高效液相色谱法同时测定面制品中顺丁烯二酸和富马酸的含量——雍宗锋,等 一769一 实验技术与方法 高效液相色谱法同时测定面制品中顺丁烯二酸和富马酸的含量 雍宗锋,曹慧,周新亚 (宿迁市疾病预防控制中心,江苏宿迁 223800) 摘 要:目的 建立用高效液相色谱法同时测定面制品中的顺丁烯二酸和富马酸含量。方法 样品经50 ml 10%甲 醇一水萃取,离心后,水层过O.45 m滤膜,经Waters Atlantis T3色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 m)分离,以0.1%磷酸一 甲醇(95:5,v/v)作流动相,紫外检测器检测,波长210 nm。结果在优化的试验条件下,顺丁烯二酸和富马酸的浓度 在0.1~25 g/ml范围内与峰面积呈良好的线性关系,回归方程分别为Y T : =147008x一1316.8(r=0.999 5,n= 6)和Y t=176689x一670.1(r=0.999 6,n=6),方法检出限均为2.0 mg/kg,回收率为86.88%一93.02%,相对标准 偏差为0.67%~1.08%。结论该方法简便、准确,可适用于面制品中顺丁烯二酸和富马酸的同时测定。 关键词:高效液相色谱法;面制品;顺丁烯二酸;富马酸;食品污染物;食品安全 中图分类号:R155 文献标识码:A 文章编号:1004.8456(2016)06.0769.O4 DoI:10.13590/i.cifh.2016.06.017 Simultaneous determination of maleic acid and fumaric acid in flour products by high performance liquid chromatography method YONG Zong-feng,CAO Hui,ZHOU Xin—ya (Disease Control and Prevention Center of Suqian City,Jiangsu Suqian 223800,China) Abstract:Objective To develop a high performance liquid chromatography method for the determination of maleic acid and fumaric acid in flour products.Methods The flour product samples were extracted with 50 ml of 10%methanol and water,then centrifuged and filtered with 0.45 trm membrane.Waters Atlantis T3 chromatographic column was used to separate the sample with 0.1%phosphoric acid and methyl alcohol(95:5, detected by UV・detector.the column temperature was 30℃)as the mobile phase.The samples were Under the and the wavelength was 210 am.Results optimized experimental conditions,the calibration curve showed good linearity in the range of 0.1—25 g/m1.The regression equation is,,=147008x—l316.8(r=0.999 5,n=6)for maleic acid,Y=176689x一670.1(r=0.999 6, n=6)for fumaric acid.The detection limit was 2.0 mg/kg with the recovery rate in the range of 86.88%-93.02%,and the relative standard deviation of method was 0.67%一1.08%.Conclusion The method was simple,accurate,and could be applied to the determination of maleic acid and fumaric acid in flour products. Key words:High performance liquid chromatography;flour products;maleic acid;fumaric acid;food contaminant; f0od safety 丁烯二酸存在顺反异构体,反丁烯二酸又名富 口感,但对人体肾脏造成损伤。目前,我国标准GB 马酸(fumaric acid),是一种允许使用的食品添加 剂,主要用作酸度调节剂和防腐剂,生湿面制品中 2760--2014(食品安全国家标准食品添加剂使用标 准》¨ 没有将顺丁烯二酸列为食品添加剂。关于富 马酸和马来酸的检测方法主要有高效液相色谱法 (HPLC) 、离子色谱法 、毛细管电泳法n 、液 相色谱-串联质谱法 … ,高效液相色谱法是有机酸 分析中较成熟、常用的方法。面制品中顺丁烯二酸 和富马酸的同时测定鲜见报道,因此,研究面制品 中顺丁烯二酸和富马酸的测定具有重要意义。 1材料与方法 1.1主要仪器与试剂 最大允许使用量为0.6 g/kg。顺丁烯二酸(maleic acid)又名马来酸,是重要的工业原料,不是食品添 加剂。中国台湾“毒淀粉”事件,即制造改性淀粉时 使用顺丁烯二酸酐,顺丁烯二酸酐遇水水解生成顺 丁烯二酸引起的残留。顺丁烯二酸酐加入淀粉后, 可增加食物的弹性、黏性和外观光亮度,增加食品 收稿日期:2016-07-02 基金项目:江苏省预防医学研究课题(Y2015048) 作者简介:雍宗锋 男 副主任技师 研究方向为卫生理化检验 E-mail:sqcdc@qq.com Waters e一2695高效液相色谱仪(配2998PDA紫 中国食品卫生杂志 CHINESE JOURNAL OF FOOD HYGIENE 2016年第28卷第6期 外检测器,美国Waters)、电子天平、旋涡混合器、振 荡培养箱、超声波洗涤器、台式离心机、艾科浦u系 列纯化水机。 顺丁烯二酸标准品(46671,纯度99.8%,北京 迪马科技)、富马酸标准品(CDCT—C13955500,纯 度99.3%,德国Dr.Ehrenstorfer GmbH)、甲醇 (HPLC色谱纯)、85%磷酸(优级纯)、超纯水 (18.28 MII・am)、面制品(流动摊贩上购买)。 1.2方法 1.2.1标准溶液的制备 顺丁烯二酸标准储备溶液:精密称取0.050 0 g 顺丁烯二酸,加超纯水溶解于10 ml容量瓶定容,得 浓度为5.0 mg/ml。 富马酸标准储备溶液:精密称取0.050 0 g富马 酸,加0.5 ml甲醇溶解,再加人超纯水于10 ml容量 瓶定容,得浓度为5.0 mg/ml。 顺丁烯二酸和富马酸混合标准使用溶液:分别 吸取1.0 ml顺丁烯二酸和富马酸标准储备溶液,加 ∞ ∞∞ ∞∞ 入超纯水于100 ml容量瓶定容,得浓度为50 I.Lg/ml 的混合标准使用溶液。 1.2.2样品处理 称取样品2.5 g,于50 ml具塞聚四氟乙烯离心 管中,加入10%甲醇溶液50 ml,盖塞,涡旋2 min, 摇床振摇20 min,超声10 min,静置、冷却,10 000 r/min离心10 min。取水相2 ml,用针筒式过滤器 经0.45 m滤膜过滤,弃去初滤液0.5 ml,取滤液 1.0 ml,待分析。 1.2.3标准曲线的制备 移取顺丁烯二酸和富马酸混合标准使用液,用 水稀释配制成0.1、0.25、0.5、1.0、5.0、10.0、15.0、 25.0 Izg/ml的顺丁烯二酸和富马酸标准系列。在 色谱条件下,分别取20 l进样分析,测定保留时间 和峰面积,采用多点线性校正,以测得的峰面积及 浓度绘制标准曲线。 1.2.4仪器条件 色谱柱:Waters Atlantis T3柱(250 mm× 4.6 mm,5 m);流动相为0.1%磷酸一甲醇(95:5, ),流速0.7 ml/min,柱温30℃,紫外检测波长 210 am,进样量20 l。 2结果与分析 2.1色谱柱的比较 试验中比较了Waters Atlantis T3纯水柱和 Waters sunfire C 8柱两种色谱柱,C。8柱适合分析 非极性和中性样品,对极性很大的化合物保留不 好;T3纯水柱是改进后的超纯硅胶基质c 柱,适 合分析极性化合物,可以很好地分开顺丁烯二酸 和富马酸等有机酸,所以选择Waters Atlantis T3纯 水柱。 2.2检测波长的选择 对5.0 ̄g/ml顺丁烯二酸和富马酸标准溶液在 二极管阵列紫外检测器上进行190~400 nm波长紫 外扫描,发现在(208.4-4-1)nm波长处均具有最大 紫外吸收峰,见图1。考虑到208 nm基本接近末端 吸收,因此,选择210 nm为检测波长。 菩 叭∞ 200 220 240 280 280 300 320 340 380 380 400 波长/nm 图1 顺丁烯二酸和富马酸标准品的紫外光谱图 Figure 1 Ultraviolet spectrogram of maleic acid and fumaric acid standard 2.3流动相的选择 由于磷酸及其盐在紫外区基本无吸收,常被用 作有机酸分析的流动相。比较了0.1%HPO 、 KH2PO4一K2HPO4¨ 、(NH4)2HPO 作流动相时, 顺丁烯二酸和富马酸与常见有机酸的分离情况,发 现磷酸作流动相较好。配制0.01%、0.05%、 0.1%、0.15%的磷酸作流动相进行试验,发现随着 磷酸浓度增大,8种有机酸分离效果越好,色谱图见 图2。考虑到酸度过高会影响色谱柱的寿命,选择 0.1%HPO 作为流动相。 O l0 《 理O.O5 督 0 0O 0 2 4 6 8 J0 l2 I4 l6 I 2U t/min 注:1.草酸;2.酒石酸;3.苹果酸;4.乳酸;5.顺丁烯二酸; 6.柠檬酸;7.丁二酸;8.富马酸 图2 5 g/ml顺丁烯二酸和富马酸标准溶液与常见其他 有机酸HPLC色谱图 Figure 2 HPLC chromatogram of standard solution of maleic acid and fumaric acid and other common organic acid 2.4甲醇添加量的影响 比较添加0%、1%、3%、5%、7%、10%、15%、 20%甲醇对峰形和保留时间的影响,结果发现随着 高效液相色谱法同时测定面制品中顺丁烯二酸和富马酸的含量——雍宗锋,等 甲醇含量的增加,有机酸与固定相的相互作用减 弱,保留时间缩短,分离度变差。不加甲醇时,峰有 点拖尾,峰形不好,且分析时间较长。在流动相中 加入甲醇可以有效改善峰形且能保护色谱柱,选择 在0.1%HPO 中加入5%甲醇。 2.5柱温的影响 以0.1%磷酸-甲醇(95:5, )为流动相,以 0.7 ml/min的流速进样,在25、30、37℃柱温下,结 果发现:柱温升高,出峰提前,顺丁烯二酸的保留时 间变化为7.512、7.087、6.480 min,富马酸的保留时 间变化为10.564、9.687、8.665 min,柱压由 1.24 x 10 、1.36×10 、1.09×10 Pa逐步降低,综合 考虑,采用室温下30℃分析。 2.6流速的影响 以0.1%磷酸一甲醇(95:5, )为流动相,柱温 30℃,分别以0.3、0.5、0.7、1.0、1.2 ml/min的流速进 样,结果发现流速升高,柱压逐步升高(3.93×10。、 6.53×10。、8.98×10。、1.24×10 、1.55×10 Pa),不 利于色谱柱的保护和使用,流速过低分析时间较长 (35、20、15、10、7 min),且峰型展宽,柱效变差,因此 选择流速0.7 ml/min。 2.7线性范围和检出限 在本方法确定的试验条件下,以浓度(p ̄g/m1) 为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线,以 3倍信噪比(S/N=3)计算检出限,顺丁烯二酸和富 马酸的最低检出浓度均为0.1 Ixg/ml,以样品取样 量2.5 g、萃取液体积50 ml计算,方法检出限均为 2.0 mg/kg,见表1。 表1 线性范围和检出限 Table 1 Linear range and detection limit 2.8 回收率和精密度试验 取已知含量的面制品3份,然后分别加入 50 g/mlJl ̄.丁烯二酸和富马酸标准使用溶液0.5、 1.0、5.0 ml,按1.2.2样品处理操作,依法测定,每 个添加水平重复测定6次,计算平均回收率,结果见 表2。RSD分别为0.67%~1.08%和0.72%~ 0.82%(n:6)。 2.9样品测定 采集宿迁市流动摊贩售卖面制品30份,分别按 1.2.2方法处理样品,在1.2.4色谱条件下测定,外 标法计算含量。结果发现:样品中均未检出顺丁烯 二酸,富马酸的含量在2~77 mg/kg之间,见图3、4。 表2样品加标回收率试验结果(n=6) Table 2 Spiked recoveries and RSDs of the sample O 20 0 15 《 通0 10 督O 05 O OO 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 t/min 注:1.富马酸;顺丁烯二酸未检出 图3《\ 面粉样品色谱图 螫 O 0 O O O Figure 3 加 Chromatm ogram of fl∞ our product sample 0 2 4 6 8 l0 I2 l4 l6 l嚣 2U t/min 注:1.顺丁烯二酸;2.富马酸 图4面粉样品加标色谱图(20 mg/kg) Figure 4 Chromatogram of flour product sample spiked(2O mg/kg) 3 小结 本方法使用T3纯水柱,以0.1%磷酸一甲醇 (95:5, )为流动相,同时测定面粉及制品中顺丁 烯二酸和富马酸,分离效果好,方法简便,抗干扰能 力强,食品中常见的酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸、 丁二酸等有机酸不干扰其测定。 参考文献 [1] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 276O一 2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准[s].北京:中 国标准出版社,2014. 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Methods Samples were protein precipitated under alkaline condition before solid phase extraction.The elution was separated by column with water and methanol as the mobile phase(volume ratio 40:60).LC—MS/MS ion electrospray 收稿日期:2016-08.31 基金项目:闵行区自然科学研究课题项目(2014MHZ034) 作者简介:宁文吉 女 副主任技师 研究方向为食品及环境卫生理化检验E—mail:ningwenji@sohu.corn