周海珍 臧永军 唐菊 曹艳云
摘 要:建立了辣椒及其制品和肉酱中罗丹明B含量的超高效液相色谱-串联质谱联用检测方法。样品经乙腈提取后,经中性氧化铝固相萃取柱净化,超高效液相色谱-串联质谱法检测。本方法定量限0.1 μg/kg,线性范围0.2~50 ng/mL;在罗丹明B添加水平0.1~10 μg/kg时,辣椒片样品中的回收率76%~92%,辣椒制品中的回收率74%~93%,肉酱样品中的回收率70%~90%。
关键词:罗丹明B;超高效液相色谱-串联质谱联用;辣椒及其制品;肉酱
Determination of Rhodamine B in Hot Pepper and Its Products as well as Meat Sauce by UPLC-MS-MS
ZHOU Hai-zhen, ZANG Yong-jun, TANG Jun, CAO Yan-yun
(Technical Center, Shineway Group Co. Ltd., Luohe 462003, China)
Abstract: A method for the determination of rhodamine B in hot pepper and its processed products as well as meat sauce by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS-MS) was established. Samples were extracted with acetonitrile, then cleaned up with a neutral aluminum oxide solid-phase extraction cartridge, and detected by UPLC-MS-MS. The limit of quantitation (LOQ) was 0.1 μg/kg, and the calibration curve was linear in the range of 0.2 to 50 ng/mL for this method. At spiked levels of 0.1–10 μg/kg, the recoveries of rhodamine B ranged from 76% to 92% in hot pepper, from 74% to 93% in hot pepper products, and from 70% to 90% in meat sauce.
Key words: rhodamine B; UPLC-MS/MS; hot pepper and its products; meat sauce
中图分类号:TS252.7文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2014)02-0022-03
罗丹明B,又名玫瑰红B、碱性玫瑰精,是一种具有鲜桃红色的人工合成染料,通常用在皮革加工、有色玻璃、烟花制造等工业领域[1-2]。因罗丹明B的着色效果好,色泽鲜亮,也被不法商家应用于辣椒及其制品和调味酱等的染色。有研究表明:罗丹明B对人体具有潜在的致癌性[2-4],因此禁止用作食品添加剂。
目前,罗丹明B的检测方法主要包括液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)[5-9]、
液相色谱-串联质谱联用法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS-MS)[10]等,前处理方法主要包括凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography,GPC)净化和固相萃取(solid phase extraction,SPE)净化等方法。由于GPC净化比较费时,且产生大量废液;而文献中的固相萃取法主要采用C18柱、HLB柱或MCX柱,成本较高[11-13]。本实验采用自制中性氧化铝柱净化,具有成本低、净化效果好等优点,结合UPLC-MS-MS
的定性定量准确、快速等优势[14-19],建立了一种应用UPLC-MS-MS法测定复杂基质辣椒及其制品和肉酱中罗丹明B含量的定性定量分析和确证方法,以期为复杂基质中罗丹明B的测定提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
罗丹明B标准品(纯度95%) 美国Sigma公司;乙腈、甲酸 美国Fisher公司;甲酸铵 美国Alfa Aesar公司;中性氧化铝固相萃取柱 自制;辣椒片、辣椒制品、肉酱 市售。
1.2 仪器与设备
Xevo TQ MS超高效液相色谱-串联质谱联用仪 美国Waters公司;电子天平 瑞士Mettler Toledo公司;VX-III型多管平行振荡器 北京Targin公司;KQ-500DE型超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;GL-21M型离心机 湖南湘仪离心机有限公司;氮气发生器 英国Peak公司;N-EVAP112型氮吹仪 德国OA-SYS公司;旋转蒸发装置 日本Eyela公司;固相萃取装置 美国Waters公司。
1.3 方法
1.3.1 标准溶液配制
标准储备液:准确称取10.53 mg罗丹明B标准品于100 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,混匀,即为100 μg/mL的标准储备液,避光储存于4 ℃冰箱中。
标准中间液:准确吸取1.00 mL 质量浓度为100 μg/mL
罗丹明B标准储备液于100 mL容量瓶中,用甲醇定容,混匀,即为1.0 μg/mL的标准中间液,避光储存于4 ℃冰箱中。
1.3.2 标准系列
用乙腈将罗丹明B标准中间液稀释成0.2、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0 ng/mL的标准系列。
1.3.3 样品处理[5-10]
样品提取:称取处理均匀的样品(2.00±0.01)g于50 mL聚丙烯离心管中,加入10 mL乙腈,于多管平行振荡器上振荡提取30 min,超声提取15 min,7000 r/min
离心5 min,取全部上清液转入另一50 mL离心管中,待净化。
样品净化:在固相萃取管底部装上筛板,装入3.0 g经135 ℃烘干4 h的中性氧化铝基准试剂,在氧化铝上层加盖筛板,固定柱体。将提取液全部通过自制氧化铝柱,用5 mL丙酮淋洗,抽干;用10 mL乙腈∶水为9∶1
(V/V)混合溶液洗脱,洗脱液于50 ℃氮吹仪上挥发至干,用1 mL质谱纯乙腈复溶,超声溶解后过0.45 μm有机滤膜,滤液待测。
1.3.4 液相色谱条件
Waters BEH-C18 柱(2.1×50 mm,1.7μm);柱温40 ℃;进样量5 μL;流动相A:5 mmol/L甲酸铵+0.1%甲酸水溶液;B:乙腈。洗脱梯度:初始流动相B为10%,0~2 min,B的比例等度变为90%,3 min回到初始流动相并保持1 min,总分析时间为4 min。
1.3.5 质谱条件
采用ESI+多反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)模式,电离电压3.0 kV,源温150 ℃,雾化气温度450 ℃,雾化气流量900 L/h,锥孔气流量20 L/h,碰撞气为高纯氩气。经优化,罗丹明B的母离子m/z 443.43,锥孔电压40 V,定量离子对m/z 443.43/399.30,碰撞能
35eV,定性离子对m/z 443.43/355.28,碰撞能45 eV。
2 结果与分析
2.1 提取试剂选择
实验分别选用正己烷、乙腈和乙酸乙酯∶环己烷为1∶1(V/V)作为提取试剂,按1.3.3节进行前处理,结果表明,采用乙酸乙酯∶环己烷为1∶1(V/V)提取后的样液颜色很深,可能是因为辣椒及其制品和肉酱中的非极性杂质被充分提取,经氧化铝柱净化后样液颜色仍较深,样品的基质效应较为严重,回收率相对较低;而采用乙腈提取时,罗丹明B能得到充分的提取,油脂类等非极性杂质在乙腈中溶解较少,净化后上机样液基本无色,样品受基质影响较小,回收率较高,所以,最终选用乙腈作为提取试剂。
2.2 洗脱液选择
选用135 ℃烘干活化4 h后中性氧化铝作为固相萃取填料,上样和淋洗时尽可能减少水的引入,洗脱时将水按体积比加入乙腈或甲醇中,氧化铝填料经水去活化后将目标物洗脱下来。结果表明,水+乙腈的组合洗脱效果优于水+甲醇的组合洗脱效果,而当水∶乙腈的比例为1∶9(V/V)时,罗丹明B已被完全洗脱,且大部分极性杂质被氧化铝柱截留,所以最终选用水∶乙腈为1∶9(V/V)作为洗脱液。
2.3 质谱条件优化
罗丹明B在ESI+电离模式下易得到H+形成较为稳定的[M+H]+的分子离子,本实验对1 μg/mL罗丹明B标准溶液进行全扫描和子离子扫描,获得罗丹明B的母离子扫描图和特征碎片离子扫描图(图1),选择丰度比最强的碎片离子对m/z 443.43/399.30为定量离子对,丰度比较强的离子对m/z 443.43/355.28为定性离子对。
图 1 罗丹明B的母离子扫描图(A)和子离子扫描图(B)
Fig.1 Parent ion scan (A) and fragment ion scan (B) spectra of rhodamine B
2.4 线性方程和定量限
分别以定量离子峰面积y对含量x作标准曲线,其回归方程为y=1342.4x+18.4,相关系数r=0.998。以RSN=10为定量限,罗丹明B的定量限为0.2 μg/mL;采用阴性样品中添加目标化合物的方法,按1.3.3节方法进行前处理,得到本方法的样品定量限为0.1 μg/kg。加标量为0.1 μg/kg时辣椒和肉酱中罗丹明B的总离子流图和定量离子色谱图如图2所示。
a、b分别为辣椒、肉酱中罗丹明B总离子流图;
c、d分别为辣椒、肉酱中罗丹明B定量离子色谱图。
图 2 辣椒和肉酱中罗丹明B的总离子流图和定量离子色谱图
Fig.2 Total ion chromatogram and quantitative ion chromatogram of rhodamine B in hot pepper products and meat sauce
2.5 加标回收率和精密度
由表1所示,罗丹明B在辣椒片样品中的回收率76%~92%,RSD 3.6%~5.8%,在辣椒制品中的回收率74%~93%,RSD 3.1%~9.0%,在肉酱样品中的回收率70%~90%,RSD 3.3%~9.5%。
3 结 论
本实验研究了复杂基质辣椒及其制品和肉酱中罗丹明B含量的检测方法,采用乙腈提取,自制中性氧化铝柱净化,水∶乙腈为1∶9(V/V)的溶液洗脱,UPLC-MS/MS测定。本方法定量限0.1 μg/kg,线性范围0.2~50 ng/mL,在辣椒片样品中的回收率76%~92%;辣椒制品中的回收率74%~93%;肉酱样品中的回收率70%~90%。本方法检测灵敏度高,杂峰干扰小,检出限低,适用于辣椒及其制品和肉酱中罗丹明B含量的定性定量分析和确证。
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