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上海斯邁歐分析儀器有限公司
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使用液質聯用儀方法分析低熱量甜味劑
2022-6-8 閱讀(189)
摘要：本應用簡報開發了一種液質聯用方法，可同時分析軟飲料中四種低熱量甜味劑：安賽蜜、阿斯巴甜、甜菊糖和三氯蔗糖。該分析方法具有以下三項基本特征：分析速度快、易于實施、成本低；可用于常規分析；通量高且平均樣品分析成本低。
言近十年來，新型低熱量甜味劑陸續進入食品市場。究其原因，糖尿病和肥胖癥等健康因素是主要考慮因素。這類新型低熱量甜味劑是由合成或天然化合物分子組成。食品及飲料產品中可能包含一種或多種低熱量甜味劑。復合型甜味劑中可能包含合成和天然低熱量分子、天然糖類，如葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖以及聚合度高于 8 的大分子寡糖，如菊糖。對于食品及飲料產品中添加的種類繁多的甜味劑，人們需要對這類產品中存在的所有甜味劑進行表征和定量。目，已經開發出多種不同的色譜和檢測技術，可對糖和天然及合成的低熱量甜味劑進行分析。結果表明，液質聯用方法具有高的靈敏度以及優的選擇性。確定使用正離子加合物電噴霧離子化模式、在中性 pH 值水溶液流動相條件下進行分析，因為寡糖鏈可能會在酸性水溶液條件下發生水解，導致常規和穩定分析無法對其進行準確定量。這類化合物包括天然糖類、蔗糖、麥芽糖、乳糖、蜜二糖以及蜜三糖。雖然在此次分析中并未包含上述化合物，但是可以在不進一步優化離子化條件的情況下，將其加入到后續分析中，來實現對不同食品基質中低熱量甜味劑和天然糖類的完整組分分析。該分析使用鋰離子作為正電荷改性劑。選擇了鋰離子加合物而非鈉離子加合物的原因在于，沒有證據表明目標化合物中羥基數目的增加會生成 [M + 2Li] 加合物，反之更有可能生成 [M + 2Na] 加合物。這樣一來方法的優化和標準化會變得更加復雜。本應用簡報中開發的液質聯用方法具有以下三項特征：無需預先運行衍生化、無需柱后添加劑（如 CHCl3）、無需進行流動相制備（如添加三乙胺和甲酸等物質）。以上特征使得該常規分析更加可靠，并且具有高通量和低成本的優勢。
實驗部分試劑、溶劑和化學品安賽蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、甜菊糖標準物質（圖 1）和氯化鋰均購于西格瑪奧德里奇公司。乙腈購于 Burdick & Jackson。水通過實驗室密理博 Milli-Q Advantage A10 純化系統獲得。超聲系統型號為 Elma E30H Elmasonic。樣品制備使用 0.5 mM LiCl 水溶液將軟飲料樣品（如調味水和可樂）稀釋1000 倍，然后進樣至液質聯用系統。對于可樂樣品，在進行稀釋，先超聲 5 min 以除去氣泡。
儀器條件使用 Agilent 1290 Infinity UHPLC 與安捷倫三重四桿液質聯用系統對樣品進行分析。HPLC 條件色譜柱 Agilent ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18，2.1 × 50 mm，1.8 µm（部件號 959757-902）流速 0.6 mL柱溫 30 °C進樣體積 1 µL流動相 A：水B：乙腈梯度程序 時間 (min) % B0.0 5.00.2 5.01.2 1002.2 1002.3 5.0質譜條件干燥氣溫度 300 °C干燥氣流量 8 L/min霧化器壓力 55 psi鞘氣溫度 250 °C鞘氣流速 11 L/min毛細管電壓 3500 V，正性和負性模式噴嘴電壓 500 V，正性和負性模式分辨率 三氯蔗糖為 widest/unit，其它均為 unit/unit
結果與討論表 1 中列出了每種化合物優化后得到的碎裂電壓和碰撞能量。在正性模式下對三氯蔗糖、阿斯巴甜和甜菊糖相應形成的鋰離子加合物 (M+7)+1 進行檢測。安賽蜜在負性模式下以鉀離子丟失形成的 (M)–1 形式被檢測。Q1 分辨率始終設為 unit 模式 (0.7 FWHM)，三氯蔗糖除外（設為widest 模式 (2.5 FWHM)）。在該設置條件下進行校正曲線第yi濃度 50 ppb 進樣分析時，四種化合物的信噪比 (S/N) 介于 1200到 37000 之間（圖 2）。這是定量穩定性的有力佐證，并且峰高均遠高于基線。
安賽蜜的校正曲線濃度范圍在 50 – 600 ppb，其余化合物的校正曲線濃度范圍均在 50 – 800 ppb（圖 3）。考慮到這類化合物在飲料中的正常濃度，通常需將樣品稀釋 1000 倍。另外，由于進樣量僅為 1 µL，因而可推斷基質效應不明顯。對于某些化合物，校正曲線為二次擬合，而非預期的線性擬合。上述情況在之的出版物中已被報道 [1]。這類情況可能是由化合物自身的性質以及諸如氯化鋰鹽、色譜柱和梯度等多種分析條件引起的。將可樂和調味水飲料樣品稀釋 1000 倍后進行檢測（圖 4）。對可樂樣品而言，分析結果與飲料標簽上所列的甜味劑種類和濃度均一致。而對于調味水樣品，甜味劑種類與標簽所示的一致，定量結果因為標簽沒有列出，因此無從比較。
結論本應用簡報描述了使用液質聯用方法對遠低于飲料企業常規濃度的四種低熱量甜味劑進行分析，該方法僅需稀釋和上樣兩步，是一種快速、簡便、低成本的檢測方法。
