高效液相色谱法同时分离检测食品添加剂

化学研究348

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第28卷第3期CHEMICAL RESEARCH

高效液相色谱法同时分离检测食品添加剂

校瑞，张晓婷,牛家华，秦培鸽,杨艺欣，卢明华4

(河南大学化学化工学院，河南开封475004)

摘要：建立了一种同时分离检测没食子酸丙酯（PG)、特丁基对苯二酚（TBHQ)、二丁基羟基甲苯（BHT)和苯 甲酸等食品添加剂的高效液相色谱（HPLC)分析方法.通过对流动相、流速、柱温、检测波长等色谱条件的优化， 确定了最佳的分离检测条件：甲醇（B)和水(A)(0.1%的乙酸溶液）作为流动相，梯度洗脱:0~6 min，60%B，流速

0.3 mL/min;6~9 min，60%~100% B，流速 0.6 mL/min，柱温维持在 25 尤，检测波长 280 nm(PG、TBHQ、BHT)， 230 nm(苯甲酸）.在最佳的色谱条件下，方法的线性范围分别为1~200、2~400、2~400、0.5~400 m^/L，检出限 (LOD)为0.02~0.06 m^/L，相关系数(fl2)均大于0.999 4,加标回收率在77.76%~106.27%之间.该方法还成功应

用于话梅、薯片、方便面实际样品中食品添加剂的分析检测.

关键词：高效液相色谱;同时分离检测;食品添加剂;抗氧化剂;防腐剂中图分类号：O65

文献标志码：A

文章编号：1008-1011(2017)03-0348-05

Simultaneous separation and determ

by high perform

ination of food additives

atography

ance liquid chrom

XIAO Rui, ZHANG Xiaoting, NIU Jiahua, QIN Peige, YANG Yixin, LU Minghua

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University, Kaifeng 475004, Henan, China)

Abstract: A HPLC method lor the analysis ol food additives including propyl gallate (PG)，tert-Bu-

tylhydroquinone (TBHQ)，butylated hydroxytoluene (BHT) and benzoic acid in foods was developed. The chromatographic conditions with mobile phase，flow rate，column temperature were optimized，and methanol (B) and water with 0.1% acetic acid (A) were used as the mobile phase with that the gradi­ent program is 0-6 min，60% B，the flow rate of 0.3 mL^min； 6-9 min，60%-100% B，the flow rate of 0.6 mL/min. The column temperature was maintained at 25

Under the optimized conditions，the

linearity range of the method for the analysis of PG，benzoic acid，TBHQ，BHT were 1-200，2-400, 2-400 and 0.5-400 m^^L with correlation coefficients ( R2) with more than 0.999 4. The limits of de­tection (LODs) were in the range of 0.02-0.06 mg/L at a signal-to-noise ratio of 3，the recoveries of these compounds were in the range of 77.76%-106.27%. The developed method was also applied to a­nalysis real samples.

Keywords： HPLC; simultaneous separation and determination； food additives； antioxidant; preserva­

tive

抗氧化剂中的丁基羟基茴香醚（BHA)、二丁基

收稿日期：2016-04-01.

基金项目：国家自然科学基金（21477033),河南省高等学校青年骨

干教师资助计划项目（2014GGJS-024),河南省高校科技 创新人才支持计划（17HASTIT003).

作者简介：校瑞（ 1990-),女，硕士生，主要从事色谱分析方面的

研究通讯联系人,E-mail:mhlu@henu.edu.cii.

羟基甲苯（BHT)、没食子酸丙酯（PG)、特丁基对苯 二酚（TBHQ)是广泛使用的几种人工合成抗氧化 剂⑴，它们可以单独使用或与柠檬酸，抗坏血酸等 酸性增效剂复合使用,可满足大部分食品制品的需 要，但在实际生活中，往往两种或多种抗氧化剂同时 使用，这为分离检测工作带来了困难.这些抗氧化 剂具有一定的急性毒性和慢性致癌作用，过量添加

DOI: 10.14002/j.hxya.2017.03.012l化学研究，2017, 28(3): 348-352

第3期

校瑞等:高效液相色谱法同时分离检测食品添加剂349

会损害人体健康[2_3] ,BHA和BHT己在许多国家禁 止使用,TBHQ在日本食品中要求不得检出[4-5].由 于抗氧化剂种类较多,抗氧化的作用机理也不尽相 同，比较复杂，存在着多种可能性，归纳起来,主要有 以下几种：1)通过抗氧化剂的还原作用，降低食品 体系中的氧含量;2)中断氧化过程中的链式反应, 阻止氧化过程进一步进行;3)破坏、减弱氧化酶的 活性，使其不能催化氧化反应的进行;4)将能催化 及引起氧化反应的物质封闭，如络合能催化氧化反 应的金属离子等[6—9].

苯甲酸及其盐是最常见的防腐剂之一,广泛应 用于制药、化妆品、食品等行业.以苯甲酸钠作为防 腐剂一直引起争议，特别是饮料中的维生素C添加 剂与苯甲酸钠相结合时，会产生致癌物苯，对人体造 成极大危害[l°_l2]. GB2760-2014规定，苯甲酸钠最 大使用量为1.0 g/kg.过量添加苯甲酸，还会破坏维 生素B1，且使钙形成不溶性物质，影响人体对钙的 吸收,同时对胃肠道有刺激性作用，长期使用可诱发 荨麻疹、哮喘及血管性水肿等不良反应，对人体健康 造成不利的影响[13-|4].因此，考虑到食品安全问题, 苯甲酸的定性和定量的分析就显得尤为重要，在国 内外也受到了高度重视.

我们利用高效液相色谱对PG、BHT、TBHQ、苯 甲酸这四种物质（图1)进行定性定量分析,并对实 际样品中的添加剂含量进行分析检测.

1

1.1

实验部分

仪器

1260高效液相色谱仪（Agilent，美国），Agilent C18液相色谱柱（4.6 mmx100 mm，3.5 pm)安捷伦

科技有限公司，塞多利斯电子天平，超声波清洗器 (SB-120 DT，宁波新芝），漩涡混合仪（QL-866,海门 市其林贝尔），pH酸度计（梅特勒-托利多），台式高 速冷冻离心机（TGL-16)，Milli-Q超纯水系统.微量 移液枪（10 ~ 00 ^L 和 100 ~ 1000 ^L，eppendorf)，

0.22 pm1.2

有机系滤头.

样品与试剂

，阿拉丁）、苯甲酸（99.5%，阿拉丁）、

TBHQ ( 97%，j )、BHT (為 99%，^ )，冰乙酸（為

PG(98%99.9%

，阿拉丁），甲醇（一级色谱纯，德国默克），超

纯水.实际样品话梅、方便面、薯片均购自学校附近 亚星超市.

1.3标准溶液的配制

分别称取PG、苯甲酸、TBHQ、BHT四种目标分 析物1.0 mg，用甲醇溶解配成1.0 g/L的储备液，超 声混勻.低浓度的工作溶液由此储备溶液逐级稀释 得到.

样品前处理

分别称取方便面、薯片、话梅(去核)样品各5.0 g 于10 mL的离心管中，加人10 mL甲醇溶剂，漩涡混合 10 min，8 000 r/min离心10 min，将上清液转移至50

1.4

mL离心管中，再次向残渣加人10 mL

甲醇，重复以上

操作，合并上清液，在60丈条件下氮吹，吹干后再用1 mL甲醇溶解，经0.22 pm滤膜过滤后上机测定.

1.5

HPLC 分析

甲醇（B)和水（A) (0.1%的乙酸溶液)作为流动 相，梯度洗脱:0~6 min，60%B，流速 0.3 mL/min;6~ 9 min，60% 〜100% B，流速 0.6 mL/min，检测波长 280 nm(PG、TBHQ、BHT)，230 nm(苯甲酸），柱温维 持在25丈，进样量5

pL.

2

2.1

结果与讨论

色谱条件的优化

通过对有机相比例、流速、柱温等色谱条件的优 化，色谱条件为：甲醇（B)和水（A)(0.1%的乙酸溶 液)作为流动相，梯度洗脱:0〜6 min，60%B，流速 0.3 mL/min;6~9 min，60%~100% B，流速 0.6 mL/

min，检测波长 280 nm(PG(

苯甲酸），柱温维持在2

5

、TBHQ、BHT)，230 nm

丈，进样量5 pL.在最佳

的条件下得到的色谱图如图2所示.

DOI: 10.14002/j.hxya.2017.03.012l化学研究，2017, 28(3): 348-352

4

6

8

350

o (nvs)/o o o o

化学研究

2.2

2017 年

0

标准曲线的绘制

分别配制四种物质0.5、1、5、10、20、50、100、 200、400、600、800、1 000 mg/L 等一系列浓度的标准 工作溶液并绘制其标准工作曲线如图3所示.表1 列出了线性方程、线性范围、检出限（L0D)以及相 对标准偏差（RSD).以浓度为横坐标，对应的峰面 积为纵坐标进行线性回归，在最佳的色谱条件下平 行测定3次取平均值，得到的相关系数K2為

0.999 5.其中检出限是按照信噪比为3

一-apq勻 0-

3

1.没食子酸丙酯;2.苯甲酸;3.特丁基对苯二酚;4.二丁基羟基甲苯.

图2

2

标准溶液的色谱图

2

进行测量,

得到的检出限在0.37〜1.50 mg/L之间，测量5次得 到的相对标准偏差小于4.44%,这表明建立的该方 法具有较高的灵敏度和很好的重现性.

Fig.2 Standard chromatograms of the analytes

4

6

10 000

4

8

ooo

£ 5 000

0

2.3

(s*nvs)6

ooo i c3^oooooo

8

0

2

00

4

30 00025 000

20 000

15 000

S 10 000

(

S*l)c3oo oo oo oo oo oo oo

c/(m

g

20

01

3

图3没食子酸丙酯（a)、苯甲酸（b)、特丁基对苯二酚（c)、二丁基羟基甲苯（d)四种物质的标准曲线

Fig.3

Calibration curves for PG (a), benzoic acid (b), TBHQ (c), BHT ( d)

表1

Table 1

四种分析物的线性方程，线性范围，相关系数，检出限,相对标准偏差

Regression equations, linearity, the detection limits and repeatability for the analytes

化合物

PG

线性方程

y = 44.35^-44.71y = 74.16a：+121.80

线性范围/ (m^L)

1-2000.5-4002-4002-400

R2

0.999 40.999 60.999 80.999 7

L0D/(mg/L)

0.750.371.501.50

RSD/(%,

4.441.261.302.16

n = 5)

苯甲酸

TBHQBHT

j = 7.40a：-14.07

j = 3.28a：-2.87

加标回收率

在线性范围内选取低、中、高3个不同浓度的样 品向空白样品中加标，测其加标回收率，平行检测3

次取平均值,检测结果表明回收率均大于79.76%，

D0I:10.14002/j.hxya.2017.03.012l 化学研究，2017, 28(3): 348-352

第3期

校瑞等:高效液相色谱法同时分离检测食品添加剂

351

如表2所示.

表2

Table 2

3

空白样品的加标回收率

Recoveries of spiked blank sample0.1 mg/L

10 mg/L

100 mg/L

结论

建立了一种使用高效液相色谱同时分离检测四

种食品添加剂的方法，并对色谱条件进行了优化. 结果表明,该方法的线性关系以及回收率良好，检出 限较低，并成功的检测出话梅中PG和苯甲酸的含 量，能够达到定量分析的要求.该方法具有简单、灵 敏、快速等优点,对食品中添加剂的定性定量分析具 有重要意义.

化合物

PG

回收率

79.76%79.98%88.13%95.99%

回收率

102.65%106.03%98.78%102.76%

回收率

105.32%105.86%106.27%96.46%

苯甲酸

TBHQBHT

参考文献：

2.4

实际样品的检测

将买来的薯片、方便面、话梅按照1.4进行样品

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0

2

4 6 8 10

Retention time / min

12

14

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3

1.没食子酸丙酯;2.苯甲酸;3.特丁基对苯二酚;4.二丁基羟基甲苯.

图4话梅（A)、薯片（B)、方便面（C)、5m^/L

标准溶液的色谱图（D)

Fig.4 Chromatograms of plum ( A), potato chips ( B),

instant noodles ( C), 5 mg/L standard solution ( D)

将测定结果（峰面积;r)带人表1中标准工作曲

线求得浓度^按式（1)计算：

* = c X V/m X 1〇3 ( 1)式中:X—

试样中标准品的含量（g/kg) ; c—

测

得的峰面积(r)带人标准工作曲线中所求得的浓度

(mg/L) ; V---提取后样液体积（mL) ; m---------实际样品质量（g).

检测结果为:话梅中PG的检测含量为0.226 g/ kg,苯甲酸的检测含量为2.98 g/kg.根据《中华人民 共和国食品添加剂使用标准》（GB 2760-2014)规 定，蜜饯凉果和胶基糖果中苯甲酸最大使用量分别 为0.5、1.5 g/kg,因此话梅中苯甲酸的使用量是超标 的.

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[

责任编辑:吴文鹏]

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