固相微萃取GCMS／MS方法應用

固相微萃取GC-MS/MS方法快速定量分析食品和飲料中被限制的具有生物學活性的調味劑

1.分析流程圖

2.引言

在食品和飲料行業中，盡管植物提取物具有非常久遠的使用歷史，歐盟對于某些植物提取物進行了管制2，如黃樟油精，在美國其被禁止直接作為食品添加劑使用3。歐盟1334/2008法規2禁止了15種化學純的調味劑被直接作為食品或飲料添加劑使用。這些調味品包括：瓊脂酸、蘆薈苷（蘆薈素）、辣椒素、香豆素、海棠素、β-細辛腦、草蒿腦（甲基胡椒酚）、氫氰酸、薄荷呋喃、甲基丁子香酚、胡薄荷酮、苦木素、黃樟油精、石蠶苷A、α和 β-側柏酮。只有在調味品和食物中本身天然存在、且在規定的濃度水平以下時，食品和飲料中可允許存在上述15物種質中的10種物質2。就物理性質和化學組成而言，該規定涉及的食品種類非常繁多，例如，液體食品（烈酒和不含酒精的飲料）、半固體食品（湯羹、醬汁和甜點）以及固體食品（甜食類、口香糖、魚類、肉類、烘烤食品和早餐谷類）。然而，目前食品行業中尚無針對這些物質可用的常規分析方法，而使得很難對加工完成后的食品中這些調味劑物質的最終濃度進行有效控制。特別是，在不同植物種類中這些調味劑的含量差異非常大，也使食品加工中很難控制其最終含量。對揮發性物質的分析，頂空分析法是一種非常有前景的分析方法。這是因為該方法僅需最簡單的樣品制備過程，并可以實現自動化分析。在頂空分析法中，相對于其他的頂空分析技術，固相微萃取（SPME）具有很多優點，而在食品分析中可能是目前應用最為廣泛的一種分析方法4。盡管針對調味劑的SPME分析方法已經非常完善了，但是目前發表的方法都只對單一類別的食品進行分析。而對于具有生物學活性的調味劑的執行強制管理控制，尚未發表可真正提供解決方案的方法。本文介紹了一種SPME方法，對于三種類型的食品，利用優化的通用方法，可同時測定7種揮發性調味劑的含量，而歐盟2對特定食品中的這些調味劑濃度均有規定。

3.適用范圍

本方法可用于含酒精和不含酒精的飲料、半固體加工的食品和固體食品中含量為0.5至3000 mg/kg的7種具有生物學活性的調味劑的定性和定量檢測。這些調味劑包括：香豆素、β-細辛腦、草蒿腦（甲基胡椒酚）、薄荷呋喃、甲基丁子香酚、胡薄荷酮和側柏酮。

4.分析原理

本方法利用自動頂空固相微萃取（HS/SPME）方法，使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）SPME纖維，可從各種基質中萃取目標化合物（即，具有生活學活性的調味劑）。將外加了內標化合物、水和氯化鈉的樣品置于頂空樣品瓶中。將頂空樣品瓶密封，待其頂部空間達到平衡后，利用Thermo ScientificTSQ Quantum XLS氣相色譜-三重四極桿質譜儀系統對樣品瓶頂部空間同時自動采樣和分析。

5．試劑清單

6．校正標準物質

6．1 生物學活性調味劑

6.1.1 β-細辛腦，純度72%（Ehrenstorfer博士提供）

6.1.2 香豆素（1,2-苯并吡喃酮），純度99.5%（Ehrenstorfer博

士提供）

6.1.3 草蒿腦（1-烯丙基-4-甲氧基苯），純度_98.5%（Sigma-

Aldrich）

6.1.4 薄荷呋喃，純度_98.5%（Sigma-Aldrich）

6.1.5 甲基丁子香酚（4-烯丙基-1,2-二甲氧基苯），純度99.5%

（Sigma-Aldrich）

6.1.6 胡薄荷酮，純度98.8%（Sigma-Aldrich）

6.1.7 側柏酮（α和β），純度_99%（Sigma-Aldrich）

6．2 內標化合物

6.2.1 香豆素（5,6,7,8-D4），濃度為100 μg/mL的丙酮溶液

（Ehrenstorfer博士提供）

6.1.2 二環己基甲醇，純度98%（Sigma-Aldrich）

7． 標準物質制備

7．1 調味劑的標準儲備液（1000 μg/mL）：稱取25.00 mg調味劑化合物（根據標準物質的實際純度重新計算用量）加入容量瓶中，用甲醇溶解并稀釋至25 mL。該溶液可在4°C至少保存3個月。

7．2 七種調味劑的工作標準溶液（1 μg/mL，對香豆素濃度為10 μg/mL）：分別移取25 μL 濃度為1000 μg/mL的側柏酮、薄荷呋喃、草蒿腦、胡薄荷酮、甲基丁子香酚和β-細辛腦儲備液，和250 μL 濃度為1000 μg/mL的香豆素儲備液于25 mL容量瓶中，加入水稀釋至刻度線（得到10 μg/mL的香豆素工作液；其他6種為1 μg/mL）。工作標準溶液需要每次使用前現配。

7．3 內標化合物二環己基甲醇的標準儲備液（1000 μg/mL）：稱取25.00 mg化合物（根據標準物質的實際純度重新計算用量）加入容量瓶中，用甲醇溶解并稀釋至25mL。該溶液可在4°C至少保存3個月。

7．4 內標化合物二環己基甲醇的工作標準溶液（10 μg/mL）：移取100 μL 濃度為1000 μg/mL的二環己基甲醇的標準儲備液至10 mL容量瓶中，加入水稀釋至刻度線。工作標準溶液需要每次使用前現配。

8.儀器

9. 消耗品

10.分析流程

儀器準備：在使用儀器前或準備用SPME模式進行分析工作前，請仔細閱讀Thermo Scientific TriPlus儀器操作指南的相關章節和Thermo Scientific TriPlus標準操作流程的第IV部分內容。其描述了在SPME手柄和萃取頭安裝過程中所有必需的維護注意事項。

10.1 樣品制備

固體或半固體基質樣品

10.1.1 將150 g樣品在高速攪拌機（適用于湯羹、醬汁、蒜醬）或威力實驗攪拌機（適用于固體基質，如牛奶什錦早餐）中攪拌5 min，得到均勻的樣品。然后準確稱取0.1 g 3樣品直接放入頂空樣品瓶中。

10.1.2 使用合適的微量移液器分別移取10 μL二己基甲醇的工作標準溶液、10 μL香豆素-d4的標準溶液和9980 μL水加入頂空樣品瓶中。液體基質樣品

10.1.3稱取0.1 g樣品直接放入頂空樣品瓶中，并使用合適的

微量移液器移取10 μL二己基甲醇的工作標準溶液、10μL香豆素-d4的標準溶液和9980 μL水加入頂空樣品瓶中。

10.1.4 上述兩種情況下都需要加入2.5 g NaCl, 并使用帶PTFE/丁基橡膠隔墊的樣品蓋和樣品鉗蓋緊樣品瓶。

10.1.5使用下列空白食品代表性每類基質進行空白校正。

?液體基質樣品（主要指酒類）的空白樣品：40 %的乙醇水溶液。

?半固體基質樣品（主要指醬汁和蒜醬）的空白樣品：純番茄醬汁。

?固體基質樣品（主要指牛奶什錦早餐）的空白樣品：燕麥粥。

?對于固體和半固體基質樣品，標準溶液和內標樣品的

用量見表1，對于液體基質樣