超高效液相色谱-串联质谱法测定新鲜水果中10种食品添加剂
作者： 赵超群 陶瑞 赵竟凯 诸夔妞 梁晶晶
摘要 ［目的］建立超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法测定杨梅、桑葚等新鲜水果中多种添加剂的方法。［方法］样品前处理采用乙腈-甲醇-水溶液（V∶V∶V，1∶1∶1）作为提取试剂，经振荡及超声提取后，用纯水稀释及定容，经0.22 μm滤膜过滤后，用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法在多反应监测模式（MRM）下分析检测，采用Waters Atlantis T3 C18色谱柱（2.1 mm×150 mm，5 μm）作为分析柱，梯度洗脱，外标法定量。［结果］10种添加剂在质量浓度为10.59～3 260.67 ng/mL线性关系良好（R2≥0.993 8），方法检出限为0.02～1.50 mg/kg，定量限为0.25～4.00 mg/kg；分别向桑葚和杨梅样品中添加浓度为2倍、5倍、10倍定量限浓度的10种添加剂标准品，其平均加标回收率为85.21%～108.92%，RSD为0.74%～9.63%。［结论］建立的方法具有前处理简便、灵敏度高、准确性好、重复性强等优势，能应用于杨梅、桑葚等水果中添加剂的分析检测。
关键词 食品添加剂；新鲜水果；超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法
中图分类号 TS 255.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2025）02-0201-05
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.02.040
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Determination of 10 Food Additives in Fresh Fruits by Ultra High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry
ZHAO Chao-qun， TAO Rui， ZHAO Jing-kai et al
（Zhejiang Institute for Food and Drug Control/Key Laboratory of State Market Regulation （Quality and Safety of Functional Foods）/Key Laboratory of Zhejiang Marketing Bureau （Key Laboratory of Health Food Quality and Safety）， Hangzhou，Zhejiang 310052）
Abstract ［Objective］ To establish a method for the determination of various additives in fruits such as waxberry and mulberry using ultra-high performance liquid chromatography triple quadrupole tandem mass spectrometry. ［Method］ The pre-treatment of the sample was carried out using acetonitrile methanol water solution （V∶V∶V， 1∶1∶1） as the extraction reagent. After shaking and ultrasonic extraction， the sample was diluted and made to volume with pure water. Using 0.22 μm filter membrane filters the samples. Ultra-high performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry was used for analysis and detection under multi-reaction monitoring （MRM）. The separation and analysis were performed on a Waters Atlantis T3 C18 （2.1 mm×150 mm， 5 μm）， quantitative with external standard method. ［Result］ Within the range of 10.59-3 260.67 ng/mL， the linear relationship of 10 additives was good （R2≥0.993 8）， the detection limit of the method was 0.02-1.50 mg/kg， and the quantitative limit was 0.25-4.00 mg/kg. The average recovery rates of 10 additives were 85.21%-108.92% between 5 and 10 times the LOQ concentration， and the RSD was 0.74%-9.63%. ［Conclusion］The established method has the advantages of simple pretreatment， high sensitivity， good accuracy and strong repeatability， and can be applied to the analysis and detection of additives in fruits such as waxberry and mulberry.
Key words Food additives;Fresh fruits;Ultra-high performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry
近年来，为了提升新鲜水果的甜度，同时延长其保质期，市面上一些果农及商家会在水果表面喷洒甜味剂和防腐剂，特别是浆果类水果。食品添加剂在改善食品感官品质、保持营养价值、延长食品货架期、满足加工工艺需求等方面起着非常重要的作用，防腐剂和甜味剂是常用的2类添加剂［1］。但食品添加剂的安全使用非常重要，特别是化学合成的食品添加剂大都有一定的毒性，要严格控制使用量［2-3］。我国对在食品中添加甜味剂和防腐剂有严格的限制，常用的甜味剂包括安赛蜜、纽甜、甜菊糖苷、甜蜜素、三氯蔗糖、糖精钠等，常用的防腐剂包括苯甲酸、脱氢乙酸、山梨酸、纳他霉素等，《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）［4］中均有收载，并对其允许使用的食品类型和使用限量作出了明确规定：不得在未处理的新鲜水果中直接使用。目前国标方法包括《食品安全国家标准 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》（GB 5009.28—2016）［5］、《食品安全国家标准 食品中纳他霉素的测定》（GB 5009.286—2022）［6］、《食品安全国家标准 食品中三氯蔗糖（蔗糖素）的测定》（GB 5009.298—2023）［7］、《食品安全国家标准 食品中乙酰磺胺酸钾的测定》（GB 5009.140—2023）［8］等，但未有适用的方法可同时检测新鲜水果中多种防腐剂和甜味剂。
目前文献报道的针对添加剂的检测方法主要包括高效液相色谱法［9-11］，但液相方法的前处理过程、液相色谱检测条件均不相同，其中三氯蔗糖如果用液相法测定则须用蒸发光散射检测器或者示差折光检测器，其余添加剂则使用紫外检测器在不同波长下测定，因此无法将不同种类的添加剂同时测定。气相色谱法［12-13］ 和气相色谱-质谱联用法［14-15］测定添加剂则需要进行衍生化反应。近年来，液相色谱-质谱联用法［16-19］因仪器稳定性好、灵敏度高、通用性强，逐渐成为主流检测仪器。该研究针对几种不同水果基质，以10种水果中使用可能性较高的食品添加剂为目标化合物，采用优化的前处理方法结合超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法，建立能高通量快速测定杨梅、桑葚等水果中多种添加剂的通用分析方法，并利用该方法分析市场上流通的水果。
1 材料与方法
1.1 试验材料
Triple Quad 5500 三重四极杆/线性离子阱串联质谱，美国AB Sciex公司；LC-30AD超高效液相色谱，日本Shimadiu公司；Milli-Q超纯水仪，美国Millipore公司；XPE-205电子天平，瑞士Mettler toledo公司；KS4000ic低温摇床，德国IKA公司；Multifuge XIR高速离心机，美国Thermo公司；KH-500DV型超声波清洗器，民山禾创公司。
甲醇、乙腈，色谱纯，德国默克公司；甲酸，质谱纯，美国Roe Scientificing公司；乙酸铵，质谱纯，德国CNW公司。
苯甲酸、山梨酸、糖精钠标准溶液均购自中国计量科学研究院，浓度均为1.0 mg/mL；脱氢乙酸标准品购自Chem Service，纯度为99.5%；纳他霉素标准品购自Dr.Ehrenstorfer GmbH，纯度为90.41%；甜蜜素标准品购自Dr.Ehrenstorfer GmbH，纯度为99.0%；安赛蜜标准品购自Dr.Ehrenstorfer GmbH，纯度为99.69%；三氯蔗糖标准品购自中国食品药品检定研究院，纯度为99.9%；纽甜标准品购自Sigma aldrich，纯度为99.4%；甜菊糖苷标准品购自中国食品药品检定研究院，纯度为100%。
1.2 试验方法
1.2.1 标准溶液的配制。
1.2.1.1 标准储备液。购买的苯甲酸、山梨酸、糖精钠标准溶液可直接作为相应的标准储备液。分别称取甜蜜素、安赛蜜、三氯蔗糖、脱氢乙酸标准品约10 mg置于10 mL容量瓶中，加入水超声溶解，并定容至刻度，配制成浓度为1.0 mg/mL 的标准储备液，于4 ℃下避光保存。分别称取纳他霉素、纽甜、甜菊糖苷标准品约10 mg置于10 mL容量瓶中，加入甲醇超声溶解，用甲醇稀释至刻度，配制成浓度为1.0 mg/mL 的标准储备液，于-18 ℃下避光保存。
1.2.1.2
混合标准溶液。准确吸取安赛蜜、纽甜、甜菊糖苷标准储备液各0.1 mL，甜蜜素标准储备液0.2 mL，脱氢乙酸、纳他霉素标准储备液各0.8 mL，糖精钠、三氯蔗糖、苯甲酸、山梨酸标准储备液各1.6 mL于10 mL容量瓶中，用乙腈-甲醇-水溶液（V∶V∶V，1∶1∶1）定容至刻度，配制成混合标准溶液，于4 ℃以下避光保存，有效期90 d。
1.2.1.3 混合标准系列工作溶液。分别准确吸取上述混合标准溶液0.01、0.02、0.05、0.08、0.10、0.15和0.20 mL，用相应类别的空白样品基质液定容至10.0 mL，配制成安赛蜜、纽甜、甜菊糖苷质量浓度分别约为10、20、50、80、100、150和200 ng/mL，甜蜜素质量浓度分别约为20、40、100、160、200、300和400 ng/mL，脱氢乙酸、纳他霉素质量浓度分别约为80、160、400、640、800、1 200和1 600 ng/mL，糖精钠、三氯蔗糖、苯甲酸、山梨酸质量浓度分别约为160、320、800、1 280、1 600、2 400和3 200 ng/mL的混合标准系列工作溶液。临用现配。