氣相色譜法檢測瓜子中環己基氨基磺酸鈉含量的優化方法

Optimization of Determination Conditions of Sodium N-cyclohexylsulfamate Content in Melon Seeds by Gas Chromatography

WANG Bingqiang （Liaocheng Inspection and Testing Center，Liaocheng 252ooo， China）

Abstract： This study optimized a gas chromatography method for determining Sodium N-cyclohexylsulfamate content in melon seeds. Results demonstrated that under the optimized conditions of 4mL sulfuric acid solution， 4mL sodium nitrite solution，and 5 shaking cycles，sodium N-cyclohexylsulfamate exhibited good linearity in the range of 6μg?mL^-1 to 600μg?mL^-1 ，with a correlation coefficient of 0.999 7. The recovery rate ranged from 93.5% to 99.2% ，and the relative standard deviations were 1.96% to 2.41% .The optimized method demonstrated advantages including lowreagent consumption，stable reproducibility，and high detection efficiency， efectively meeting the requirements for quantitative analysis of sodium N-cyclohexylsulfamate in melon seeds.

Keywords： gas chromatography; melon seeds; sodium N-cyclohexylsulfamate; optimization method

環己基氨基磺酸鈉，別名甜蜜素，是一種典型的人工合成甜味劑，因其獨特的化學特性被廣泛應用于食品工業[]。環己基氨基磺酸鈉雖然能有效提升瓜子等炒貨制品的感官特性，但其非營養屬性可能引起代謝失衡風險，因此國家嚴格要求了各類食品中環己基氨基磺酸鈉的最大使用量[2]。依據《食品安全國家標準食品中環己基氨基磺酸鹽的測定》（GB5009.97—2023）[3可知，目前主流的環已基氨基磺酸鈉檢測方法包括氣相色譜法、高效液相色譜法、液相色譜－質譜/質譜法[4]。氣相色譜法具有適用范圍廣、靈敏度高、回收率好等優勢，因此在食品環己基氨基磺酸鈉的檢測應用中最為廣泛[5-。本研究采用氣相色譜法檢測瓜子中環己基氨基磺酸鈉含量，優化試樣衍生化條件，旨在為瓜子等炒貨食品中環己基氨基磺酸鈉的檢測分析提供技術參考。

1材料與方法

1.1材料與試劑

瓜子，市售。

正庚烷、硫酸、亞硝酸鈉，環己基氨基磺酸鈉標準物質（壇墨質檢科技股份有限公司，標準物質編號： 70639-100mg ）

1.2儀器與設備

7890B氣相色譜儀：Agilent，配有氫化火焰離子檢測器；3-18KS高速離心機：德國SIGMA公司；ME204E電子天平：梅特勒-托利多（上海）有限公司；KQ-800DE型數控超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 儀器條件

色譜柱：DB-1毛細管柱（ 30m×0.250mm ，0.25μm ）；升溫程序：初始 保持 3min ，以10 ^°C?min^-1 升溫至 70°C ，保持 0.5min ，再以 升溫至 220‰ ，保持 3min ；載氣為高純氮；流速： 2mLmin^-1 ；進樣口溫度： 230^°C ；進樣量：1μL ；進樣方式：分流進樣，分流比為 1：5 ；檢測器溫度： 。

1.3.2 試樣提取

稱取瓜子試樣 2g 于 50mL 離心管中，加入 20mL 水，渦旋 5min ，超聲提取 30min ，混勻后放至室溫。

1.3.3 試樣衍生化

將裝有試樣提取液的離心管冰浴 10min ，依次加人 10mL 正庚烷、 5mL 亞硝酸鈉溶液、 5mL 硫酸溶液，混勻，冰浴 30min ，其間振搖 3～5 次，取出后渦旋 3min ，于 4^°C 條件下 9000r?min^-1 離心3min ，取上清液過有機相濾膜上機。該研究重點優化衍生反應條件，包括不同硫酸溶液（ 200g?L^-1 ））加樣量、不同亞硝酸鈉溶液（ 50g?L^-1 ）加樣量和振搖次數對試樣衍生物峰面積的影響，得出最佳衍生條件。

2結果與分析

2.1 衍生條件優化

2.1.1 硫酸溶液加樣量的優化

在酸性環境下，瓜子中的環己基氨基磺酸鈉與亞硝酸鈉發生衍生反應，加入硫酸溶液是為了給衍生化提供有利條件。硫酸溶液的加樣量決定反應能否進行及反應程度。由圖1可知，當硫酸溶液加樣量從 1mL 增加到 4mL 時，衍生物峰面積逐漸增大，在硫酸溶液加樣量為 4.0mL 時達到頂峰，繼續增加硫酸溶液用量時，衍生物峰面積變化不大。因此，確定硫酸溶液加樣量為 4mL 。

2.1.2 亞硝酸鈉溶液加樣量的優化

亞硝酸鈉是參與環己基氨基磺酸鈉衍生的直接物質。若亞硝酸鈉溶液用量少，反應將會不徹底；用量過多，易造成試劑浪費，同時不利于實驗人員的身心健康。由圖2可知，當亞硝酸鈉溶液加樣量從1mL 增加至 4mL 時，隨著亞硝酸鈉溶液加樣量的增加，衍生物峰面積增加；而當繼續增加亞硝酸鈉溶液加樣量時，衍生物峰面積趨于平緩。通過分析可得，當亞硝酸鈉溶液體積達到 4mL 時，衍生反應完全，繼續加入亞硝酸鈉溶液，對反應的作用不大。因此，確定亞硝酸鈉溶液加樣量為 4mL 。

2.1.3 振搖次數的優化

如圖3所示，在沒有振搖的情況下衍生程度較低，衍生物峰面積較小，當振搖次數從1次增加到5次的過程中，衍生物峰面積不斷增大，繼續增加振搖次數，衍生物峰面積幾乎無變化。因此，在保證完全反應的同時節約人工成本，確定振搖次數為5次。

2.2 驗證實驗

2.2.1線性方程、相關系數、檢出限和定量限

將濃度為 的環己基氨基磺酸鈉標準品配成濃度分別為 6，12，30，60，120，300μgmL^-1 和 600μg?mL^-1 的標準系列工作液，在優化出的最佳條件下進行衍生，上機測得相應的環己基氨基磺酸衍生物響應值，以環己基氨基磺酸濃度為橫坐標，以衍生物峰面積為縱坐標繪制標準曲線。在 6～ 600μg?mL^-1 ，方法的線性關系良好，回歸方程為y=0.48774x-1.94146 （ R²=0.9997 ）。分別以3倍和10倍信噪比計算檢出限和定量限，瓜子中環己基氨基磺酸鈉的檢出限為 0.008g?kg^-1 ，定量限為0.025g?kg^-1 ，能夠滿足我國對于瓜子中環己基氨基磺酸鈉（ 6.0g?kg^-1 ）的限量要求。

2.2.2 回收率和精密度

選取一種未檢出環己基氨基磺酸鈉的瓜子試樣，分別測定0.025、0.075、 0.250g?kg^-1 （定量限、3倍定量限、10倍定量限）3個加標水平下的回收率，平行測定10次。由表1可知，該方法在不同加標水平下，環己基氨基磺酸鈉的平均回收率在 90% 以上，相對標準偏差小于 3% ，具有較高的回收率和精密度，能夠滿足檢測技術的要求。

2.2.3 陽性試樣對比

不同種類瓜子中環己基氨基磺酸鈉的添加量不同，選取6種不同添加量的瓜子按照國標方法和本文所建方法進行環已基氨基磺酸鈉的檢測。由表2可知，兩種方法測得的環己基氨基磺酸鈉結果相近。

3結論

將瓜子試樣中的環己基氨基磺酸鈉作為研究對象，以GB5009.97—2023中的儀器條件、前處理及衍生的相關要求為基礎，優化了衍生反應中硫酸溶液加樣量、亞硝酸鈉溶液加樣量和振蕩次數這3個參數。結果表明，瓜子試樣中環己基氨基磺酸鈉的最佳衍生條件為硫酸溶液加樣量 4mL 、亞硝酸鈉溶液加樣量 4mL 、振搖次數5次。在 6～600μg?mL^-1 ，方法的相關系數 （R²） 為0.9997，加標回收率在93.5%～ 99.2% ，相對標準偏差小于 3% 。利用國標方法和本文所建方法對6種瓜子進行環已基氨基磺酸鈉檢測，發現結果幾乎沒有差異，表明該研究優化的方法展現出較好的重現性和較高的精密度，具有節省試劑耗材等優點，可應用于對同類試樣環己基氨基磺酸鈉的。

參考文獻

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[2]林剛健，楊挺，夏慧麗.食品添加劑的使用對我國食品安全的影響分析[J].食品工業，2021，42（9）：329-333.

[3]中華人民共和國國家衛生健康委員會，國家市場監督管理總局.食品安全國家標準食品中環已基氨基磺酸鹽的測定：GB5009.97—2023[S/OL].（2023-09-06）[2025-01-14].http：//down.foodmate.net/standard/yulanphp？itemid=145865.

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[6]姜薇，王歆睿，康鵬，等.優化氣相色譜法測定食品中的甜蜜素[J].食品安全質量檢測學報，2017，8（5）：1767-1770.