超高效液相色谱-串联质谱法同时检测肉制品中17种合成色素的含量.pdf
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1、龚蕾,韩智,彭青枝,等.超高效液相色谱-串联质谱法同时检测肉制品中 17 种合成色素的含量 J.食品工业科技,2023,44(21):309315.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023010014GONGLei,HANZhi,PENGQingzhi,etal.Determinationof17KindsofSyntheticColorantsinMeatProductsbyUPLC-MS/MSJ.Science and Technology of Food Industry,2023,44(21):309315.(in Chinese with English a
2、bstract).doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023010014 分析检测 超高效液相色谱超高效液相色谱-串联质谱法同时检测肉制品串联质谱法同时检测肉制品中中 17 种合成色素的含量种合成色素的含量龚蕾1,2,3,韩智1,2,3,彭青枝1,2,3,周陶鸿1,2,3,黄徽1,2,3,于果1,2,3,王福燕4,*(1.湖北省食品质量安全监督检验研究院,湖北武汉430075;2.国家市场监管重点实验室(动物源性食品中重点化学危害物检测技术),湖北武汉430075;3.湖北省食品质量安全检测工程技术研究中心,湖北武汉430075;4.江汉大学医学部,湖北武汉430056
3、)摘要:为了建立超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)同时快速检测肉制品中 17 种合成色素的方法。经水振荡提取样品,正己烷除油,弱阴离子固相萃取柱(WAX)富集净化,以乙腈-5mmol/L 乙酸铵为流动相进行梯度洗脱,采取负离子扫描,在多反应监测模式(MRM)下,使 17 种目标化合物在 ACQUITYUPLCHSST3 反相色谱柱上分离,使用外标法定量。结果表明,17 种目标化合物在 201200g/L 的线性范围内相关系数均大于0.99,方法的检出限为 0.010.05mg/kg,定量限为 0.030.15mg/kg。17 种目标化合物在阴性基质中通过添加 3 个不同加标水平
4、(0.15、0.30 和 1.0mg/kg)进行回收率测试,不同水平下的回收率为 71.2%103.5%,相对标准偏差(RSDs,n=6)范围为 1.3%4.9%。该方法净化效果好、操作简单、定量准确,适用于肉制品中合成色素的快速筛查以及快速定量分析。关键词:超高效液相色谱-串联质谱,色素,肉制品,弱阴离子固相萃取柱本文网刊:中图分类号:TS251.7文献标识码:A文章编号:10020306(2023)21030907DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2023010014Determinationof17KindsofSyntheticColorantsinMeatPr
5、oductsbyUPLC-MS/MSGONGLei1,2,3,HANZhi1,2,3,PENGQingzhi1,2,3,ZHOUTaohong1,2,3,HUANGHui1,2,3,YUGuo1,2,3,WANGFuyan4,*(1.HubeiProvincialInstituteforFoodSupervisionandTest,Wuhan430075,China;2.KeyLaboratoryofDetectionTechnologyofFocusChemicalHazardsinAnimal-derivedFoodforStateMarketRegulation,Wuhan430075,
6、China;3.HubeiProvincialEngineeringandTechnologyResearchCenterforFoodQualityandSafetyTest,Wuhan430075,China;4.SchoolofMedicine,JianghanUniversity,Wuhan430056,China)Abstract:Toestablishamethodfortherapiddetectionof17colorantsinmeatproductsbyultraperformanceliquidchromatography tandem mass spectrometry
7、(UPLC-MS/MS),samples were homogeneously extracted with water,degreasedwithn-hexane,enrichedandpurifiedwithweakanionsolidphaseextraction(WAX)column.TheseventeencompoundswereseparatedonACQUITYUPLCHSST3columnbythegradientelutionusingacetonitrile-5mmol/L收稿日期:20230104基金项目:湖北省市场监督管理局科技计划项目(Hbscjg-JS202100
8、9);湖北省重点研发计划项目(2020BCA091)。作者简介:龚蕾(1991),女,硕士,工程师,研究方向:食品安全,E-mail:。*通信作者:王福燕(1975),女,博士,讲师,研究方向:公共卫生与安全,E-mail:。第44卷第21期食品工业科技Vol.44No.212023年11月ScienceandTechnologyofFoodIndustryNov.2023ammoniumacetatesolutionasmobilephase,detectedbyMS/MSwithnegativemodeinmultiplereactionmonitoring(MRM)mode,and fi
9、nally quantified by external standard method.The correlation coeffcients(r)of the seventeencompoundswereabove0.99inthemassconcentrationrangingfrom201200g/L.Thelimitsofdetectionandthelimitsofquantification of the method were 0.010.05 mg/kg and 0.030.15 mg/kg,respectively.The recoveries of seventeenan
10、alysesspikedatthreelevels(0.15,0.30and1.0mg/kg)inmeatproductsrangedfrom71.2%to103.5%withtherelativestandarddeviations(RSDs,n=6)rangedfrom1.3%4.9%.Themethodwaseasytooperateandwithgoodpurificationeffect.Itcouldbeappliedtotherapiddeterminationofthesyntheticcolorantsinmeatproducts.Keywords:ultra-perform
11、anceliquidchromatography-tandemmassspectrometry(UPLC-MS/MS);colorant;meatproduct;weakanionsolidphaseextractioncolumn(WAX)食品色泽是食品品质的一项重要指标,艳丽的色泽可提高人们的消费欲望。合成色素作为食品添加剂广泛应用在食品工业中,具有稳定性高、着色能力强、成本低廉、易调色等优点1。但合成色素主要以甲苯、苯等为原料,经过磺化、偶氮化等化学反应而制得,经人体代谢分解,可生成潜在的致癌物质,损害身体健康2。在肉制品工业中,合成色素的使用有着严格要求,我国仅允许胭脂虫红、诱惑红等色
12、素在肉制品中限量、限范围使用,而柠檬黄、苋菜红等常见合成色素禁止在肉制品中使用34。但在利益的驱动下,一些不法商家存在超范围、超限量使用色素的现象,甚至添加非食用色素,达到改善肉制品色泽的目的,危害食品安全5。据报道,在市场监督管理部门的日常监督抽检和专项抽检中,发现肉制品中检出酸性橙(酸性橙 7)、酸性红 1 等非食用色素6。GB5009.35-20167、GB/T9695.6-20088、SN/T1743-20069及 SN/T3536-201310等国家及行业标准中,规范了对柠檬黄、胭脂红、日落黄、酸性橙 7 等色素的检测方法,但是针对肉制品中可能非法添加酸性红 1、偶氮玉红等化合物还没
13、有相应的检测标准方法,缺少同时检测多种色素的技术,日常监督检测存在一定盲区。目前,检测肉制品中色素常用方法包括薄层色谱法11、高效液相色谱法1214以及液相色谱-串联质谱法1518等。蒋荣华等19采用高效液相色谱法对肉制品中的苋菜红、柠檬黄、胭脂红等 6 种色素进行检测,方法的检出限为 0.120.21mg/kg,方法的回收率为 70.33%93.08%。王韦达等20建立了固相萃取-超高效液相色谱分析方法,对不同食品中的红2G 进行检测,方法检出限为 0.03mg/kg,平均回收率在 80%以上。李道霞等21建立了阴离子固相萃取-HPLC 法测定肉制品中酸性橙、喹啉黄、红 2G 等色素的方法,
14、该方法定量限为 0.61.5mg/kg,平均回收率为 65.2%102.0%。高效液相色谱法是目前国家标准、行业标准检测色素的主要方法,但是存在定性不准、灵敏度较差等问题,相较于高效液相色谱和薄层色谱法而言,高效液相色谱-串联质谱法具有定性准确、分析时间短等优势。因此,本文针对肉制品中超量超范围以及非法添加色素的现象,通过对样品前处理及液相色谱-串联质谱法测定条件进行优化,以期建立一种快速同时测定肉制品中酸性红 1、酸性橙 7 等 17 种合成色素含量的方法,为肉制品中合成色素的滥用提供一种高效便捷的快速筛查及定量仪器方法,为食品安全监管提供技术支撑。1材料与方法1.1材料与仪器26 批次火腿
15、肠、26 批次香肠、10 批次鸭脖、10 批次腊肉等样品购自武汉市、鄂州市、黄石市的超市以及个体工商户;乙腈、正己烷、甲酸、氨水、乙酸铵色谱纯,德国 Merck 公司;硫酸铵分析纯,国药集团化学试剂有限公司;标准品信息见表 1。表117 种色素标准物质信息Table1Informationofseventeencolorants序号中文名英文名CAS号分子式生产厂家纯度(%)1酸性红1Azophloxine3734-67-6C18H13N3Na2O8S2阿尔塔98.22偶氮玉红Azorubin3567-69-9C20H12N2Na2O7S2曼哈格98.03酸性紫7Acidvilot74321-
16、69-1C20H16N4Na2O9S2阿尔塔98.74胭脂红SXPonceauSX4548-53-2C18H14N2Na2O7S2曼哈格98.25酸性红73AcidRed735413-75-2C22H14N4Na2O7S2曼哈格97.86酸性红26AcidRed263761-53-3C18H14N2Na2O7S2阿尔塔97.77酸性红18AcidRed182611-82-7C20H11N2Na3O10S3坛墨98.38新红NewRed220658-76-4C18H12N3O11S3Na3阿尔塔99.39诱惑红AlluraRedAC25956-17-6C18H14N2Na2O8S2坛墨96.61
17、0苋菜红Amaranth915-67-3C20H11N2Na3O10S3曼哈格98.411酸性橙20Acidorange20523-44-4C16H11N2NaO4S安谱96.312酸性橙7AcidOrange7633-96-5C16H11N2NaO4S坛墨98.9310食品工业科技2023 年11月WAX 固相萃取柱(200mg,6mL)、ACQUITYUPLCHSST3 色谱柱(100mm2.1mm,1.8m)美国 Waters 公司;AB4500 液质联用仪,配 Multi-Quant 数据分析软件美国 ABSCIEX 公司;ME204电子天平梅特勒-托利多仪器有限公司;MultiVor
18、-tex 涡旋混合器广州得泰仪器科技有限公司;CLT55离心机湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;0.22m水系滤膜天津津腾公司;Milli-Q 超纯水系统美国 Millipore 公司。1.2实验方法1.2.1标准溶液配制分别精密称取 17 种待测成分的标准品适量于 10mL 容量瓶中(精确至 0.0001g),加入少量超纯水进行溶解,定容到刻度,获得不同化合物的单一标准储备溶液,标准储备液浓度范围为0.102.3mg/mL,精密量取适量标准储备液,用水稀释,配制成浓度均为 10g/mL 的混合标准溶液。所有标准溶液在 4 条件下贮存。1.2.2样品前处理提取:取有代表性样品 500g,采用粉碎
19、机粉碎后,再将其研磨成细粉状,装入洁净的玻璃盛样容器内,密封并标明标记。称取 2.0g(精确至 0.01g)粉碎样品于 50mL 聚丙烯离心管中,加入 10mL 水,涡旋混匀 1min,50 下超声提取10min,加入 0.5mL 饱和硫酸铵溶液,振荡混匀1min,8000r/min 离心 10min,转移上清液至 25mL具塞试管中,加入 10mL 水再提取一次,合并两次滤液,用水定容到 25mL,此为提取液。净化:将 25mL 提取液全部转移到 50mL 离心管,加入正己烷 20mL,涡旋混匀 2min,8000r/min离心 5min,弃去全部上层正己烷,取 10mL 下层溶液待净化。将
20、 10mL 待净化液通过已活化的 WAX固相萃取柱,分别用 3mL 水、3mL2%甲酸-甲醇淋洗,弃去淋洗液,用 6mL5%氨水-甲醇洗脱,收集洗脱液,50 水浴下氮吹至干,用水定容到 1.0mL,涡旋混匀,过 0.22m 水系滤膜(聚醚砜材质),待上机。1.2.3色谱条件色谱柱:ACQUITYUPLCHSST3 色谱柱(100mm2.1mm,1.8m);进样量:5L;柱温:35;流动相:A 相为 5mmol/L 乙酸铵,B 相为乙腈,流速 0.3mL/min;梯度洗脱条件如表 2。表2梯度洗脱程序Table2Thegradientelutionprogram流动相时间(min)00.57.5
21、8.58.610A(%)959510109595B(%)559090551.2.4质谱条件离子源:电喷雾离子源;扫描方式:负离子扫描;检测方式:多反应监测;电喷雾电压:4500V;离子源温度:500;气帘气压力:35psi;碰撞气压力:8psi;雾化器压力:55psi;辅助气压力:55psi;入口电压:10.0V;碰撞室出口电压:10.0V。各色素的质谱参考条件见表 3。续表1序号中文名英文名CAS号分子式生产厂家纯度(%)13橙黄GOrangeG1936-15-8C16H10N2Na2O7S2曼哈格98.114酸性黄17Acidyellow176359-98-4C16H10Cl2N4O7S2
22、Na2阿尔塔98.615亮黄Brilliantyellow3051-11-4C26H18N4Na2O8S2阿尔塔99.216柠檬黄Tartrazine1934-21-0C16H9N4Na3O9S2安谱99.817日落黄SunsetYellowFCF2783-94-0C16H10N2Na2O7S2坛墨99.9表317 种化合物的定性离子、定量离子、去簇电压和碰撞能量Table3Qualitativeion,quantitativeion,conevoltageandcollisionenergyofseventeencompounds化合物名称保留时间(min)扫描模式母离子(m/z)子离子(m
23、/z)去簇电压(V)碰撞能量(eV)酸性红1(Azophloxine)4.38M-2Na2231.4179.0*;157.85017/22偶氮玉红(Azorubin)4.71M-2Na2228.0170.0*;221.05026/19酸性紫7(Acidviolet)4.01M-2Na2260.1178.8*;157.75019/26胭脂红SX(PonceauSX)4.78M-2Na2217.0198.6*;170.05020/24酸性红73(AcidRed73)5.32M-2Na2255.0150.4*;241.03017/11酸性红26(AcidRed26)4.75M-2Na2217.013
24、6.3*;150.24025/19酸性红18(Acid18)3.72M-3Na+H2268.0205.9*;221.04519/25新红(NewRed)3.24M-3Na+H2271.5171.9*;227.06021/30诱惑红(AlluraRedAC)4.22M-2Na2225.0207.0*;200.04020/24苋菜红(Amaranth)3.32M-3Na+H2267.9228.0*;221.06021/24酸性橙20(AcidOrange20)5.14M-Na327.0246.7*;171.15025/33酸性橙7(AcidOrange7)5.72M-Na327.0171.0*;1
25、56.04031/43橙黄G(OrangeG)4.28M-2Na2202.9150.4*;189.03012/7酸性黄17(AcidYellow17)4.83M-2Na2252.2170.8*;106.94022/35亮黄(BrilliantYellow)3.09M-2Na2288.9248.9*;196.25021/26第44卷第21期龚蕾,等:超高效液相色谱-串联质谱法同时检测肉制品中 17 种合成色素的含量3111.3数据处理使用 Analyst 软件采集数据,运用 MultiQuant3.0.2 进行定性定量分析,使用 Origin9.0 软件作图。2结果与分析2.1色谱条件与质谱条件
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