葛根粉中1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的测定

摘 要：目的：建立气相色谱-氢火焰离子化检测法（Gas Chromatography-Flame Ionization Detector，GC-FID）和气相色谱-质谱法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）同时检测葛根粉中1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的分析方法。方法：试样经乙腈提取，提取液过滤后，上机测定。结果：采用GC-FID法和GC-MS法测定时，目标物质分别在0～50.00 μg·mL-1以及0～10.00 μg·mL-1线性范围内线性关系良好，相关系数r均大于0.999 9；1，2-丙二醇的检出限分别为5 mg·kg-1、1 mg·kg-1，1，3-丙二醇的检出限分别为

8 mg·kg-1、1 mg·kg-1；两种方法对应目标物质的平均加标回收率均≥89.2%，相对标准偏差均＜5%。结论：GC-FID法与GC-MS法的灵敏度均较高、回收率高、重现性好，且操作简单快捷，适合于葛根粉中1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的测定，可适应不同检测机构的需要。

关键词：葛根粉；气相色谱-氢火焰离子化法（GC-FID）；气相色谱-质谱法（GC-MS）；1，2-丙二醇；1，3-丙二醇

Determination of 1，2-Propanediol and 1，3-Propanediol in Pueraria lobata Powder

CHEN Hao， LIU Na， HUANG Jing， YANG Fang*， CHEN Zhi， MEI Xia

（Changde Institute for Food Control， Changde 415000， China）

Abstract： Objective： To establish a method for the simultaneous detection of 1，2-propanediol and 1，3-propanediol in Pueraria lobata powder by gas chromatography-flame ionization detector （GC-FID） and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. Method： The samples were extracted by acetonitrile， filtered by the extract， and then measured on the machine. Result： When GC-FID and GC-MS were used to determine the target substances， the target substances had a good linear relationship in the linear range of 0 μg·mL-1 to 50.00 μg·mL-1， 0 μg·mL-1 to 10.00 μg·mL-1， respectively， and the correlation coefficients r were greater than 0.999 9; the detection limits of 1，2-propanediol were 5 mg·kg-1 and 1 mg·kg-1， the detection limits of 1，3-propanediol were 8 mg·kg-1 and 1 mg·kg-1， respectively. The average recoveries of the target substances were greater than or equal to 89.2%， and the relative standard deviations were less than 5%. Conclusion： The GC-FID method and GC-MS method have high sensitivity， high recovery， good reproducibility， simple and fast operation， and are suitable for the determination of 1，2-propanediol and 1，3-propanediol in Pueraria lobata powder， which can meet the needs of different testing institutions.

Keywords： Pueraria lobata powder; gas chromatography-hydrogen flame ionization （GC-FID）; gas chromatograph-mass spectrometry （GC-MS）; 1，2-propanediol; 1，3-propanediol

葛根即野葛的根，在我国许多地区都有种植，因其药用价值高，又有营养保健功效，素有“南葛北参”之称[1-2]。葛根粉是由葛根磨粉得到，其在《神农本草经》《本草纲目》等医学经典中均有详细介绍[3]。如今葛根粉已成为学者的研究热点，被开发为多种产品，如糕点、糯米饭、葛根面条，以及葛根粉袋泡茶、葛根复合饮料等[1，4]。

丙二醇是一种无色无味、低毒性的液体，主要有1，2-丙二醇和1，3-丙二醇两种同分异构体[5]。《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）规定，丙二醇作为食品添加剂，其功能包括增稠剂、消泡剂、稳定剂、乳化剂等[6]。丙二醇虽然属于安全低毒类食品添加剂，但长期过量食用可能会在肾脏中累积，最终导致中毒[7]，可造成呼吸变缓、心率降低，严重时甚至会失去意识，对人体神经系统影响较大[5-8]。GB 2760—2014中对糕点和生湿面制品中丙二醇的使用进行了限量要求，但对葛根粉没有进行相关规定。

《食品安全国家标准 食品中1，2-丙二醇的测定》（GB 5009.251—2016）中仅针对1，2-丙二醇进行检测，但作为其同分异构体的1，3-丙二醇也有被添加的风险[5，9]，且该方法的检测范围中未包含葛根粉的检测。因此，本文建立气相色谱-氢火焰离子化检测法（Gas Chromatography-Flame Ionization Detector，GC-FID）和气相色谱-质谱法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）对葛根粉中的1，2-丙二醇和1，3-丙二醇进行同时检测，旨在为葛根粉的有效监管提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

乙腈 （HPLC级，Supelco）；正己烷（HPLC级，天津市科密欧化学试剂有限公司）；无水乙醇、无水乙酸钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。

标准物质1，2-丙二醇（纯度≥99.8%）、1，3-丙二醇（纯度≥99.9%），坛墨质检-标准物质中心。

1.2 仪器与设备

MS3 control涡旋混合器，德国IKA；HZ-200B回旋振荡器，上海实贝仪器设备厂；MS105电子天平，梅特勒；GC-2030气相色谱仪（配有氢火焰离子化检测器），日本岛津；7890B-7000D气相色谱-质谱联用仪（配有EI离子源），安捷伦。

1.3 样品提取及净化

试样粉碎后，准确称取2 g（精确到0.01 g），加入100 mL具塞锥形瓶中，再加入50.0 mL无水乙醇，涡旋混匀2 min，振荡提取40 min，静置1 h后通过无水硫酸钠（约2 g）过滤，所得滤液上机分析。

1.4 标准溶液配制

1.4.1 标准储备溶液

准确称取1，2丙二醇和1，3丙二醇标准物质0.1 g（精确到0.000 1 g）至10 mL容量瓶中，用无水乙醇溶解并定容至刻度，摇匀，得到1，2-丙二醇和1，3丙二醇标准储备液（10.0 mg·mL-1）。贮存于4 ℃冰箱中，有效期3个月。

1.4.2 标准系列工作溶液

准确吸取1，2-丙二醇和1，3丙二醇标准储备液，用无水乙醇逐级稀释，配制成：供气相色谱仪使用的质量浓度为0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1、5.0 μg·mL-1、10.0 μg·mL-1、20.0 μg·mL-1、50.0 μg·mL-1的1，2-丙二醇和1，3丙二醇标准系列溶液，临用现配；供气相色谱-质谱联用仪使用的质量浓度为0 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.5 μg·mL-1、1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1和10.0 μg·mL-1的1，2-丙二醇和1，3丙二醇标准系列溶液，临用现配。

1.5 仪器条件

1.5.1 岛津GC-2030气相色谱仪

DB-WAX色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），载气为高纯氮气，恒流模式，柱流速为1.0 mL·min-1；柱温箱升温程序：初始温度80 ℃，保持1 min，20 ℃·min-1升温至160 ℃，保持2 min，再以15 ℃·min-1升温至220 ℃，保持10 min；进样口温度：230 ℃；检测器温度240 ℃；氢气流量：40 mL·min-1；空气流量：350 mL·min-1；进样量：1 μL；进样方式选择分流进样，分流比10∶1。

1.5.2 安捷伦7890B-7000D气相色谱-质谱联用仪

DB-WAX色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），载气为高纯氦气，恒流模式，载气流速为1.0 mL·min-1；进样量：1 μL；进样方式选择分流进样，分流比10∶1；进样口温度：230 ℃；柱温箱升温程序：初始温度80 ℃，保持1 min，20 ℃·min-1升温至160 ℃，保持2 min，再以15 ℃·min-1升温至220 ℃，保持5 min。电子轰击源EI；离子源温度：230 ℃，四极杆温度：150 ℃；传输线温度：280 ℃；检测器温度：240 ℃；离子源电离能量：70 eV；溶剂延迟3 min；扫描模式为选择离子监测模式（Selected Ion Monitor，SIM）。

2 结果与分析

2.1 图谱及质谱参数的确定

对于GC-MS，采用全扫描模式分别对1，2-丙二醇和1，3丙二醇进行全扫描，找到各自的母离子，再进行母离子打碎，得到子离子，以响应最高的子离子作为定量离子，以响应较好的几个特征子离子作为定性离子，进行SIM扫描，使用1，2-丙二醇和1，3丙二醇的混合标准溶液在SIM模式下建立方法，进行分析。1，2-丙二醇和1，3丙二醇在该条件下的质谱参数见表1，离子色谱图见图1。

使用10.0 μg·mL-1的1，2-丙二醇和1，3丙二醇标准溶液按1.5项仪器条件上机测定，在气相色谱仪上测定1，2-丙二醇和1，3丙二醇的保留时间见图2（GC-FID）；在气相色谱-质谱联用仪上测定1，2-丙二醇和1，3丙二醇的保留时间见图1（GC-MS）。

2.2 线性关系与检出限、定量限

对于GC-FID，在0～50.00 μg·mL-1时，1，2-丙二醇和1，3丙二醇质量浓度与峰面积呈良好的线性关系，相关系数均大于0.999 9；以3倍信噪比（S/N=3）计算方法检出限，以10倍信噪比（S/N=10）计算方法定量限，线性方程、检出限、定量限见表2。

对于GC-MS，在0～10.00 μg·mL-1时，1，2-丙二醇和1，3丙二醇质量浓度与峰面积呈良好的线性关系，相关系数均大于0.999 9；以3倍信噪比（S/N=3）计算方法检出限，以10倍信噪比（S/N=10）计算方法定量限，线性方程、检出限、定量限见表2。