第３８卷 ２０１０年６月 ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０９６．２０１０．００８７３ 分析化学（ＦＥＮＸＩ ＨＵＡＸＵＥ）研究简报 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第６期 ８７３～８７６ 液相色谱－质谱联用技术测定 无糖食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖 王浩 刘艳琴 杨红梅 郭启雷 史海良 阎龙宝 （国家食品质量安全监督检验中心，北京１０００９４） 摘要建立了无糖食品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的高效液相色谱一串联四极杆质谱联用测定方 法。本方法以水提取样品，以Ｗａｔｅｒｓ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ柱（３００ ｍｍ×３．９ ｍｍ，１０ ｍ）分离，流动相为水一乙 腈（１５：８５，Ｖ／Ｖ），电喷雾负离子ＭＲＭ模式检测。方法的检出限为０，１ ｋｇ；线性范围为２．５～１２５．０ ｍｒ，／Ｌ；加 标回收率为８６．２％～９７．７％；相对标准偏差为３．１％～８．７％。 关键词液质联用仪；无糖食品；葡萄糖；果糖；蔗糖；麦芽糖；乳糖 １ 引 言 ２０世纪７０年代，无糖食品问世。最初的无糖食品只是除去食品中的蔗糖或是添加盐分，随着新型 甜味剂的不断出现，无糖食品得到迅速发展，品种由最初的十几种发展到上万种。我国强制性标准 ＧＢ １３４３２．２００４￣预包装特殊膳食用食品标签通则》中规定：只有符合糖（指所有的单糖和双糖）在固体 或液体食品中的总含量低于０．５ ｇ／１００ ｇ（１００ ｍＬ），才可以在产品标签上标注“无糖”；低糖食品的标准 为糖（指所有的单糖和双糖）在固体或液体食品中的总含量低于５ ｇ／１００ ｇ（１００ ｍＬ）。 目前，检测食品单糖和双糖的方法有化学法¨ 、高效液相色谱法等 和质谱法 。液相色谱法 与现在使用的测定糖含量的菲林滴定法相比具有灵敏度好、检测速度快、适用范围广的特点，但是也存 在方法检出限低，排除干扰能力差等缺点。目前，我国检测食品单糖和双糖的最新标准检测方法ＧＢ／ Ｔ２２２２．１．２００Ｓ（食品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定高效液相色谱法》中规定：葡萄糖、果糖、 蔗糖、麦芽糖、乳糖的检出限均为０．４％，而且，不能消除无糖食品中广泛添加的糖醇等甜味剂对单糖和 双糖测定时产生干扰。因此，寻求简便、快速、准确、敏感性高、选择性好的无糖食品中单糖和双糖的检 测方法，才能为我国无糖食品中单糖、双糖的日常监管工作提供技术支持，从而保障无糖食品的食用安 全。本方法采用高效液相色谱 串联质谱技术同时测定和确证无糖食品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和 乳糖，具有操作简单、灵敏度高、选择性好、测定周期短等优点。 ２ 实验部分 ２．１仪器与试剂 ６４１０型串联三重四极杆质谱（美国Ａｇｉｌｅｎｔ公司），配Ａｇｉｌｅｎｔ １２００型液相色谱仪；ＧＬ一８８ｂ型涡旋混合 器（海门市其林贝尔仪器制造有限公司）；ＫＱ一５２００型超声波清洗仪（昆山市超声仪器有限公司）； ＴＧＬ一１６Ｍ型高速台式冷冻离心机（湘仪离心机仪器有限公司）。Ｍｉｌｌｉ—Ｑ去离子水发生器（美国Ｍｉｌｌｉ—Ｑ 公司）。 乙腈（色谱纯）；葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖均购自德国Ｄｒ．Ｅｈｒｅｎｓｔｏｒｆｅｒ公司，纯度９８％～９９％。 ２．２分析条件 ２．２．１色谱条件Ｗａｔｅｒｓ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ色谱柱（３０ｏ Ｉｎｎ×３．９ ｍｍ ｉ．ｄ．，１０ ｔ．ｚｍ；预柱：１２．５ ｍｍ× ）。 ４．６ ｍｍ ｉ．ｄ．，１０ｐ￣ｍ）；流速：１．０ ｍＬ／ｍｉｎ；柱温：３０℃；进样量：ｌ０ Ｌ；流动相：水一乙腈（１５：８５， ２．２．２质谱条件离子源：大气压化学电离离子源（ＡＰＣＩ）；扫描方式：负离子扫描；检测方式：多反应 ２００９—１２－０１收稿；２０１０－０１＿２７接受 ｝Ｅ—ｍａｉｌ：ｈａｐｐｙ８６００＠１６３．ｃｏｎ ８７４ 分析化学 第３８卷 检测；干燥气：Ｎ２；雾化气压力：３４４．８ ｋＰａ；干燥气温度：３２５ ｑＣ；干燥气流速：９ Ｌ／ｍｉｎ；汽化温度：３５０℃。 各种单糖、双糖的质谱分析条件参数见表１。 表１ 果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的质谱参数 Ｔａｂｌｅ １ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ｆｒｕｃｔｏｓｅ，ｇｌｕｃｏｓｅ，ｓｕｃｒｏｓｅ，ｍａｌｔｏｓｅ ａｎｄ ｌａｃｔｏｓｅ ２．３样品处理 ２．３．１饮料等液态食品准确吸取样品溶液２．５ ｍＬ至５０ ｍＬ容量瓶中，用水定容，涡旋混匀。准确吸 取此溶液５．Ｏ０ ｍＬ于１０ ｍＬ容量瓶中，用乙腈定容至刻度，涡旋混匀。用快速定性滤纸自然过滤（不易 过滤的浑浊溶液转移至离心管中，以５０００ ｒ／ｒａｉｎ离心１０ ｍｉｎ，吸取上清液以０．２０ ｍ滤膜过滤）。滤液 过０．２０ ｍ滤膜，供液相色谱一串联质谱仪分析。 ２．３．２糕点等固态食品称取２．５ ｇ样品（精确至０．０１ ｇ），置于５０ ｍＬ容量瓶中，用水定容，涡旋混 匀，超声提取３０ ｍｉｎ。准确移取提取溶液５．００ ｍＬ于１０ ｍＬ容量瓶中，用乙腈定容，涡旋混匀后用快速 定性滤纸自然过滤。滤液过０．２０ ｍ滤膜，供液相色谱一串联质谱仪分析。 ３结果与讨论 ３．１样品前处理方法的优化 ＮＨ 色谱柱是以正相模式分离糖类物质的色谱柱，是将氨丙基单体键合到高比表面积的球形硅胶 载体上而制得。在正相操作条件下，水比乙腈的极性更强。因此，只有当测定溶液中乙腈含量≥５０％ 时，才能保证色谱峰的峰形尖锐，否则色谱峰会展宽；其次，样品提取液与乙腈１：１（Ｖ／Ｖ）混合，可以有效去 除提取液的蛋白质。综合以上考虑，实验采用２．３节的样品处理方法，既能减小样品基质对测定结果的干 扰，又能保证测定溶液中单糖和双糖色谱峰的完好，同时除去样品提取液中蛋白质。实验结果表明，本处 理方法使样品中的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖有较高的稳定性，并可获得满意的提取效率。 ３．２质谱条件的优化 采用直接进样方式分别将每种１ ｇ／Ｌ的果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖标准溶液分别注入离子 源中，在负离子检测方式下进行母离子全扫描，得到果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的分子离子分别 为ｍ／ｚ １７９，１７９，３４１．１，３４１．１和３４１．１。以每种糖的准分子离子峰为母离子，进行二级质谱扫描，采 集全扫描的二级质谱图，得到碎片离子信息， 然后再对得到每种糖的二级质谱参数如破碎 电压、碰撞能量等进行优化，使每种糖的定性 离子与定量离子产生的离子对强度比例达到 最大时为最佳，从而得到每种糖的最佳质谱参 数（如表１所示）。 ３．３色谱条件的优化 ５ ６ ７ ８ ９ ｌ０ ¨ ｉ２ ｌ３ ｌ４ ｌ５ ｄｍｉｎ ３．３．１色谱分离条件选择实验选择ＮＨ 色 谱柱以正相模式分离糖类物质，选用水和乙腈 图ｌ 饮料加标样品总离子流图 的混合液为流动相。适当增加流动相中乙腈 Ｆｉｇ．１ Ｔｏｔａｌ ｉｏｎ ｓｐｅｃｔｕｒｍ ｏｆ ｓｕｇａｒ ｏｆ ｓｐｉｋｅｄ ｂｅｖｅｒａｇｅｓ ｓａｍｐｌｅ 含量有助于果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖 １．果糖（Ｆｒｕｃｔｏｓｅ）；２．葡萄糖（Ｇｌｕｃｏｓｅ）；３．蔗糖（Ｓｕｃｒｏｓｅ）；４．麦芽 糖《Ｍａｈｏｓｅ）；５．乳糖（Ｌａｃｔｏｓｅ）。 的分离。实验发现，采用水一乙腈（１５：８５， 第６期 王浩等：液相色谱一质谱联用技术测定无糖食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖８７５ Ｖ／Ｖ）时，可以较好地分离样品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖（如图１所示）。 ３．３．２流速及进样量的选择本实验在０．２～２．０ ｍＬ／ｍｉｎ范围内考察了流动相流速的影响，发现流 速为１．０ ｍＬ／ｍｉｎ时，果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖出峰时间合适，且峰形较好。 大进样量可提高测定的灵敏度，但是容易污染色谱柱。实验发现，当进样量达到１０ Ｌ时，灵敏度 能达到要求，且对色谱柱影响不大。 ３．４线性范围与检出限 用５０％（ ）乙腈水溶液逐级稀释的标准工作液（２．５，５．０，２５，５０．０和２．０ ｍｇ／Ｌ）分别进样 １０ Ｌ，以样品的峰面积（Ｙ，Ｃｏｕｎｔｓ）对浓度（Ｘ，ｍｇ／Ｌ）进行线性回归（表２），线性范围为２．５～ １２５．０ ｍｇ／Ｌ。用空白样品提取液进行加标实验，在信噪比均大于３的条件下能检出，将此添加量定为检 出限。按照２．３节的步骤操作，进样量为１０．０ Ｌ时，样品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的方法检 出限均为０．１ ｇ／ｋｇ。 ３．５方法的回收率和精密度 表２果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的工作曲线回归方程和线性相关系数、 检出限 Ｔａｂｌｅ ２ Ｌｉｎｅａｒ ｅｑｕａｔｉｏｎ，ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔｆ ａｎｄ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｆｒｕｃｔｏｓｅ， 每组准确称取无糖糕点样品 ｇｌｕｃｏｓｅ，ｓｕｃｒｏｓｅ，ｍａｌｔｏｓｅ ａｎｄ ｌａｃｔｏｓｅ ６份，，每份２．５ ｇ，共３组，分别 定量加入果糖、葡萄糖、蔗糖、麦 芽糖和乳糖标准样品，添加水平 分别为０．２，１．０和５．０ ｇ／ｋｇ，按 供试品溶液制备方法制备后进行 测定，结果见表３。从表３可见， 平均加标回收率为８ ６．２％～ １０５．５％，平均相对标准偏差为２．３７％～８．７２％（ｎ＝６）。 表３无糖糕点样品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖加标回收率 Ｔａｂｌｅ ３ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｎ ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔ ｏｆ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｆｏｒ ｆｒｕｃｔｏｓｅ，ｇｌｕｃｏｓｅ，ｓｕｃｒｏｓｅ，ｍａｌｔｏｓｅ ａｎｄ ｌａｃｔｏｓｅ ｉｎ ｓｕｇａｒ—ｆｒｅｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ３．６实际样品检测 利用本方法对国内市场销售的５５种无糖或低糖食品（包括：饮料、糕点、饼干、燕麦片、核桃粉、黑 芝麻糊、口香糖等）进行检测。５种糖的含量分别为；果糖０～９．０６ ｇ／ｋｇ；葡萄糖０～５１．０５ ｋｇ；蔗糖 ０～１１１．３６ ｇ／ｋｇ；麦芽糖０～２３０．７４ ｇ／ｋｇ；￣ｋ糖０～４５．７３ ｇ／ｋｇ。５５种无糖或低糖食品中，有３０种食品 的总糖含量（包括果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖等）小于５ ｋｇ，占总数的５４．５％。实验表明，本法 样品操作简单，灵敏度高，明显提高了检测效率，适用于快速测定无糖食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽 糖和乳糖 Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ １ ＭＡ Ｎａｉ—Ｌｉａｎｇ（马乃良），ＸＵ Ｓｉ—Ｚｈａｏ（许思昭），ＣＨＥＮ Ｍｅｉ—Ｈｏｎｇ（陈美洪），ＭＯ Ｌｉｎｇ—Ｂｉｎ（莫玲宾），ＷＡＮＧ Ｙａｈ—Ｅｒ（王 燕儿）．Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（现代食品科技），２００６，２２（１）：１３９～１４１ ２ ＬＩＵ Ｙｕ—Ｆｅｎｇ（刘玉峰），ｌＩＩ ｌＪｉ（李黎），ＬＩ Ｄｏｎｇ（李东），ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇ（王晶），ＦＡＮＧ Ｘｉａｎｇ（方向），ｗｕ Ｆａｎｇ—Ｄｉ（吴 方迪）．Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ（食品科学），２００７，２８（３）：２９３～２９５ ８７６ 分析化学 第３８卷 ３ ＪＩＡＮＧ Ｍｉｎ（姜岷），ＬＥＩ Ｄａｎｇ（雷丹），ＣＨＥＮ Ｋｅ—Ｑｕａ．（陈可泉），ＬＩ Ｊｉａｎ（李建），ＹＡＯ Ｊｉａ—Ｍｉｎ（姚嘉吴），ＷＥＩ Ｐｉｎｇ （韦萍）．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｎａ１．Ｃｈｅｍ．（分析化学），２００９，３７（４）：６０５～６０８ ４ ＷＡＮＧ Ｊｉｎ—Ｘｉａ（王金霞），ＺＨＡＯ Ｘｉａ（赵峡），ＹＵ Ｇｕａｎｇ—Ｌｉ（于广利），ＬＩ Ｇｕａｎｇ—Ｓｈｅｎｇ（李广生），ＨＡＯ Ｃｕｉ（郝翠）． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｎａ１．Ｃｈｅｍ．（分析化学），２００９，３７（５）：６４８—６５２ ５ ＨＵ Ｃｈａｎｇ—Ｐｉｎｇ（胡长平）．Ａｎｈｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（安徽化工），２００５，１３４（２）：５７～５８ ６ ＷＥＩ Ｙａｎｇ（魏泱），ＧＵＯ Ｌｉａｎｇ（郭亮），ＤＩＮＧ Ｍｉｎｇ—Ｙｕ（丁明玉）．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（色谱），２００１， １９（６）：５２０—５２２ ７ ＤＥＮＧ Ｙｏｎｇ—Ｚｈｉ（邓永智），ＬＩ Ｗｅｎ—Ｑｕａ．（李文权），ＹＵＡＮ Ｄｏｎｇ—Ｘｉｎｇ（袁东星）．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｎａ１．Ｃｈｅｍ．（分析化学）， ２００６，３４（２）：１６９７—１７０１ ８ ＭＡ Ｘｉａｏ—Ｇａｎｇ（马晓刚），ＹＡＮＧ Ｌｅｉ（杨磊）．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｆｏＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（光谱实验室），２００３，２０（６）： ９２７～９２９ ９ ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎ．Ｙｉｎｇ（张珍英），ＤＥＮＧ Ｈｕｉ—Ｍｉｎ（邓慧敏），ＤＥＮＧ Ｑｉｎ—Ｙｉｎｇ（邓芹英）．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊ．Ａｎａ１．Ｃｈｅｍ．（分析化 学），２００８，３６（１０）：１４１９～１４２２ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｌｕｃｏｓｅ，Ｆｒｕｃｔｏｓｅ，Ｓｕｃｒｏｓｅ，Ｍａｌｔｏｓｅ ａｎｄ Ｌａｃｔｏｓｅ ｉｎ Ｓｕｇａｒ－ｆｒｅｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｂｙ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－ Ｔａｎｄｅｍ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ＷＡＮＧ Ｈａｏ，ＬＩＵ Ｙａｎ—Ｑｉｎ ，ＹＡＮＧ Ｈｏｎｇ—Ｍｅｉ，ＧＵＯ Ｑｉ—Ｌｅｉ，ＳＨＩ Ｈａｉ—Ｌｉａｎｇ，ＹＡＮ Ｌｏｎｇ・Ｂａｏ （Ｃｈｉｎａ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｏｏｄ＆Ｓａｆｅｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｉｆｎｇ １０００９４） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａ ＬＣ．ＭＳ．ＭＳ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌｕｃｏｓｅ，ｆｒｕｃｔｏｓｅ，ｓｕｃｒｏｓｅ，ｍａｌｔｏｓｅ ａｎｄ ｌａｃｔｏｓｅ ｉｎ ｓｕｇａｒ—ｆｒｅｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｅ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｗａｓ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｍｏｄｅ ｕｓｉｎｇ ＭＲＭ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｕｓｉｎｇ ａ Ｗａｔｅｒｓ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｏｌｕｍｎ（３００ ｍｍ×３．９ ｍｍ，１ ０ Ｉｘｍ）ｗｉｔｈ ａ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈａｓｅ ｏｆ ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ—ｗａｔｅｒ （８５：１５，Ｖ／Ｖ）．Ｔｈｅ ｌｉｍｉｔ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ０．１ ｇ／ｋｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｒａｎｇｅ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ２．５ ｔｏ １２５．０ ｍｇ／Ｌ．Ｏｖｅｒａｌｌ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｗｅｒｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ８６．２％ａｎｄ ９７．７％，ａｎｄ ＲＳＤ ｖａｌｕｅ ｗｅｒｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ３．１％ａｎｄ ８．７％． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ—ｔａｎｄｅｍ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ；Ｓｕｇａｒ—ｆｒｅｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ；Ｇｌｕｃｏｓｅ；Ｆｒｕｃｔｏｓｅ； Ｓｕｃｒｏｓｅ；Ｌａｃｔｏｓｅ （Ｒｅｃｅｉｖｅｄ １ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００９：ａｃｃｅｐｔｅｄ ２７ Ｊａｎｕａｒｙ ２０１０） ＋— ＋－ ＋－ ＋—圣＋— ＋． 量＋— ＋—圣＋— ＋＿ ＋—委＋＿ ＋—至＋— — ＋＿圣＋—圣＋—圣＋— ＋—圣＋—量＋—量卜圣＋—圣＋－ ＋＿ ＋＿ ＋— 量＋＿量 ＋＿量 量 《色谱在药物分析中的应用》 该书着重介绍色谱技术在药物分析中的应用。全书共六章，前两章综合论述药品质量的分析现状与进展，以及有关 色谱的基础知识；以后逐章论述色谱技术在中药、化学药、抗生素和生化药品中的应用。内容涉及药品的前处理方法、手 性药物拆分、体内药物分析以及联用技术等。该书列举了药物质量控制及相关科研中的许多典型实例。 该书适合于从事色谱金属研究人员和药物分析人员使用，也可供高等院校与药物、分析等相关专业师生参考。 该书由田颂九、胡昌勤、马双成等编著，化学工业出版社出版，定价３９．００元。