CN109164197A - 一种白酒中环己基氨基磺酸钠的液相色谱检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于白酒产品质量分析领域，特别涉及一种白酒中环己基氨基磺酸钠的检测方法。该方法首先通过脱磺酸基反应将环己基氨基磺酸钠转化为氨基化合物，其次对样品处理液进行中和反应，再利用衍生试剂对氨基化合物进行柱前衍生，最后通过高效液相色谱法定量检测。本发明提供的测定白酒中的环己基氨基磺酸钠的方法简单易操作、分析成本较低且灵敏度高，可达到在运行成本最低的情况下满足白酒抽检工作及日常监测的需求。
Description
技术领域
本发明属于白酒产品质量分析领域，特别涉及一种白酒中环己基氨基磺酸钠的检测方法。
背景技术
环己基氨基磺酸钠是一种人工合成的非营养性水溶性的甜味剂，是食品生产中常用的添加剂。我国食品安全标准GB 2760-2014中规定了环己基氨基磺酸钠在各类食品中的使用范围和使用限量。其中，规定白酒、黄酒、葡萄酒中不允许添加环己基氨基磺酸钠，配制酒中最大添加限量为0.65g/kg。但个别酒企为了降低成本，掩盖其产品的口感缺陷，人为超标违规添加。近年来，国家有关部门在对全国白酒的抽检过程中发现，环己基氨基磺酸钠经常超标使用。因此，建立适用于白酒生产企业及相关机构日常监测的环己基氨基磺酸钠的检测方法十分必要。
目前，环己基氨基磺酸钠的检测方法有气相法、液相色谱-紫外检测法、液质法、比色法、薄层层析法等。其中，比色法、薄层层析法相对来说灵敏度较低，难以满足痕量检测需求。气相色谱法方法比较成熟，成本较低，但是在易受基质干扰而产生假阳性，故GB5009.97-2016方法中特别说明第一法气相色谱法不适用于白酒中环己基氨基磺酸钠的检测。液相色谱-紫外检测法的灵敏度较低，无法达到白酒抽检中对最低检出浓度的要求。目前，白酒监督抽检工作中推荐GB 5009.97-2016第三法液相色谱串联质谱法作为白酒首选的检测方法，该方法的检出限为0.03mg/L。针对目前的技术手段，要想达到白酒中环己基氨基磺酸钠的高灵敏度检测，白酒企业及相关检测机构只能通过购买液相色谱串联质谱仪来实现。但是，该仪器价格昂贵，使用及维护成本高，在白酒企业中普及难度较大。因此，开发适用于白酒中环己基氨基磺酸钠的低成本、高灵敏度的检测方法十分必要。
发明内容
本申请针对现有技术的不足，提供了一种测定白酒中环己基氨基磺酸钠的检测方法，该方法前处理方法简单易操作、分析成本较低且灵敏度高，可达到在运行成本最低的情况下满足白酒抽检工作及日常监测的需求。
本发明方法为：
首先通过脱磺酸基反应将环己基氨基磺酸钠转化成氨基化合物，其次对样品处理液进行中和反应，再利用衍生试剂对氨基化合物进行柱前衍生，最后通过高效液相法定量检测。
本发明所提供的检测方法包括如下操作步骤：
（1） 脱磺酸基：取白酒样品，加入过氧化氢溶液和浓盐酸溶液，混合，置于100℃水浴中加热反应20-120min，得样品处理液；
（2） 中和：将样品处理液冷却至室温，加入氢氧化钠溶液，混匀，得待衍生液；
（3） 柱前衍生：加入衍生试剂，混匀，反应3-10min；
（4） 过滤：取衍生化后的溶液，经0.22µm的有机滤膜过滤；
（5） 通过高效液相色谱法定量检测。
本发明的方法，步骤（1）中，过氧化氢溶液的加入量为1/2-1体积的白酒取样量；浓盐酸溶液的加入量为1/10-1/5体积的白酒取样量；水浴加热反应时间为40-65min。
本发明的方法，步骤（2）中，氢氧化钠溶液的浓度为400g/L，氢氧化钠溶液的加入量为浓盐酸溶液加入量的1-1.5体积。
本发明的方法，步骤（3）中，采用邻苯二甲醛和3-巯基丙酸作为衍生试剂进行柱前衍生。所述待衍生液中加入1-3倍体积的衍生试剂。
本发明的方法，步骤（5）中通过高效液相色谱法定量检测的步骤为：首先采用液相色谱法对一系列具有梯度浓度的环己基氨基磺酸钠标准溶液，绘制峰面积和浓度的标准曲线 ；再将白酒样品经前处理后用液相色谱法检测，根据峰面积-浓度标准曲线，即可得到白酒样品的环己基氨基磺酸钠的含量。
本发明的方法，步骤（5）中，采用如下色谱条件：
色谱柱：C18柱，规格4.6mm×250mm，粒径5μm；
流动相：磷酸盐缓冲液和乙腈按照64:36配置成流动相，并且配置前，磷酸盐缓冲液用0.008mol/L的磷酸氢二钠和0.022mol/L的磷酸二氢钠配制而成，用磷酸调节pH至3.0；
柱温：40℃；
流速：1.0mL/min；
进样量：10μL；
荧光检测器波长为激发光350nm，发射光440nm。
本发明的有益效果为：本发明在使用成本较低的液相色谱仪的条件下，实现了对白酒中痕量的环己基氨基磺酸钠的定量测定。方法简单易操作，基质干扰小，成本低且灵敏度高。环己基氨基磺酸钠在0.10-2.00mg/L范围内具有良好的线性关系，相关系数为0.9998，白酒样品的平均回收率在90.0% - 101.3% 之间，相对标准偏差在3.5% - 4.3%之间，检出限为0.03mg/L，定量限为0.10mg/L。在白酒的国家抽检工作中，环己基氨基磺酸钠的指定检测方法为GB 5009.97-2016的液相色谱串联质谱法，该方法的检出限和定量限与本发明方法所达到的检出限和定量限一致。因此，本发明所提供的方法可作为液相色谱串联质谱法的一种替代方法，满足生产厂家或相关机构在仪器硬件条件不足的情况下对白酒中环己基氨基磺酸钠的日常监测需求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1环己基氨基磺酸钠标准品的高效液相色谱图
图2环己基氨基磺酸钠的标准曲线图
图3白酒阳性样品1测定环己基氨基磺酸钠的高效液相色谱图
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
具体实施例不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明的理念所做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1：一种白酒中环己基氨基磺酸钠的检测方法，采用下述仪器、试剂和实验步骤
一、实验仪器与试剂如下：
1）仪器
GC-20A液相色谱仪（配有荧光检测器，日本岛津公司）；色谱柱为Waters SymmetryShield RP18，250mm×4.6mm，5μm（美国沃特世）；LCMS-8050液相色谱仪-串联质谱仪（日本岛津公司）；BSC323S电子天平（赛多利斯科学仪器北京有限公司），GL-88B涡旋振荡器（海门市其林贝尔仪器制造有限公司），HWS-26电热恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）；0.22μm 有机系滤膜 。
2）试剂
乙腈（色谱纯，美国J.T.Baker公司），磷酸氢二钠（分析纯，西陇化工股份有限公司），磷酸二氢钠（分析纯，西陇化工股份有限公司），磷酸（分析纯，北京化工厂），氢氧化钠（分析纯，含量≥96.0%，北京化工厂）、过氧化氢溶液（分析纯，30%体积分数，西陇化工股份有限公司），浓盐酸（分析纯，37%浓度，北京化工厂）、无水乙醇（分析纯，西陇化工股份有限公司），邻苯二甲醛（OPA）和3-巯基丙酸（Alfa Aesar公司）、环己基氨基磺酸钠标准物质(标准纯度值99.3％，中国计量科学研究院)，蒸馏水(实验室用三级水) ，蒸馏水(实验室用一级水)。
二、 实验如下：
1） 使用环己基氨基磺酸钠标准品实验并确定最佳的色谱条件。
2） 用已经确定的方法检测待测样品，确定其中是否含有环己基氨基磺酸钠。
3） 向空白样品中添加环己基氨基磺酸钠标准品，测定方法的回收率、精密度及检出限。
三、 具体实验方法
1)标准溶液及试剂的配制
（1）准确称取0.100g环己基基氨基磺酸钠标准品，置于100mL容量瓶中，用水溶解并定容，混匀，即得浓度为1.0g/L的标准储备溶液。准确吸取10mL于100mL容量瓶中，摇匀，即得浓度为100mg/L的标准工作溶液，然后再逐级稀释成适当质量浓度的系列标准工作溶液。
（1）氢氧化钠溶液（400g/L）：取40g氢氧化钠，用超纯水稀释并定容至100mL。
（2）pH=10.0硼酸盐缓冲液：25g硼酸用900mL水溶解，然后用400g/L的氢氧化钠调pH至10，然后加水至1L刻度。
（3）衍生试剂的配制：200mg 邻苯二甲醛用5mL乙醇溶解，然后加入1mL3-巯基丙酸，再用pH=10.0硼酸盐缓冲液定容至100mL。反应16h后再使用，有效期不超过10天，储存于暗处。
（4）磷酸盐缓冲液：用0.008mol/L的磷酸氢二钠和0.022mol/L的磷酸二氢钠配制而成，用磷酸溶液调节pH至3.0；
（5）液相色谱流动相：乙腈和磷酸盐缓冲液的体积分数为64/36。
2） 样品处理方法
（1） 脱磺酸基：取2mL白酒样品，加入1/2样品体积的过氧化氢溶液即1mL和1/10体积的浓盐酸即0.2mL，盖上盖子，在旋涡振荡器上混匀，在100℃水浴中放置65min；
（2） 中和：取出步骤（1）中的样品处理液冷却至室温，加入1倍浓盐酸体积的氢氧化钠溶液即0.2mL进行中和反应；
（3） 柱前衍生：加入2倍体积的衍生试剂即6.8mL，混匀，反应5min；
（4） 过滤：取衍生化后的溶液，经0.22µm的有机滤膜过滤，待检测；
（5）液相色谱荧光检测方法条件：所用的仪器为岛津GC-20A ；色谱柱为 WatersSymmetry Shield RP18，250mm×4.6mm，5μm ；荧光检测器波长为激发光350nm，发射光440nm；流动相流速：1.0mL/min；柱温：40℃；进样量：10μL。
四、结果与讨论
1） 色谱条件的优化
试验考察了流动相中乙腈和磷酸盐缓冲液的不同配比对环己基氨基磺酸钠标准品的色谱分离的影响，结果表明：乙腈和磷酸盐缓冲液的比例为64/36（v/v）时，目标物质与干扰峰完全分离，峰形较好。
2） 标准曲线绘制
分别取用超纯水配制 0.10、0.20、0.50、1.00、2.00mg/L的环己基氨基磺酸钠标准溶液2mL，按照样品处理的方法在上述液相色谱条件下检测，记录峰面积，绘制峰面积-浓度标准曲线；环己基氨基磺酸钠标准品高效液相色谱图如图 1 所示，标准曲线如图 2 所示。根据 其 保 留 时 间 对 应 的 峰 面 积 与 其 浓 度 进 行 回 归 分 析， 得 到 线性 方 程 ： y = 1178752.2 x - 45649.2 （R2 = 0.9998），环己基氨基磺酸钠在 0.10 ～2.00mg/L 范围内呈良好的线性关系。
3） 检验结果的比较
将市售9种白酒样品按照样品处理方法在上述液相色谱条件下检测，根据线性方程即可得到环己基氨基磺酸钠的含量。图3为阳性样品1号测定环己基氨基磺酸钠的液相色谱图。与此同时，采用GB 5009.97-2016第三法液相色谱串联质谱法进行测定，每个样品重复测定3次，测定结果取平均值，检测结果见表1。可以看出本发明方法与GB 5009.97-2016第三法液相色谱串联质谱法检测结果一致。
表1 市售白酒样品中环己基氨基磺酸钠的含量
4） 回收率和精密度实验
分别在空白白酒样品中添加从低到高3个浓度水平的环己基氨基磺酸钠标样，添加浓度在0.03~2.00
mg/L之间，按实验1.2.3方法测定，每个浓度取6个平行样，计算回收率和精密度，所得数据见表2。
表2 回收率及精密度
5）方法的检出限和定量限
根据仪器响应值与噪音的比值（S/N）为3时计算方法的检出限，S/N为10时计算方法的定量限。一种白酒中环己基氨基磺酸钠的检测方法的检出限为0.03mg/L，定量限为0.10mg/L。
实施例2 ：一种白酒中环己基氨基磺酸钠的检测方法，本实施例除下述不同之处外，其它实验方法与实施例 1 相同。
样品处理方法
（1） 脱磺酸基：取2mL白酒样品，加入1倍样品体积的过氧化氢溶液即2mL和1/5体积的浓盐酸即0.4mL，盖上盖子，在旋涡振荡器上混匀，在100℃水浴中放置50min；
（2） 中和：取出步骤（1）中的样品处理液冷却至室温，加入1.5倍浓盐酸体积的氢氧化钠溶液即0.6mL进行中和反应；
（3） 柱前衍生：加入3倍体积的衍生试剂即15mL，混匀，反应5min。
本实施例检测的白酒样品中环己基氨基磺酸钠的含量见表3。
表3 市售白酒样品中环己基氨基磺酸钠的含量
实施例3 ：一种白酒中环己基氨基磺酸钠的检测方法，本实施例除下述不同之处外，其它实验方法与实施例 1 相同。
样品处理方法
（1） 脱磺酸基：取2mL白酒样品，加入3/5样品体积的过氧化氢溶液即1.2mL和3/20体积的浓盐酸即0.3mL，盖上盖子，在旋涡振荡器上混匀，在100℃水浴中放置40min；
（2） 中和：取出步骤（1）中的样品处理液冷却至室温，加入1.2倍浓盐酸体积的氢氧化钠溶液即0.36mL进行中和反应；
（3） 柱前衍生：加入1倍体积的衍生试剂即3.86mL，混匀，反应5min。
本实施例检测的白酒样品中环己基氨基磺酸钠的含量见表4。
表4 市售白酒样品中环己基氨基磺酸钠的含量
Claims (10)
1.一种白酒中环己基氨基磺酸钠的液相色谱检测方法，该方法包括以下步骤：首先通过脱磺酸基反应将环己基氨基磺酸钠转化为氨基化合物，其次对样品处理液进行中和反应，再利用衍生试剂对氨基化合物进行柱前衍生，最后通过高效液相色谱法定量检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
（1） 脱磺酸基：取白酒样品，加入过氧化氢溶液和浓盐酸溶液，混合，置于100℃水浴中加热反应20-120min，得样品处理液；
（2） 中和：将样品处理液冷却至室温，加入氢氧化钠溶液，混匀，得待衍生液；
（3） 柱前衍生：加入衍生试剂，混匀，反应3-10min；
（4） 过滤：取衍生后的溶液，经0.22µm的有机滤膜过滤；
（5） 通过高效液相色谱法定量检测。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，过氧化氢溶液的加入量为1/2-1体积的白酒取样量；浓盐酸溶液的加入量为1/10-1/5体积的白酒取样量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，水浴加热反应时间为40-65min。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，氢氧化钠溶液的浓度为400g/L，加入量为浓盐酸溶液加入量的1-1.5体积。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用邻苯二甲醛和3-巯基丙酸作为衍生试剂进行柱前衍生。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述待衍生液中加入1-3倍体积的衍生试剂。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，步骤（5）中通过高效液相色谱法定量检测的步骤为：首先采用液相色谱法对一系列具有梯度浓度的环己基氨基磺酸钠标准溶液，绘制峰面积和浓度的标准曲线 ；再将白酒样品经前处理后用液相色谱法检测，根据峰面积-浓度标准曲线，即可得到白酒样品的环己基氨基磺酸钠的含量。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，液相色谱法采用如下色谱条件：
色谱柱：反相C18柱，规格4.6mm×250mm，粒径5μm；
流动相：磷酸盐缓冲液和乙腈按照64:36配置成流动相，并且配置前，磷酸盐缓冲液用0.008mol/L的磷酸氢二钠和0.022mol/L的磷酸二氢钠配制而成，用磷酸调节pH至3.0；
柱温：40℃；
流速：1.0mL/min；
进样量：10μL。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征还在于，液相色谱法采用荧光检测器，荧光检测器波长为激发光350nm，发射光440nm。
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