固相萃取联合HPLC同时测定食品中防腐剂和甜味剂的方法初探

作     者：廖杰 

作者单位：重庆医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：练雪梅

授予年度：2020年

学科分类：1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 100403[医学-营养与食品卫生学] 10[医学] 

主      题：固相萃取 四氧化三铁纳米材料 高效液相色谱法 人工合成防腐剂 人工合成甜味剂 

摘      要：背景:近些年来,随着社会经济的高速发展,人们的生活和文化水平日益的提高,对于食品的口感、品质和外观也有了更高的要求,因此,市面上使用的食品添加剂也越来越多。一些不良企业为了追求经济利益,会超标使用、滥用食品添加剂等,现有研究表明,人体长期超标食用添加剂会对身体健康会造成不同程度的损伤,而防腐剂和甜味剂是食品添加剂检测中最重要的项目,它们都具有食品使用量大、使用检测范围广的特点。目前,国家标准检测方法对于多种防腐剂和甜味剂的液相色谱检测通常都是单独的检测或同时检测一两种,检测时间比较长,检测的效率比较低。近年来也可以看到有一些学者采用了超高效的液相色谱-质谱联用法同时检测了食品中多种防腐剂和甜味剂的相关报道,但是由于这种超高效的液相色谱质谱联用仪比较昂贵,一些中小型的实验室也没有相应的条件进行配备,所以目前这种检测方法还没有在市场上得到大面积的推广,因此,建立一种快速、高效、简便的对食品化学添加剂的分析检测方法是非常必要的。众所周知,在一个样品完整的检测分析过程中,样本前处理技术至关重要,样本前处理占整个分析过程时间的60%,而有30%的数据误差也来自样本前处理。近年来,纳米材料具有表面面积大、化学稳定性好、易于重复使用的特点,引起了科研人员的关注,把它作为SPE吸附剂用于实际的样品分析。目的:建立一种能同时测定食品中六种防腐剂和甜味剂的高效液相色谱(HPLC)法。同时探讨以FeO纳米材料作为固体萃取剂,优化样品前处理过程在提高食品添加剂检测效率中的作用。方法:分别称取适量的标准品,用甲醇溶解,配制成浓度为1.0mg·mL的苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、脱氢乙酸、安赛蜜和糖精钠标准储备液(脱氢乙酸用20 g·L的氢氧化钠溶液溶解)。将配制好的标准储备液用超纯水逐级稀释成浓度为100μg·mL、50μg·mL、20μg·mL、10μg·mL、5μg·mL的混合标准液;滤液经0.45μm滤膜过滤,导入Agilent 1260高效液相色谱分析仪分析测定。色谱柱为ZORBAX SB-C(4.6 mm×250 mm,5μm);以0.1 mol·L磷酸二氢铵-甲醇为流动相进行梯度洗脱:0-3 min,5%B,3-13 min,5%-45%B,13-20 min,45%B,20-25 min,5%B;柱温维持为30℃;流速为1 mL·min;进样量为20μL;检测波长为230 nm。采用水热法来进行制备FeO纳米粒子,称取15 mg的FeO纳米粒子于15 mL的离心管中,加入1 mL浓度为5.0μg·mL的混合标准溶液,用恒温混匀器混匀2 min,用超声萃取6 min,待萃取完全后于离心管底端安放磁铁,FeO纳米粒子会在磁铁的作用下,会慢慢聚集在底部,随后把上清液层倒去。然后用2 mL含20%乙酸的甲醇溶液来洗脱FeO纳米微粒(分两次,每次1 mL),把洗脱液收集起来用氮气吹干(55℃),再用0.5 mL的甲醇溶解,0.22μm有机滤膜过滤,最后10μL进Agilent 1260高效液相色谱仪分析检测。色谱柱为Symmetry Shield RP(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相为0.02 mol·L乙酸铵(A)-甲醇(B)(v/v)=90:10;流速为1.0 mL·min;柱温为25℃;进样量为10μL,检测波长为230 nm。结果:利用本实验所建立的HPLC检测方法,6种人工合成防腐剂和甜味剂标准品能在25 min内完成分离;在5—100μg·mL范围内质量浓度与峰面积具有良好的线性关系,相关系数R0.99983;方法学验证,其精密度、重复性、稳定性均良好,相对标准偏差RSD0.9999,平均加标回收率在89.9%-106.4%,相对标准偏差RSD在0.41-2.53%。方法的重复性、精密度、均良好,可以满足实际样品测定的需要。结论:本文通过对色谱条件的优化,建立了一种同时测定碳酸饮料中的六种食品添加剂的高效液相色谱法,该方法的线性关系及回收率均较好;检出限较低;同时具有简单、灵敏、快速等优点。将FeO纳米颗粒作为固相萃取吸附剂应用到复杂基质的样品前处理中,采用磁性分离的方式,减少了样品前处理中的过滤、离心等耗时步骤,提高了工作效率,是一种较好的分析检测食品添加剂的新方法。