葡萄酒中的甜蜜素和二氧化硫的固相萃取离子色谱测定法

解彦平，王淑惠，何燕

(石家庄市疾病预防控制中心，河北石家庄 050019)

葡萄酒中的二氧化硫不仅可以作为细菌抑制剂，同时也是一种抗氧化剂，可以保护葡萄酒的天然水果特性，同时防止酒液的老化。二氧化硫含量过高，人体饮用后会引起急性中毒［1-2］。为了改善葡萄酒口感，甜蜜素被非法添加使用，如果过量使用，会引起食品安全问题，影响消费者的身体健康［3-4］。因此，葡萄酒中的二氧化硫和甜蜜素含量应该在葡萄酒检测中严格监控。

我国现行的国标法食品中的甜蜜素和二氧化硫的测定，分别采用气相色谱法、化学法常规的化学分析法分开检测。前处理过程繁琐，稳定性差，检测时间长，有机试剂消耗多，检测结果受实验条件及人工操作等因素的影响较大［5-6］。

本文采用自动淋洗-电导抑制离子色谱法，采用离子交换固相萃取柱净化，样品无需衍生，操作简便、快速，精密度和准确度均符合要求，相对化学法，该方法实现两种组分同时分析，节约成本，提高效率。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

二氧化硫标准溶液:环境保护部标准样品研究所(GSB07-1273-2000)，浓度为 100 μg/mL;环己基氨基磺酸钠:欧洲药典(139-05-9)，100 mg;甲醇，色谱纯;葡萄酒样品，来自农贸市场;实验用水采用电阻率为18 MΩ·cm的超纯去离子水。

ICS2000型离子色谱系统，配有EG40在线淋洗液系统、电导检测器和 Chromeleon色谱工作站;T-460/H微波超声振荡器;SiGM2-16希格玛离心机;Advantage A10型超纯水机;0.22 μm微孔滤膜;On GuardⅡP、RP固相萃取柱。

1.2 样品预处理

量取一定量葡萄酒样品于锥形瓶中，加入超纯去离子水，稀释一定的倍数，微波超声振荡器上常温振荡10 min，以3 000 r/min离心5 min。上清液再经0.22 μm微孔滤膜过滤。待测液进入色谱柱前依次通过预先活化的SPE固相萃取柱，以除去有机物大分子和色素。

1.3 色谱条件

色谱柱为 IonPacASⅡ-HC型阴离子分析柱(4.0 mm ×250 mm)，IonPacAGⅡ-HC 型阴离子保护柱(4.0 mm ×50 mm)，ASRS 抑制器(4 mm)，抑制器电流65 mA，淋洗液为26 mmol/L的KOH溶液，流速1.0 mL/min，进样体积25 μL，柱温30 ℃。

1.4 固相萃取条件

分别用一定量的去离子水和甲醇活化SPE柱，活化过程中注意控制流速，使固相萃取小柱活化充分。葡萄酒样品经过固相萃取柱，控制同样的滴速，并收集提取液。

1.5 样品测定

提取液经0.22 μm微孔滤膜过滤后，直接上机测定，以峰面积定量，根据标准曲线的回归方程求出不同组分的含量。

2 结果与讨论

2.1 标准工作曲线和检出限

按标准方法配制甜蜜素和二氧化硫的系列标准溶液，按色谱条件进行分析，结果见图1、图2。

图1 甜蜜素标准曲线Fig.1 Calibration curve of sodium cyclamate

图2 二氧化硫标准曲线Fig.2 Calibration curve of sulfur dioxide

以峰面积对浓度作回归，得到两种组分的线性范围和相关系数等指标(见表1)。准确量取5.0 mL样品，定容到50 mL，测得样品中甜蜜素和二氧化硫的检出限分别为 1.0，1.0 mg/L。实验结果见表1，两种组分在各自的测试浓度范围内质量浓度ρ与峰面积 A都具有良好的线性关系，相关系数都在0.999 0以上。加标样品色谱图见图3。

表1 甜蜜素和二氧化硫指标Table 1 Parameters of sodium cyclamate and sulfur dioxide

图3 加标样品色谱图Fig.3 Chromatogram of spiked sample

2.2 精密度实验

在相同的色谱条件下，将配制好的甜蜜素和二氧化硫标准溶液进行7次重复测定，结果见表2。

表2 精密度测定Table 2 Precision tests

由表2可知，这两种标准品的相对标准偏差分别为0.52%，1.21%，方法的精密度良好，达到葡萄酒样品中甜蜜素和二氧化硫的测定要求。

2.3 加标回收率

在6种已知本底值的不同红葡萄酒(750 mL)样品中加入一定量标准溶液，按照相同的色谱条件进行测定，结果见表3。

表3 实际样品测定及加标回收结果Table 3 Results of recovery and determination of samples

2.4 淋洗液的选择

甜蜜素溶于水，在碱性条件下带负电荷，离子色谱对甜蜜素有所保留。同时，葡萄酒中的二氧化硫是以亚硫酸盐形式存在，在酸性条件下易分解释放出 SO2，SO32－在中性和碱性溶液中较稳定［7-8］，因此，我们尝试采用离子色谱法测定葡萄酒中的这两种相对国标法较复杂组分。实验室采用KOH在线淋洗液系统，淋洗在线发生器的使用可以保证KOH的高纯度和精确的浓度，消除人工配制淋洗液以及试剂杂质、CO2引入的误差，有利于得到稳定的基线和小的噪声，从而保证高的重现性和信噪比［9］。

2.5 色谱条件的选择

为了达到最佳的分离效果和合理的保留时间，我们多次对色谱条件进行优化。增加流速，可缩短保留时间，分离效率并不明显，我们选择1.0 mL/min流速，在该条件下分离度和分析时间较合适。淋洗液的浓度越高，从固定相置换溶质离子越有效，保留时间相应会缩短，但淋洗液浓度过高将降低信噪比，造成背景电导偏高［10］。结合上述因素和色谱柱的使用情况，我们选择淋洗液浓度为26 mmol/L的KOH溶液，仪器推荐的抑制器电流(65 mA)进行测试，可以得到分离度很好的色谱峰形。

2.6 固相萃取处理

葡萄酒中的蛋白质、树脂、聚合物、色素可使酒具有胶体溶液的性质，同时也是酒中的不稳定因素，这些组分不仅会堵塞管道，而且还直接作用于分离柱，影响柱的性能和寿命，故选用固相萃取柱对葡萄酒样品进行前处理。OnGuardⅡ固相萃取柱基质为二乙烯基苯高聚物，可选择性吸附样品基体中的疏水性化合物，从而实现样品的有效净化。同时RP柱还起到过滤作用，稍浑浊或有少量杂质的样品，过RP柱后样液更清澈，有利于样品分析和色谱柱保护［5］。

3 结论

结合固相萃取的样品前处理技术，我们建立了一种快速测定葡萄酒中甜蜜素和二氧化硫的方法。相对国标方法，该方法步骤和操作简便，其精密度和灵敏度符合要求，适用于批量葡萄酒这两种组分的测定分析。

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