CN108508110A - 一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，包括以下步骤，标准储备液、标准工作液的配制；待测定的可食性包装材料预处理；配置液相色谱的色谱、质谱分析条件；通过液相色谱的色谱、质谱分析对色谱分析溶液内20种分散染料进行分析，得到可食性包装材料内20种分散染料的检出量。本发明的可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，能够通过液相色谱的色谱、质谱分析测定可食性包装材料中20种分散染料，具有处理简单，重复性好等特点，采用超声波清洗器提取，并通过高速离心机离心，提取时间短，提取效率高，方法简便、快速，适合可食性包装材料中20种分散染料的同时测定，具有良好的应用前景。

Description

一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法

技术领域

本发明涉及一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，属于食品安 全测量技术领域。

背景技术

近年来，包装食品的需求量伴随着人们生活水平的提高而逐年增长，从而 使包装食品的制作规模不断扩大。在促进了包装食品产业的迅速发展的同时， 可食性包装材料的需求量也越来越多。为了需求可食性包装材料色彩的多样性， 在可食性包装材料制作过程中，添加了多种分散染料，若分散染料的含量超标， 会对人们的健康情况造成影响。

目前，尚无出现相关一次性检测可食性包装材料中多种分散染料的标准方 法。因此，如何加强可食性包装材料的检测研究，对多种分散染料进行含量测 测试，及时指出含量超标的分散染料，以便进行整改，保证消费者的食用安全， 是当前继续解决的问题。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术中没有一次性检测可食性包装材料中多种 分散染料的标准方法的问题。本发明的可食性包装材料中多种分散染料的测定 方法，能够通过液相色谱的色谱、质谱分析测定可食性包装材料中20种分散 染料，具有处理简单，重复性好等特点，采用超声波清洗器提取，并通过高速 离心机离心，提取时间短，提取效率高，方法简便、快速，适合可食性包装材 料中20种分散染料的同时测定，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，包括以下步骤，

步骤(A)，标准储备液、标准工作液和基质匹配标准曲线溶液的配制

(A1)，选择标准试剂品，包括乙酸铵、乙腈；

(A2)，分别称取25mg的各种标准试剂品，用水溶解并定容于25mL的 容量瓶中，制得1000μg/mL的标准储备液；

(A3)，将配置的各种标准储备液，在4℃下保存；

(A4)，准确吸取10μL的标准储备液，放置到10mL容量瓶中，并用甲 醇定容至刻度线，制得1000μg/L的标准工作溶液；

(A5)，通过甲醇逐级稀释，形成20μg/L的标准工作溶液；

(A6)，将标准工作溶液，，在4℃下保存；

(A7)，称取1.00g阴性的标准可食性包装材料粉碎均匀后，通过标准 工作溶液溶解，配成基质匹配标准曲线溶液；

步骤(B)，待测定的可食性包装材料预处理

(B1)，将1.00g的可食性包装材料粉碎均匀，并放置于50mL的聚四 氟乙烯离心管内；

(B2)，依次加入2.0g无水硫酸钠和10ml的20μg/L的标准工作溶液， 涡旋混匀1min；

(B3)，通过超声波清洗器提取，并通过高速离心机离心，将上层的清液 移至旋蒸瓶中，重复上述操作多次，提取所有的清液；

(B4)，将清液置于40℃的水浴中旋蒸至尽干后，并用甲醇溶解并定容 至1mL，经0.22μm的PTFE过滤膜过滤后，得到色谱分析溶液，供液相色谱 进行分析；

步骤(C)，配置液相色谱的色谱、质谱分析条件

(C1)，色谱分析条件为BEH C18色谱柱：2.1×50mm，1.7μm；正 离子模式电离：流动相A为乙腈，流动相B为5mmol/L乙酸铵水溶液；梯度 洗脱时间为0～2min，28％～39％的A在色谱分析溶液质量比；2～6min， 39％～39％的A在色谱分析溶液质量比；6～9min，39％～90％A的A在色 谱分析溶液质量比；9～9.5min，90％～28％的A在色谱分析溶液质量比； 流速：0.3mL/min；进样量：5μL；

(C2)，质谱分析条件，电喷雾离子源：正离子ESI+和负离子ESI-模式； 毛细管电压：3.0KV；离子源温度：110℃；去溶剂气温度：350℃；去溶剂 气流量：680L/h；锥孔气流量：50L/h；多反应监测模式MRM；

步骤(D)，通过液相色谱的色谱、质谱分析对色谱分析溶液内20种分散 染料进行分析，得到可食性包装材料内20种分散染料的检出量，所述20种分 散染料，包括分散蓝1、分散蓝3、分散蓝7、分散蓝35、分散蓝106、分散 蓝124、分散橙1、分散橙3、分散橙11、分散橙37、分散红1、分散红11、 分散红17、分散黄1、分散黄3、分散黄49、分散棕1、碱性红9、酸性红26 和直接红28。

前述的一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，(A2)，分别称 取25mg的各种标准试剂品，称重精度为0.0001g。

前述的一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，(C1)5mmol/L 乙酸铵水溶液，内含有为质量为0.1％甲酸。

前述的一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，所述20μg/L的 标准工作溶液内乙腈、甲醇的体积比为1∶2。

前述的一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，(B3)，通过超 声波清洗器提取10min，并通过高速离心机10000r/min，离心5min，将上 层的清液移至旋蒸瓶中，重复上述操作三次，提取所有的清液。

本发明的有益效果是：本发明的可食性包装材料中多种分散染料的测定方 法，能够通过液相色谱的色谱、质谱分析测定可食性包装材料中20种分散染 料，具有处理简单，重复性好等特点，采用超声波清洗器提取，并通过高速离 心机离心，提取时间短，提取效率高，方法简便、快速，适合可食性包装材料 中20种分散染料的同时测定，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的可食性包装材料中多种分散染料的测定方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明做进一步说明。以下实施例仅用于更加 清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，包括 以下步骤，

步骤(A)，标准储备液、标准工作液和基质匹配标准曲线溶液的配制

(A1)，选择标准试剂品，包括乙酸铵、乙腈；

(A2)，分别称取25mg的各种标准试剂品，用水溶解并定容于25mL的 容量瓶中，制得1000μg/mL的标准储备液，称重精度为0.0001g，保证配置 的精度；

(A3)，将配置的各种标准储备液，在4℃下保存；

(A4)，准确吸取10μL的标准储备液，放置到10mL容量瓶中，并用甲 醇定容至刻度线，制得1000μg/L的标准工作溶液；

(A5)，通过甲醇逐级稀释，形成20μg/L的标准工作溶液；

(A6)，将标准工作溶液，，在4℃下保存；

(A7)，称取1.00g阴性的标准可食性包装材料粉碎均匀后，通过标准 工作溶液溶解，配成基质匹配标准曲线溶液，这里可以色谱分析溶液进行液相 色谱的色谱、质谱分析做对比参考；

步骤(B)，待测定的可食性包装材料预处理

(B1)，将1.00g的可食性包装材料粉碎均匀，并放置于50mL的聚四 氟乙烯离心管内；

(B2)，依次加入2.0g无水硫酸钠和10ml的20μg/L的标准工作溶液， 20μg/L的标准工作溶液内乙腈、甲醇的体积比为1∶2，涡旋混匀1min；

(B3)，通过超声波清洗器提取10min，并通过高速离心机10000r/min， 离心5min，将上层的清液移至旋蒸瓶中，重复上述操作三次，提取所有的清 液；

(B4)，将清液置于40℃的水浴中旋蒸至尽干后，并用甲醇溶解并定容 至1mL，经0.22μm的PTFE过滤膜过滤后，得到色谱分析溶液，供液相色谱 进行分析；

步骤(C)，配置液相色谱的色谱、质谱分析条件

(C1)，色谱分析条件为BEH C18色谱柱：2.1×50mm，1.7μm；正 离子模式电离：流动相A为乙腈，流动相B为5mmol/L乙酸铵水溶液(内含 有为质量为0.1％甲酸)；梯度洗脱时间为0～2min，28％～39％的A在色谱 分析溶液质量比；2～6min，39％～39％的A在色谱分析溶液质量比；6～9 min，39％～90％A的A在色谱分析溶液质量比；9～9.5min，90％～28％的A在色谱分析溶液质量比；流速：0.3mL/min；进样量：5μL；

(C2)，质谱分析条件，电喷雾离子源：正离子ESI+和负离子ESI-模式； 毛细管电压：3.0KV；离子源温度：110℃C；去溶剂气温度：350℃；去溶剂 气流量：680L/h；锥孔气流量：50L/h；多反应监测模式MRM；

步骤(D)，通过液相色谱的色谱、质谱分析对色谱分析溶液内20种分散 染料进行分析，得到可食性包装材料内20种分散染料的检出量，所述20种分 散染料，包括分散蓝1、分散蓝3、分散蓝7、分散蓝35、分散蓝106、分散 蓝124、分散橙1、分散橙3、分散橙11、分散橙37、分散红1、分散红11、 分散红17、分散黄1、分散黄3、分散黄49、分散棕1、碱性红9、酸性红26 和直接红28。

根据本发明的可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，介绍一具体实 施例，

称取1.00g粉碎均匀的胶囊壳(或糯米纸)，放置到50mL聚四氟乙烯 离心管内，依次加入2.0g无水硫酸钠和10mL乙腈-甲醇溶液(即20μg/L的 标准工作溶液)，涡旋混匀1min，超声提取10min，10000r/min离心5min， 将上层清液移至旋蒸瓶中，重复上述操作3次，合并提取液，置于40℃的水浴 中旋蒸至尽干后，用甲醇溶解并定容至1mL，经0.22μm的PTFE过滤膜过滤 后供HPLC(液相色谱)分析；

色谱分析条件为BEH C18色谱柱：2.1×50mm，1.7μm，能够通过色 谱分析仪自动设置生成；正离子模式电离：流动相A为乙腈，流动相B为5 mmol/L乙酸铵水溶液(内含有为质量为0.1％甲酸)；梯度洗脱时间为0～2 min，28％～39％的A在色谱分析溶液质量比；2～6min，39％～39％的A 在色谱分析溶液质量比；6～9min，39％～90％A的A在色谱分析溶液质量 比；9～9.5min，90％～28％的A在色谱分析溶液质量比；流速：0.3 mL/min；进样量：5μL；

质谱分析(MS)条件，电喷雾离子源：正离子ESI+和负离子ESI-模式； 毛细管电压：3.0KV；离子源温度：110℃C；去溶剂气温度：350℃；去溶剂 气流量：680L/h；锥孔气流量：50L/h；多反应监测模式MRM，质谱参数见 表1，

表1为质谱参数

″*″代表定量离子

在阴性样品(胶囊壳或糯米纸)中，添加3个不同浓度水平(0.05、0.1、 0.2μg/g)的混合标准溶液，每个加标水平平行测定6次，结果见表2。20种 染料在胶囊壳中的回收率为60.2～110.3％，相对标准偏差为2.7～10.9％； 在糯米纸中的回收率为60.4～95.6％，相对标准偏差为1.1～10.8％，如下表 2所示，

表2胶囊壳和糯米纸中20种染料的同收率和相对标准偏差

依据本发明的方法，对市售的6种胶囊壳和5种糯米纸样品进行了测定， 检测结果均显阴性，表明上述的20类分散染料，都没有超标，符合标准。

下面验证一下，本发明的可食性包装材料中多种分散染料的测定方法的可 靠性，

(1)质谱分析(MS)条件的选择：

采用流动注射泵连续进样，根据20种分散染料的电离性质，分别对20 种分散染料各自的单标溶液进行一级质谱全扫描(Full scan)，优化锥孔电压， 确定每种染料的电离方式和准分子离子峰，其中酸性红26、直接红28和分散 黄1为负离子模式电离，其他染料为正离子模式电离。再将准分子离子作为母 离子，进行二级质谱(子离子，Daughter scan)扫描，优化碰撞能量，选择丰 度较高的两个子离子作为特征离子，其中丰度最高的子离子为定量离子。正离 子模式电离时，为了保证目标染料的灵敏度，将17种染料分为4个通道不同时段监测，以控制每个时段内的驻留时间和监测的离子数目，保证所有目标染 料都有足够的数据采集点。4个通道的监测时间分别为0～3.5min、3.5～6.5 min和6.5～10min，因此，工作在多反应监测模式MRM；

(2)色谱分析条件的选择：

采用正/负离子模式电离的方式，考察了不同电离模式下流动相的组成对 染料分离效能和响应值的影响。负离子模式电离时，易形成[M-H]-分子离子峰， 流动相中加入甲酸或乙酸会造成分子离子峰不稳定且丰度较低；正离子模式电 离时，易形成[M+H]+分子离子峰，流动相中加入适量的甲酸和乙酸铵会促进 目标物质的离子化并加强其灵敏度，因此针对不同的电离方式设计了相对应的 流动相组成，如表3所示，

表3流动相组成的设计

结果表明，负离子模式电离时，流动相体系(a)乙腈-水的响应值高于流 动相体系(b)甲醇-水。因为甲醇是质子类溶剂，易提供H+，对[M-H]-可能 存在一定的干扰，故负离子模式电离时流动相的组成为乙腈和水。采用正离子 模式电离时，0.1％甲酸流动相体系(a’)和(c’)的响应值高于5mmol/L 乙酸铵，0.1％甲酸流动相体系(b’)和(d’)，但分离度相对较低。流动 相体系(a’)和(c’)的pH较低，可增加染料的离子化强度，提高响应值。 流动相体系(b’)和(d’)中含有的乙酸铵可抑制目标染料带有的-N＝N-、- NH-、-NH2等基团与色谱柱表面的残余硅醇基相互作用，并且可与甲酸形成缓 冲盐体系，促进pH的稳定，从而提高分离效能，保证保留时间的重现性。流 动相体系(b’)和(d’)相比，(d’)的响应值高，但色谱峰不纯，存在 杂峰的干扰。因此，综合考虑选择流动相体系为流动相A为乙腈，流动相B为5mmol/L乙酸铵水溶液(内含有为质量为0.1％甲酸)；

(3)20μg/L的标准工作溶液的选择：

由于20种目标染料多数含有胺基、氰基、羟基等疏水性的官能团，本发 明选20μg/L的标准工作溶液为提取溶剂。通过计算20种染料的回收率，比较 各个提取溶剂的提取效率。以20μg/L的标准工作溶液为提取溶剂时，未提取 出直接红28和酸性红26，其它染料的回收率均大于60％。可能是因为直接红 28和酸性红26在深加工的过程中与胶囊壳(或糯米纸)中的蛋白质结合太深， 导致回收率较低。以乙腈为提取溶剂时，直接红28和酸性红26的回收率小于 32％，其它染料的回收率均大于60％。而以甲醇为提取溶剂时，20种目标染 料的回收率均大于70％(除47％的分散蓝106和18％的分散黄49外)。综 上所述，考虑到乙腈和甲醇各自提取时存在的不足，本发明进一步考察了乙腈- 甲醇不同体积比时的提取效率，乙腈-甲醇体积比为1∶2时，20种目标染料的 回收率均达到60％以上。所以，本饭选择体积比为1∶2的乙腈-甲醇溶液为提 取溶剂，即20μg/L的标准工作溶液的选择；

综上所示，本发明的可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，能够通 过液相色谱的色谱、质谱分析测定可食性包装材料中20种分散染料，具有处 理简单，重复性好等特点，采用超声波清洗器提取，并通过高速离心机离心， 提取时间短，提取效率高，方法简便、快速，适合可食性包装材料中20种分 散染料的同时测定，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人 员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只 是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各 种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求 保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（A），标准储备液、标准工作液和基质匹配标准曲线溶液的配制

（A1），选择标准试剂品，包括乙酸铵、乙腈；

（A2），分别称取25mg的各种标准试剂品，用水溶解并定容于25 mL的容量瓶中，制得1000 µg/mL的标准储备液；

（A3），将配置的各种标准储备液，在4 ℃下保存；

（A4），准确吸取10 µL的标准储备液，放置到10 mL容量瓶中，并用甲醇定容至刻度线，制得1000 µg/L的标准工作溶液；

（A5），通过甲醇逐级稀释，形成20µg/L的标准工作溶液；

（A6），将标准工作溶液，，在4 ℃下保存；

（A7），称取1.00 g阴性的标准可食性包装材料粉碎均匀后，通过标准工作溶液溶解，配成基质匹配标准曲线溶液；

步骤（B），待测定的可食性包装材料预处理

（B1），将1.00 g的可食性包装材料粉碎均匀，并放置于50 mL的聚四氟乙烯离心管内；

（B2），依次加入2.0 g无水硫酸钠和10ml的20µg/L的标准工作溶液，涡旋混匀1 min；

（B3），通过超声波清洗器提取，并通过高速离心机离心，将上层的清液移至旋蒸瓶中，重复上述操作多次，提取所有的清液；

（B4），将清液置于40℃的水浴中旋蒸至尽干后，并用甲醇溶解并定容至1mL，经0.22 μm的PTFE过滤膜过滤后，得到色谱分析溶液，供液相色谱进行分析；

步骤（C），配置液相色谱的色谱、质谱分析条件

（C1），色谱分析条件为BEH C18色谱柱：2.1 × 50 mm，1.7μm；正离子模式电离：流动相A为乙腈，流动相B为5 mmol/L乙酸铵水溶液；梯度洗脱时间为0~ 2 min，28%~39% 的A在色谱分析溶液质量比；2 ~ 6 min，39%~ 39%的A在色谱分析溶液质量比；6 ~ 9 min，39%~ 90%A的A在色谱分析溶液质量比；9 ~ 9.5 min，90%~ 28%的A在色谱分析溶液质量比；流速：0.3mL/min；进样量：5 µL；

（C2），质谱分析条件，电喷雾离子源：正离子ESI+和负离子ESI-模式；毛细管电压：3.0KV；离子源温度：110℃C；去溶剂气温度：350℃；去溶剂气流量：680 L/h；锥孔气流量：50 L/h；多反应监测模式MRM；

步骤（D），通过液相色谱的色谱、质谱分析对色谱分析溶液内20种分散染料进行分析，得到可食性包装材料内20种分散染料的检出量，所述20种分散染料，包括分散蓝1、分散蓝3、分散蓝7、分散蓝35、分散蓝106、分散蓝124、分散橙1、分散橙3、分散橙11、分散橙37、分散红1、分散红11、分散红17、分散黄1、分散黄3、分散黄49、分散棕1、碱性红9、酸性红26和直接红28。

2.根据权利要求1所述的一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，其特征在于：（A2），分别称取25mg的各种标准试剂品，称重精度为0.0001g。

3.根据权利要求1所述的一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，其特征在于：（C1）5 mmol/L乙酸铵水溶液，内含有为质量为0.1%甲酸。

4.根据权利要求1所述的一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，其特征在于：所述20µg/L的标准工作溶液内乙腈、甲醇的体积比为1：2。

5.根据权利要求1所述的一种可食性包装材料中多种分散染料的测定方法，其特征在于：（B3），通过超声波清洗器提取10 min，并通过高速离心机10000 r/min，离心5 min，将上层的清液移至旋蒸瓶中，重复上述操作三次，提取所有的清液。