UPLC-MS/MS法測定膨化食品中環己基氨基磺酸鈉的含量

汪強 劉燕 王雙壽 唐文屹 秦雅麗 張月松

摘 要：建立了一種高效、簡便、準確的測定膨化食品中環己基氨基磺酸鈉的超高效液相串聯三重四極桿質譜法。樣品以甲醇+水（1+1）提取，以亞鐵氰化鉀溶液和乙酸鋅溶液為沉淀劑，經過渦旋振蕩、超聲提取以及離心之后，取上清液過濾膜上機。采用C18色譜柱進行分離，MRM負離子模式檢測，基質外標定量。結果表明，環己基氨基磺酸鈉在0～200 ng·mL-1線性關系良好，相關系數＞0.999，該方法檢出限為0.03 mg·kg-1，定量限為0.10 mg·kg-1。在0.200 mg·kg-1、0.500 mg·kg-1加標水平下，回收率分別為84.0%～95.0%、96.2%～99.2%，相對標準偏差均＜10%。本方法快捷、靈敏、準確，可用于膨化食品中環己基氨基磺酸鈉的檢測。

關鍵詞：環己基氨基磺酸鈉；膨化食品；超高效液相串聯三重四極桿質譜法

Abstract： To establish a efficient， simple and accurate method for the determination of cyclamate in puffed food by ultra-performance liquid chromatography-triple quadr-upole tandem mass spectrometry. The sample was extracted with methanol + water （1+1）， and potassium ferricyanide solution and zinc acetate solution were used as precipitants， extracted by vortex and ultrasound， centrifuged and the supernatant was taken over the membrane and put on the machine. The separation was carried out on a C18 column， detected by MRM negative ion mode and quantified by matrix external standard. The results showed that the correlation coefficient of sodium cyclamate in the range of 0～200 ng·mL-1 was good with the correlation coefficients＞0.999. The limit of detection of the method was?0.03 mg·kg-1， and the limit of quantification was 0.10 mg·kg-1. The recoveries of sodium cyclamate at the spiked levels of 0.200 mg·kg-1， 0.500 mg·kg-1 were 84.0%～95.0% and 96.2%～99.2%， respectively， and the relative standard deviations were less than 10%. The method is rapid， sensitive and accurate， it can be used for the determination of cyclamate in puffed food.

Keywords： cyclamate; puffed food; ultra-performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry

現代食品企業對食品添加劑的使用，必須遵守《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）[1]規定，違者必被行政處罰，情節嚴重的會被移送司法機關。2023年，依據《關于假腸膜明串珠菌等28種“三新食品”的公告》（2023年第1號）增補，環己基氨基磺酸鈉又可添加到膨化食品這一新的領域。現行環己基氨基磺酸鈉的檢測標準適用范圍中不包括膨化食品，為加強市場監管需要建立環己基氨基磺酸鈉的檢測方法。

環己基氨基磺酸鈉，俗名甜蜜素，作為非營養性甜味劑[2-3]，具有甜度高、毒性小等特點，已經被廣泛應用于冷凍飲品、糕點、飲料和配制酒等產品領域中[4-6]。現今檢測環己基氨基磺酸鈉的主要方法有氣相色譜法[7-8]、氣相質譜聯用法[9-10]、高效液相色譜法[11-12]、高效液相色譜質譜聯用法[13-14]等。目前氣相色譜法比較常用，其前處理煩瑣需要衍生化處理，無法適用于大批量檢測活動[15]。本文使用超高效液相色譜儀串聯三重四極桿質譜聯用儀（Ultra High Performance Liquid Chromatography-Tandem Triple Quadruple Mass Spectrometry，UPLC-MS/MS），建立了膨化食品中環己基氨基磺酸鈉含量的檢驗檢測方法。

1 材料與方法

1.1 儀器與設備

3500型超高效液相色譜儀串聯三重四極桿質譜聯用儀，AB（美國）；ME204E/02型天平（萬分之一），METTLER TOLEDO（瑞士）；Arium-Pro型純水機，Sartori-us（德國）；0.22 μm PTFE微孔濾膜，CNW（德國）；A100250型多管渦旋混合儀，月旭科技（中國）；GL-21M型離心機，湖南湘儀（中國）。

1.2 材料與試劑

環己基氨基磺酸鈉標準物質，由天津阿爾塔公司提供，并于（20±4）℃下保存。

甲醇（CAS：67-56-1），色譜純，TEDIA；亞鐵氰化鉀（CAS：13943-58-3）、乙酸鋅（CAS：557-34-6）、乙酸鉛（CAS：67-56-1），均為分析純，阿拉丁；甲酸（CAS：64-18-6）、甲酸銨（CAS：540-69-2）、乙腈（CAS：75-05-6），均為質譜純，默克；實驗室用水均為超純水。

亞鐵氰化鉀（92 g·L-1）：準確稱取106 g亞鐵氰化鉀，用一定量水溶解后，再用水定容至1 000 mL。

乙酸鋅溶液（183 g·L-1）：準確稱取220 g乙酸鋅，用一定量水溶解后，加入30 mL冰乙酸，再用水定容至1 000 mL。

硫酸鋅溶液（120 g·L-1）：準確稱取120 g硫酸鋅，用一定量水溶解后，再用水定容至1 000 mL。

乙酸鉛溶液（200 g·L-1）：準確稱取200 g乙酸鉛，用一定量水溶解后，再用水定容至1 000 mL。

環己基氨基磺酸鈉儲備液（1.0 mg·mL-1）：精密稱取0.100 0 g標準物質，用甲醇+水（1+1）溶解，并用甲醇+水（1+1）定容至100 mL，配制成質量濃度為1.0 mg·mL-1的標準儲備溶液，-18 ℃下避光保存，可穩定保存12個月。

1.3 實驗方法

準確稱取1.000 0 g樣品于50 mL離心管中，加入20 mL甲醇+水（1+1），再分別加入亞鐵氰化鉀溶液（92 g·L-1）和乙酸鋅溶液（183 g·L-1）各2 mL，渦旋提取20 min，超聲提取20 min，于9 000 r·min-1下離心5 min，將上清液移入50 mL容量瓶中。再用20 mL甲醇+水（1+1）重復提取一次，合并上清液，用甲醇+水（1+1）定容至刻度。過0.22 μm PTFF濾膜，供UPLC-MS/MS上機測定。

1.4 色譜條件

色譜柱：C18（150 mm×3.0 mm，3 μm）；柱溫：35 ℃；流速：0.3 mL·min-1；進樣體積：10 μL；流動相A：乙腈；流動相B：0.1%甲酸-4 mmoL·L-1甲酸銨；梯度洗脫程序見表1。

1.5 質譜條件

掃描模式：負離子模式；監測模式：MRM；電噴霧電壓：-4 500 V；離子源溫度：550 ℃；霧化氣壓：55 psi；輔助氣壓：55 psi；氣簾氣壓力：30 psi；碰撞氣壓力：9 psi。其他參數見表2。

1.6 方法的線性范圍、檢出限及定量限

將含有基質的0.2 ng·mL-1、2.0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1、20.0 ng·mL-1和200.0 ng·mL-1環己基氨基磺酸鈉標準工作液上機測試，以環己基氨基磺酸鈉峰面積為縱坐標，以環己基氨基磺酸鈉標準工作液濃度（ng·mL-1）為橫坐標，繪制線性回歸標準曲線，進行外標法定量。

在空白樣品中添加1 mg·kg-1的環己基氨基磺酸鈉標準溶液，按實驗步驟進行測定。以3倍信噪比和10倍信噪比響應對應的含量作為本方法的檢出限和定量限。

2 結果與分析

2.1 提取液的選擇

先對空白膨化食品進行人工添加環己基氨基磺酸鈉，再分別選擇甲醇、乙腈、甲醇+水（1+1）、乙腈+水（1+1）作為提取液，進行目標物的提取。甲醇、乙腈、甲醇+水（1+1）、乙腈+水（1+1）作為提取液的回收率分別為88%、90%、98%、95%。依據回收率比較結果，最終選擇甲醇+水（1+1）作為提取液。

2.2 沉淀劑的選擇

實驗過程中使用了亞鐵氰化鉀溶液（92 g·L-1）與乙酸鋅溶液（183 g·L-1）、硫酸鋅溶液（120 g·L-1）、乙酸鉛（200 g·L-1）3種不同沉淀劑分別對樣品中的蛋白質進行沉淀，對比3種沉淀劑的沉淀效果。乙酸鉛（200 g·L-1）的效果最好，亞鐵氰化鉀溶液（92 g·L-1）與乙酸鋅溶液（183 g·L-1）的效果其次，硫酸鋅溶液（120 g·L-1）的效果最差。由于乙酸鉛具有毒性且容易堵塞色譜柱，最后選擇亞鐵氰化鉀溶液（92 g·L-1）與乙酸鋅溶液（183 g·L-1）作為本次實驗的沉淀劑。

2.3 液相條件的優化

環己基氨基磺酸鈉呈堿性，甲酸和甲酸銨體系呈現酸性會抑制目標物的負離子化效率，但本文確定的流動相0.1%甲酸-4 mmoL·L-1甲酸銨形成的緩沖鹽體系有助于改善目標物在C18柱上的峰型并減少了其他物質的干擾。待測物的色譜圖如圖1所示。

2.4 定性、定量離子的選擇

依據環己基氨基磺酸鈉的結構特征，選擇掃描模式為負離子模式，運用注射泵進樣的形式，對質量濃度為500 ng·mL-1的環己基氨基磺酸鈉標準溶液進行第一級質譜掃描，確定環己基氨基磺酸鈉的母離子，通過碰撞氣碰撞產生的碎片離子進行第二級質譜掃描，選擇豐度比較高的兩個碎片離子分別作為定量和定性的特征離子。兩個碎片離子中響應高的離子作為定量離子，相應低的離子作為定性離子。然后對去簇電壓和碰撞能量參數進行優化，使得定量、定性離子對響應達到最大，優化結果見表2。

2.5 線性范圍、檢出限、定量限的確定

環己基氨基磺酸鈉在0～200 ng·mL-1濃度與峰面積具有較好的線性關系，回歸方程為y=3 159.944 88x，相關系數為0.999 8。以取樣量1.000 0 g計，此方法的檢出限（S/N=3）為0.03 mg·kg-1，定量限（S/N=10）為0.1 mg·kg-1。

2.6 方法的準確度和精密度

如表3所示，樣品在0.200 mg·kg-1、0.500 mg·kg-1加標水平下，回收率分別為84.0%～95.0%、96.2%～99.2%，相對標準偏差分別為2.5%～4.8%、1.1%～1.6%（n=6）。加標回收實驗結果表明，此方法的準確度和精密度較好，滿足要求。

3 結論

本文建立了UPLC-MS/MS測定膨化食品中環己基氨基磺酸鈉的分析方法，該方法操作簡單、基體干擾小，適合膨化食品中環己基氨基磺酸鈉的定量和定性分析。不僅為市場監管提供了技術支持，也為人們的食品安全保駕護航。

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