譜圖見圖1。

2.1.2 流動相的優(yōu)化

不同流動相體系對乙基麥芽酚的影響見圖2。

圖2 不同流動相體系對乙基麥芽酚的影響

通過比較0.1%甲酸水溶液-甲醇，水-甲醇和0.1%甲酸水-0.1%甲酸乙腈3 種流動相體系對同一質譜參數(shù)下乙基麥芽酚峰形的影響。結果發(fā)現(xiàn)，當流動相為0.1%甲酸水-0.1%甲酸乙腈（圖2（b））和水-甲醇（圖2（c）） 體系時，乙基麥芽酚洗脫效果不佳，峰形較寬且對稱性差，影響定量結果的準確性；當流動相為0.1 %甲酸水溶液- 甲醇（圖2（a）） 時，乙基麥芽酚的峰形尖銳且對稱性好。因此選擇0.1%甲酸水-甲醇體系作為檢測白酒中乙基麥芽酚的流動相。

2.1.3 色譜柱溫度的優(yōu)化

色譜柱溫度是影響化合物峰型和響應值的重要因素之一，試驗考查了不同溫度變化對乙基麥芽酚響應值的影響。結果發(fā)現(xiàn)，當色譜柱溫度為25 ℃時，乙基麥芽酚的響應較高。因此試驗選25 ℃作為檢測白酒中乙基麥芽酚的色譜柱溫度。

不同色譜柱溫度對乙基麥芽酚響應值的影響見表3。

表3 不同色譜柱溫度對乙基麥芽酚響應值的影響

2.2 線性關系、檢出限及定量限

乙基麥芽酚的線性范圍、線性方程、相關系數(shù)、檢出限及定量限見表4。

表4 乙基麥芽酚的線性范圍、線性方程、相關系數(shù)、檢出限及定量限

由表4 可知，在0.5~10.0 ng/mL 質量濃度范圍內(nèi)，乙基麥芽酚呈現(xiàn)良好的線性關系，線性相關系數(shù)（R2）為0.999 2。檢出限為2.5 μg/kg，定量限為5 μg/kg。與郭建博等人[13]建立的超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法測定調(diào)味醬中乙基麥芽酚含量的檢出限和定量限（檢出限為0.01 mg/kg，定量限為0.04 mg/kg） 相比有明顯提高。

2.3 回收率及精密度

乙基麥芽酚的回收率和精密度見表5。

表5 乙基麥芽酚的回收率和精密度

由表5 可知，在白酒中添加乙基麥芽酚的回收率范圍為95.4%~102.0%，相對標準偏差（RSD） 的范圍為1.0%~1.6%。表明該方法的準確度和精密度滿足白酒中乙基麥芽酚的檢測要求。

乙基麥芽酚的MRM 譜圖見圖3。

圖3 乙基麥芽酚的MRM 譜圖

3 結論

采用BEH C18色譜柱分離，通過優(yōu)化液相和質譜條件，建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法測定白酒中乙基麥芽酚含量。方法學驗證測定結果表明，該方法具有簡單、快速、準確性好、靈敏度較高等優(yōu)點，適用于白酒中乙基麥芽酚的快速測定，為食品安全風險監(jiān)測白酒中乙基麥芽酚含量的檢測方法制定提供參考依據(jù)。