CN108956840B - 一种超高效液相色谱-串联质谱检测电子烟液中5种甜味剂的方法 - Google Patents

一种超高效液相色谱-串联质谱检测电子烟液中5种甜味剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电子烟液中食品添加剂残留的理化检验技术领域，具体是一种超高效液相色谱‑串联质谱检测电子烟液中5种甜味剂的方法，其特征在于：首先称取电子烟后加超纯水稀释后直接以超高效液相色谱‑串联质谱测定电子烟液中的甜味剂。本方法能够快速、准确检测电子烟液中甜味剂残留量，具有方法环保、结果准确、干扰少、灵敏度高及重复性好的优点。

Description

一种超高效液相色谱-串联质谱检测电子烟液中5种甜味剂的 方法
技术领域
本发明属于电子烟液中食品添加剂残留的理化检验技术领域，主要涉及电子烟液中5种甜味剂的测定方法，具体说是稀释后直接以超高效液相色谱-串联质谱直接测定的方法。
背景技术
电子烟是近几年来兴起的一种新型烟草制品，又称电雾化卷烟，电子烟主要由电池杆（包括发光二极管、电池、气动开关、控制电路、雾化器等元器件）和烟弹（包括贮液腔和吸嘴） 组成。其中烟弹中的烟油是核心，主要成分是含烟碱的丙二醇、甘油或聚乙二醇等。同时，为了满足不同吸烟者对电子烟产品口感与风味多样化的需求，会添加各种香精。烟油中香味成分的含量很低，却是决定电子烟感官品质最重要的因素之一。电子烟通过加热后，将含有烟碱和香精的溶液雾化成微粒，被吸烟者吸入肺部，其对人体可能造成的损害远远大于食入导致的。近些年来，消费者对食品安全问题日益关注，食品中各种添加剂包括人工合成的甜味剂（如甜蜜素、安赛蜜、糖精钠、阿斯巴甜、纽甜等）的使用情况越来越受到人们的重视。甜味剂是一类可以提升食品甜味和口感的添加剂，具有甜度高、热量低、价格低廉、不易发生龋齿等优点，在食品生产中应用极其广泛。GB2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定了允许使用的15 种食品添加剂，其中安赛蜜、糖精、甜蜜素、纽甜、阿斯巴甜、阿力甜和三氯蔗糖等5种属于最常用的人工合成食品甜味剂。当食品生产企业按照国家规定的用量与配比使用这5 种人工合成食品甜味剂时，是安全性的，不会对食用者的健康产生风险。但如果食品生产企业超出国家标准规定的用量、使用范围，或者使用劣质的人工合成食品甜味剂，将会对消费者的身体健康产生负面影响，甚至造成人体器官损伤乃至死亡。因此研究电子烟烟油中多种人工合成甜味剂不仅是技术发展的需求，也是实际应用的需求。
目前文献报道的有乳制品【宋戈等，色谱，2011，29(12)】、白酒【姚明静等，酿酒科技，2017(10)】、饮料【 稽超等，色谱，2009，27(1)】等食品中甜味剂的测定。甜味剂的测定方法有离子色谱法，液相色谱法，液相色谱串联质谱法，气相色谱法和气相色谱质谱联用法。目前没有关于电子烟液中有关甜味剂的测定方法，本发明通过对超高效液相-串联质谱(UPLC-MS/MS)色谱方法和烟液样品前处理的的优化，建立了一种简单、高效、准确可实现同时测定电子烟烟液样品中5种甜味剂的UPLC-MS/MS方法，更好的满足了检测分析工作的需求。
发明内容：
本发明的目的正是基于上述现有状况而提供的一种超高效液相色谱-串联质谱检测电子烟液中5种甜味剂的方法，本方法克服了现有技术缺陷，能够快速、准确检测电子烟液中甜味剂残留量，方法环保，且测定结果准确、干扰少。
本发明鉴于上述现有的分析方法，考虑到电子烟液中甜味剂的含量很低，而且甜味剂沸点较高，基质干扰大的特点因此选用灵敏度高、抗干扰能力强的超高效液相色谱-串联质谱的方法分析。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种超高效液相色谱-串联质谱检测电子烟液中5种甜味剂的方法，5种甜味素分别为甜蜜素、糖精钠、阿巴斯甜、安赛蜜和纽甜，首先称取电子烟液后加超纯水稀释后直接以超高效液相色谱-串联质谱测定纸张中甜味剂的方法，具体包括以下步骤：
a、称取100μL样品于2.0 mL的离心管中；加入900μL超纯水和25 mg的C18粉末，涡旋振荡5min，并以8000 r/h速度离心5min，然后过滤，滤液作为样品待测液进UPLC-MS/MS分析；
b、准备混合标准工作溶液：称取各甜味剂标准品用超纯水配制具有浓度梯度的混合标准工作溶液；
c、液相色谱-串联质谱测定:吸取配制好的不同浓度的混合标准工作溶液以及样品待测液，分别注入超高效液相色谱-串联质谱仪；
d、甜味剂测定结果的计算
以外标法进行定量分析，即以甜味剂标准品的定量离子对峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线，相关系数大于等于0.995。对提取后的样品待测液进行测定，测得检出甜味剂的定量离子对峰面积，代入标准曲线求得样品中的甜味剂的残留量。
在本发明中混合标准工作溶液的配制方式如下：分别准确称取5种甜味剂各10 mg于同一个100 mL容量瓶中，精确至0.1 mg，用超纯水溶解并定容，配制成浓度为100μg/mL混合标准储备溶液；移取1000μL 标准储备溶液到10 mL容量瓶中，用超纯水定容，此混合标准溶液浓度为10.0 μg/mL；分别移取0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 mL的混合标准溶液于10 mL容量瓶中，用超纯水稀释定容，即配制成不同浓度的混合标准工作溶液，系列混合标准工作溶液浓度分别为：100 ng/mL，200 ng/mL，500 ng/mL，1000 ng/mL，和2000 ng/mL；
采用的液相色谱条件为：色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18，规格100 mm×2.1 mm,1.7 μm；流动相A：甲醇，B：0.1 %甲酸水溶液，流速：200 μL/min，梯度洗脱，洗脱程序见表2；柱温：40 ℃；进样量：2μL；
采用的质谱条件：扫描方式：负离子扫描; 电喷雾离子源(ESI); 离子源温度：150℃；毛细管电压：-3.0 KV；锥孔气气流量：50L/hour；脱溶剂气流量为650L/hour; 脱溶剂气温度：350℃; 停留时间：100 ms；检测方式：多离子反应监测（MRM）；MRM参数见表1。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本发明的方法克服了现有技术样品处理方法的不足，针对电子烟液样品优化了样品前处理方法和仪器检测条件。与现有技术相比本发明方法具有如下优良效果：
（1）本发明方法利用UPLC-MS/MS测定电子烟液中甜味剂的含量，抗基质干扰能力强，前处理方法简单。
（2）本发明所用的萃取溶剂为超纯水，对环境无污染，符合绿色发展理念。
（3）本发明采用C18粉末进行固相分散萃取，C18可以有效的去除样品基质中的色素等杂质，同时不会吸附目标物，可以有效的净化样品。而且，与固相萃取相比，分散固相萃取操作简单，方便。
（4）本发明通过稀释的方法降低了基质效应的干扰。由于试样在提取过程中，分析靶标物被提取的同时还有很多共提物存在于提取液中，从而影响靶标物在分析仪器上的定性定量分析，需要考虑基质效应对检测的影响。基质效应通常不能被消除，但通过有效途经可以减小其影响。本发明对比了溶剂标准曲线和基质标准曲线各浓度点响应信号。基质对响应信号的影响十分明显。但随着稀释倍数的增加，基质效应对响应信号的影响有明显改善。
（5）本发明方法具有操作准确、灵敏度高及重复性好的优点。
①本发明方法的检测限：
将不同浓度的混合标准工作溶液注入UPLC－MS/MS，以3倍信噪比（S/N = 3）计算检测限（LOD）。
②本发明方法的重复性和加标回收率：
在空白样品中加入甜味剂的标准溶液，然后分别进行前处理和UPLC－MS/MS分析，并按照加标量和测定值计算其回收。
甜味剂的线性范围，回收率，相对标准偏差，检出限见表3。
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。
附图说明
图1为本发明的测定方法流程图（该图作为摘要附图）。
图2 为加标样品的选择离子色谱图。
具体实施方式
本发明以下结合实例做进一步描述，但并不是限制本发明。
实例1：
1．仪器与试剂：
5种甜味剂、甲醇均为色谱级试剂；符合GB/T 6682中一级水的要求。
Waters TQD 四极杆串联质谱仪；瑞士Mettler AE 163电子天平（感量：0.0001g）。
2．样品处理：
称取100μL样品于2.0 mL的离心管中；加入900μL超纯水和25 mg的C18粉末，涡旋振荡5min，并以8000 r/h速度离心5min，然后过滤，滤液作为样品待测液进UPLC-MS/MS分析；
3.准备混合混合标准工作溶液；配制方式见发明内容部分，此处不再重复。
4、UPLC－MS/MS测定。
5、测定结果计算： 以外标法进行定量分析，即以各种甜味剂标准品的定量离子对峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到各种甜味剂标准曲线，相关系数均大于等于0.995，对提取后的样品进行测定，得出目标物的定量离子对峰面积，代入标准曲线求得样品中甜味剂的含量，其中此样品中仅检出甜蜜素，含量为为1.42 mg/kg。
为判断方法的准确性，在此样品中加入甜蜜素标准溶液，使得样品中甜蜜素的理论含量为2.42mg/kg，进行同上的样品前处理，以UPLC-MS/MS测得甜蜜素的选择离子峰面积，代入标准曲线，求得此时样品中的甜蜜素的含量为2.32 mg/kg，即甜蜜素）的加标回收率为90.0％，说明此方法是准确的。
实例2：
如实例1所述方法，选择另一电子烟液样品，样品中安赛蜜的含量为1.80 mg/kg。

Claims (3)

1.一种超高效液相色谱-串联质谱检测电子烟液中5种甜味剂的方法，所述5种甜味剂分别为甜蜜素、糖精钠、阿巴斯甜、安赛蜜和纽甜，其特征在于：具体包括以下步骤：
a、称取100μL样品于2.0 mL的离心管中；加入900μL超纯水和25 mg的C18粉末，涡旋振荡5min，并以8000 r/h速度离心5min，然后过滤，滤液作为样品待测液进UPLC-MS/MS分析；
b、准备混合标准工作溶液：称取各种甜味剂标准品于同一容量瓶中用超纯水定容，配制具有浓度梯度的混合标准工作溶液；
c、液相色谱-串联质谱测定:吸取配制好的不同浓度的混合标准工作溶液以及样品待测液，分别注入超高效液相色谱-串联质谱仪；
采用的液相色谱条件为：色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18，规格100 mm×2.1 mm，1.7 μm；流动相A：甲醇，B：0.1 %甲酸水溶液，流速：200 μL/min，梯度洗脱；柱温：40 ℃；进样量：2μL；梯度洗脱程序如下表：
Figure 529043DEST_PATH_IMAGE001
采用的质谱条件：扫描方式：负离子扫描；电喷雾离子源(ESI); 离子源温度：150 ℃；毛细管电压：-3.0 KV；锥孔气气流量：50L/hour；脱溶剂气流量为650L/hour；脱溶剂气温度：350℃； 停留时间：100 ms；检测方式：多离子反应监测（MRM）；
d、甜味剂测定结果的计算
以外标法进行定量分析，即以甜味剂标准品的定量离子对峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线，相关系数大于等于0.995；对提取后的样品待测液进行测定，测得检出甜味剂的定量离子对峰面积，代入标准曲线求得样品中甜味剂的残留量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：混合标准工作溶液的配制方式如下：分别准确称取5种甜味剂各10 mg于同一个100 mL容量瓶中，精确至0.1 mg，用超纯水溶解并定容，配制成浓度为100μg/mL混合标准储备溶液；移取1000μL 混合标准储备溶液到10 mL容量瓶中，用超纯水定容，此混合标准溶液浓度为10.0μg/mL；分别移取0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mL的混合标准溶液于10 mL容量瓶中，用超纯水稀释定容，即配制成不同浓度的混合标准工作溶液，系列混合标准工作溶液中甜味剂的浓度分别为：100 ng/mL，200 ng/mL，500 ng/mL，1000 ng/mL和2000 ng/mL。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：MRM参数见下表：
Figure 924252DEST_PATH_IMAGE002
。
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