超高效液相色谱-串联质谱法快速测定白酒中乙基麦芽酚

陈永发，王 远，张金磊，巩婧婷

（新疆农垦科学院分析测试中心，新疆石河子 832000）

乙基麦芽酚（Ethyl maltol），学名为2 -乙基-3 - 羟基- 4 -吡喃酮，其分子式为C7H8O3[1]，是国家卫生和计划生育委员会在2015 年5 月实施的《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》 （GB 2760—2014）[2]中规定允许食品生产企业在食品中添加使用的增香剂。在热水、甲醇及甘油等试剂中溶解度较高。由于具有浓郁的焦糖味和水果味，可在不同类型食品中起到改善口感与增强香味的效果，所以目前乙基麦芽酚在食品行业生产中的应用很普遍，如在酒类、果蔬汁、饮料等中适量添加，能明显改善产品的香气及口感[3]。但是，乙基麦芽酚并非天然的增香物，是由淀粉发酵得到曲酸，再经一系列加工而得的发酵增香物。研究表明，食用添加过量乙基麦芽酚的食品，对人体健康存在一定危害，尤其是对人体的肝脏危害较大，严重时甚至可能出现呼吸困难、呕吐等症状，对人体的危害程度较大[4]。因此，在食品中添加乙基麦芽酚含量的大小是评价食品安全性的一个重要指标。

目前，分析测定乙基麦芽酚含量的主要方法有电化学法、气相色谱-串联质谱法、离子色谱方法、液相色谱-串联质谱法、荧光法、拉曼光谱法、气相色谱法、分光光度法、液相色谱法[5-11]等。其可以添加的基质有食用植物油、酒类、肉制品、面包、糕点、果冻、饮料、烟草、糖果、饼干、乳粉[12]等。然而，目前针对白酒中乙基麦芽酚含量检测方法较少。试验拟通过对仪器参数及前处理优化，建立快速、简单的超高效液相色谱-串联质谱法测定白酒中乙基麦芽酚的方法。

1 材料与方法

1.1 试剂与材料

甲醇、乙腈、甲酸（HPLC 级），德国CNW 公司提供；乙基麦芽酚（纯度＞99.0 %），德国Dr.Ehrenstorfer 公司提供；白酒，购自新疆市场。

1.2 仪器与设备

AB SCIEX QTRAP 5500+ 型超高效液相色谱-串联质谱仪，美国AB 公司产品；MS3 basic 型漩涡混合器，德国IKA 公司产品；KQ-600DE 型超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司产品；IQ7000 型超纯水仪，美国Milli-Q 公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 标准溶液的配制

准确称取乙基麦芽酚标准品10 mg（精确至0.1 mg） 于10 mL 容量瓶中，用甲醇定容至刻度线，配制质量浓度为1.0 mg/mL 的乙基麦芽酚标准储备液，置于-20 ℃条件下避光保存，有效期6 个月。准确移取0.10 mL 质量浓度为1.0 mg/mL 的标准储备溶液至10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，配制成10 μg/mL 的标准中间溶液，置于-20 ℃条件下避光保存，有效期1 个月。

1.3.2 样品前处理

称取经超声5 min 后的白酒10 g（精确至0.01 g）于50 mL 容量瓶中，用甲醇定容至刻线，漩涡1 min，混匀，过0.22 μm 有机微孔滤膜，供UPLC-MS/MS法测定。

1.3.3 UPLC-MS/MS 分析

色谱条件：BEH C18色谱柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm），柱温25 ℃，流动相组成：0.1 %甲酸水-甲醇（梯度），进样量5 μL，流速0.3 mL/min，梯度洗脱。

以0.1%甲酸水-甲醇为流动相的梯度洗脱程序见表1。

表1 以0.1%甲酸水-甲醇为流动相的梯度洗脱程序

质谱条件：电喷雾离子源类型：ESI+，多反应监测模式：MRM，IS 电压5 500 V，源温度500 ℃，雾化气GS1 50 ℃，气帘气CUR 35 psi，辅助气50 psi，碰撞气CAD 8 psi。

乙基麦芽酚的质谱参数见表2。

表2 乙基麦芽酚的质谱参数

1.3.4 标准曲线、检出限及定量限

分别取适量10 μg/mL 标准中间液于容量瓶中，用空白基质溶液配制成0.5，1.0，2.0，5.0，10.0 ng/mL的乙基麦芽酚系列工作液，用0.22 μm 有机微孔滤膜过滤，供超高效液相色谱-串联质谱仪测定。以乙基麦芽酚标准溶液质量浓度（X） 为横坐标、峰面积（Y） 为纵坐标，采用外标法建立乙基麦芽酚标准曲线。以3 倍噪音计算出检出限，以10 倍噪音计算出定量限。

1.3.5 回收率和精密度

在不含乙基麦芽酚的白酒样品中添加3 个水平标准液（5，25，50 μg/kg），按照1.3.2 节方法处理样品，在1.3.3 节仪器条件下对处理好的样品进行测定，对添加不同水平的样品进行6 次平行试验。计算加标回收率考查其准确性，计算相对标准偏差（RSD） 考查其精密度。

1.3.6 数据处理

试验通过Microsoft Excel 2016 软件对3 次重复试验得到的试验结果平均值进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 质谱和色谱条件优化

2.1.1 质谱条件优化

在电喷雾电离和多反应监测模式下，对质量浓度为100 ng/mL 的乙基麦芽酚标准工作液进行多次注射进样，通过对去簇电压和碰撞能等质谱参数的优化，选择稳定性好、离子丰度比高和干扰较小的2 个碎片离子分别作为乙基麦芽酚的定量离子和定性离子，并通过比较2 个离子对的响应值大小，选择响应值较高的作为定量离子对。

乙基麦芽酚的MRM 离子对质谱图见图1。

2.1.2 流动相的优化

不同流动相体系对乙基麦芽酚的影响见图2。

图2 不同流动相体系对乙基麦芽酚的影响

通过比较0.1%甲酸水溶液-甲醇，水-甲醇和0.1%甲酸水-0.1%甲酸乙腈3 种流动相体系对同一质谱参数下乙基麦芽酚峰形的影响。结果发现，当流动相为0.1%甲酸水-0.1%甲酸乙腈（图2（b））和水-甲醇（图2（c）） 体系时，乙基麦芽酚洗脱效果不佳，峰形较宽且对称性差，影响定量结果的准确性；当流动相为0.1 %甲酸水溶液- 甲醇（图2（a）） 时，乙基麦芽酚的峰形尖锐且对称性好。因此选择0.1%甲酸水-甲醇体系作为检测白酒中乙基麦芽酚的流动相。

2.1.3 色谱柱温度的优化

色谱柱温度是影响化合物峰型和响应值的重要因素之一，试验考查了不同温度变化对乙基麦芽酚响应值的影响。结果发现，当色谱柱温度为25 ℃时，乙基麦芽酚的响应较高。因此试验选25 ℃作为检测白酒中乙基麦芽酚的色谱柱温度。

不同色谱柱温度对乙基麦芽酚响应值的影响见表3。

表3 不同色谱柱温度对乙基麦芽酚响应值的影响

2.2 线性关系、检出限及定量限

乙基麦芽酚的线性范围、线性方程、相关系数、检出限及定量限见表4。

表4 乙基麦芽酚的线性范围、线性方程、相关系数、检出限及定量限

由表4 可知，在0.5~10.0 ng/mL 质量浓度范围内，乙基麦芽酚呈现良好的线性关系，线性相关系数（R2）为0.999 2。检出限为2.5 μg/kg，定量限为5 μg/kg。与郭建博等人[13]建立的超高效液相色谱-串联质谱法测定调味酱中乙基麦芽酚含量的检出限和定量限（检出限为0.01 mg/kg，定量限为0.04 mg/kg） 相比有明显提高。

2.3 回收率及精密度

乙基麦芽酚的回收率和精密度见表5。

表5 乙基麦芽酚的回收率和精密度

由表5 可知，在白酒中添加乙基麦芽酚的回收率范围为95.4%~102.0%，相对标准偏差（RSD） 的范围为1.0%~1.6%。表明该方法的准确度和精密度满足白酒中乙基麦芽酚的检测要求。

乙基麦芽酚的MRM 谱图见图3。

图3 乙基麦芽酚的MRM 谱图

3 结论

采用BEH C18色谱柱分离，通过优化液相和质谱条件，建立了超高效液相色谱-串联质谱法测定白酒中乙基麦芽酚含量。方法学验证测定结果表明，该方法具有简单、快速、准确性好、灵敏度较高等优点，适用于白酒中乙基麦芽酚的快速测定，为食品安全风险监测白酒中乙基麦芽酚含量的检测方法制定提供参考依据。