一种快速测定软饮料中人工合成甜味剂的实时直接分析法
【专利摘要】本发明公开了一种快速测定软饮料中人工合成甜昧剂的实时直接分析法，属于食品安全领域，解决现有方法需要繁琐的样品前处理的问题。本发明具体为准确移取微量样品溶液于筛网上，空气中自然干燥，采用DART离子源结合三重四级杆质谱，在负离子模式下用子离子扫描对样品进行直接分析，通过对照品与样品的二级质谱图对比，进行样品中人工合成甜味剂的定性鉴别，用外标法定量分析。本发明方法测定的甜味剂的检测限为1ppm，且一次进样分析只需5min，线性关系良好。本发明只需简单的样品稀释处理，即可同时测定软饮料中的安赛蜜、甜蜜素和糖精钠。检测方法灵敏、准确、简便，可实现软饮料中人工合成甜味剂的快速筛查。
【专利说明】一种快速测定软饮料中人工合成甜味剂的实时直接分析法
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品安全领域，具体涉及采用DART离子源结合三重四级杆质谱同时 检测软饮料中多种人工合成甜味剂的方法。
【背景技术】
[0002] 甜味剂是指赋予食品以甜味，提尚食品品质，满足人们对食品需求的食物添加剂。 人工合成甜味剂是食品添加剂的重要组成部分，它们在人体内不进行代谢吸收，不提供热 量或热量供应少，不会造成龋齿，而甜度却可以达到蔗糖的几十倍甚至几千倍，且价格低廉 用量少，被广大食品行业所青睐，广泛应用于食品、酒水、糕点糖果和药厂中。甜味剂既可以 单独使用，也可以混合使用，混合使用的甜味剂甜度更高，且可以掩盖单独一种甜味剂在味 道上的缺陷。根据结构不同，常见的人工合成甜味剂主要分为磺酰胺类、二肽类、蔗糖衍生 物三类。磺酰胺类人工合成甜味剂主要包括糖精、甜蜜素和安赛蜜。蔗糖衍生物类人工合 成甜味剂的代表为三氯蔗糖。二肽类人工合成甜味剂包括阿斯巴甜、阿力甜、纽甜等。
[0003] 科学研宄表明，人工合成甜味剂能致使某些动物产生肿瘤，过量使用会影响人体 健康，因此为避免其对人体造成危害，我国卫生部2011年发布的GB2760-2011《食品添加 剂使用标准》中对人工合成甜味剂的加入量有严格规定，每种甜味剂在不同食品中有不同 的限量标准。软饮料中甜蜜素的限量标准为0. 65g/kg，安赛蜜的限量标准为0. 3g/kg，糖精 钠的限量标准为〇. 15g/kg。
[0004] 多种不同原理的分析方法都可以用于食品中人工合成甜味剂的检测，常用的方法 有液相色谱法、液质联用法、离子色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法等。检测人工合成甜味 剂的分析方法中，气相色谱前处理过程较繁琐，只用于甜蜜素的检测；高效液相色谱需要固 相萃取，化合物测定范围窄；液质联用虽然解决了液相色谱对痕量物质定性差的问题，但液 质联用需要复杂的样品前处理，过程较为繁琐。
[0005] 实时直接分析（DART-Directanalysisinrealtime)是一种非表面接触型热 解析/环境离子化质谱分析离子源技术，由美国JEOL公司的J.Laramee和R.Cody于2005 年发明。其原理是在大气压条件下，中性或惰性气体（如氮气或氦气）经放电产生激发态 原子，对该激发态原子进行快速加热和电场加速，使其解析并瞬间离子化待测样品表面的 标志性化合物或待测化合物，进行质谱或串联质谱检测，从而实现样品的实时直接分析。 DART-MS独特的机械设计可实现高通量的分析检测。由于DART-MS离子化的试剂为氦气或 氮气，其可以在相对较低的温度下实现样品的离子化，因而可对一些珍贵样品实现无痕分 析。DART的分析对象是分子量小于IOOODa的小分子。其对样品的极性没有选择性，既可 以分析挥发性物质，又可以分析非挥发性物质，且对样品没有破坏性。与ESI离子化技术相 比，DART即使有高浓度的盐存在，或有难挥发的溶剂存在，离子信号也极少被抑制。DART离 子化技术不会生成碱金属离子如钠离子、钾离子的加合物峰，因此离子信号单纯，质谱图干 净，便于解析。DART能在几秒钟内分析存在于气体、液体、固体或材料表面的化合物，从而对 样品无损耗定性和定量分析。相比于现行通用的液-质联用技术，DART-MS分析将不再需 要繁杂的样品制备和耗时的色谱分离，对于大批量的样品检测时，可以大大缩短样品分析 周期，极大减少对化学试剂和人力资源的消耗。提高市场监督管理部门对流通环节中软饮 料中人工合成甜味剂的查处效率，可快速有效地打击非法添加行为。
[0006] DART电离样品时，得到的是复杂混合物的总离子，其质谱图是多种化合物的加合 质谱图。采用单级全扫描时，可能会出现假阳性结果。为提高检测的专属性，一级扫描方式 采用全扫描方式监测，二级扫描采用选择离子监测模式（MRM)，既提高了灵敏度，又保证了 待检成分的定性特征。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种只需样品简单稀释处理的快速检测软饮料中人工合成 甜味剂的实时直接分析质谱法。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009] 软饮料中人工合成甜味剂的定性定量分析：软饮料只需简单的的稀释，采用DART 离子源结合三重四级杆质谱，在负离子模式下用子离子扫描对样品进行直接分析，通过对 照品与样品的二级质谱图对比，进行样品中人工合成甜味剂的定性鉴别，用外标法定量 分析。实时直接分析质谱离子源条件如下：负离子模式下，工作气体为高纯氦气，进样速 度0. 4mm/s，离子源与传送管间距：3. 5cm，离子源温度：300°C。三重四级杆质谱仪条件如 下：质谱质量分析器电压4000V，毛细管温度：320°C，透镜电压：50V，质荷比扫描范围为 50-300。
[0010] 本发明的有益效果为：本发明以二级质谱作为定性分析的手段，可以排除一级质 谱测定样品的假阳性结果，定性结果更可靠。本方法只需简单的样品前处理，操作简单，每 个样品的测定只需五分钟，效率高，可实现软饮料中人工合成甜味剂的快速筛查。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1安赛蜜一级质谱图 图2甜蜜素一级质谱图 图3糖精钠一级质谱图 图4安赛蜜二级质谱图 图5甜蜜素二级质谱图 图6糖精钠二级质谱图
【具体实施方式】
[0012] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。
[0013] 实施例1苹果醋中人工合成甜味剂的测定
[0014] 苹果醋样品用水稀释，准确移取0.2uL苹果醋溶液点于筛网上，空气中自然干燥 后将筛网置于实时直接分析质谱离子源（Ionsense，USA)气体出口与三重四级杆质谱仪 (ThermoTsqquantumaccessmax)离子入口之间，实时直接分析质谱离子源条件如下：负 离子模式下，工作气体为高纯氦气，进样速度〇. 4mm/s，离子源与传送管间距：3. 5cm，离子 源温度：300°C。三重四级杆质谱仪条件如下：负离子模式下，质谱质量分析器电压4000V， 毛细管温度：320°C，透镜电压：50V，质荷比扫描范围为50-300,二级质谱离子条件见表1。 通过样品与对照品的二级质谱图对比，进行样品中人工合成甜味剂的定性鉴别，用外标法 定量分析。 表I、MRM模式下三种甜味剂的MS/MS测定条件
【权利要求】
1. 一种快速测定软饮料中人工合成甜味剂的实时直接分析质谱法，其特征在于： (1) 无需繁琐的样品前处理，只需简单的稀释即可直接进样分析； (2) 在敞开的大气压环境中即可直接对物体表面物质离子化并对样品进行分析； (3) 采用实时直接分析质谱，用子离子扫描对样品进行定性定量分析。
2. 根据权利要求1所述的快速测定软饮料中人工合成甜味剂的实时直接分析法，其特 征在于可以同时对软饮料中人工合成甜味剂进行检测，包括安赛蜜、甜蜜素、糖精钠等。
3. 根据权利要求1所述的快速测定软饮料中人工合成甜味剂的实时直接分析法，其特 征在于包括DART离子源结合三重四级杆技术。
4. 根据权利要求2所述的快速测定软饮料中人工合成甜味剂的实时直接分析法，其特 征在于二级质谱的参数为：选择离子监测模式下，几种甜味剂的母离子/定量离子/定性离 子分别为安赛蜜：162/82/78 ;甜蜜素：178/80/96 ;糖精钠：182/96/106。
5. 根据权利要求1所述的快速测定软饮料中人工合成甜味剂的实时直接分析法，其特 征在于定性定量方式为：在负离子模式下用子离子扫描对样品进行直接分析，通过对照品 与样品的二级质谱图对比，进行样品中人工合成甜味剂的定性鉴别，用外标法定量分析。
【文档编号】G01N27/62GK104483377SQ201410851625
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】李方实, 商丽娟, 李壹, 刘媛媛, 陈玲玲, 余童魁 申请人:南京工业大学