邵瑞婷,丁學(xué)妍,張麗華,姜 潔
(北京市食品安全監(jiān)控和風(fēng)險(xiǎn)評估中心,北京 100041)
水楊酸(Salicylic acid)又稱2-羥基苯甲酸,為白色針狀結(jié)晶或單斜棱晶,有辛辣味,微溶于水,溶于丙酮、松節(jié)油、乙醇、乙醚、苯和氯仿,具有防腐、消炎作用[1-2],存在于自然界的柳樹皮、白珠樹葉、甜樺樹中,是一種天然的“消炎藥”.水楊酸主要作為醫(yī)藥工業(yè)的原料使用,也經(jīng)常作為防腐劑被用于化妝品中,此外還被用于染料、橡膠、香精配制等.正是由于水楊酸具有防腐殺菌作用,被一些不法商販利用[3],他們?yōu)榱搜娱L原料乳的保存期限,在原料乳中加入水楊酸鈉,這樣的原料會影響最終的產(chǎn)品質(zhì)量,對人體產(chǎn)生危害[4-7].
目前,包括我國和歐盟在內(nèi)的多個國家,對于水楊酸在食品中的使用都有限制規(guī)定[8-9].我國將其列為“允許使用的食品用合成香料”[9],但未標(biāo)明其可作為防腐劑在食品中使用.此外,即使作為香料,也明確標(biāo)注出不得在巴氏殺菌乳、殺菌乳、發(fā)酵乳等以原料乳生產(chǎn)的產(chǎn)品中添加.國內(nèi)外對于水楊酸的檢測方法,主要集中在化妝品[10-12]、醫(yī)藥[13-15]及植物生長調(diào)節(jié)劑[16-23]方面,而對于原料乳中的水楊酸檢測,沒有明確的有針對性的定量檢測方法[24-26].本方法具有操作簡單、重現(xiàn)性好、靈敏度高、雜質(zhì)干擾小等特點(diǎn),可以用于原料乳中水楊酸的檢測.
Agilent 1260超高效液相色譜儀(美國安捷倫科技有限公司);超聲波萃取儀(北京五洲東方);多管渦旋振蕩器(北京華威中儀);冷凍離心機(jī)(美國Thermo Fisher公司).
乙腈(色譜純,美國Thermo Fisher公司);甲醇(色譜純,美國Thermo Fisher公司);磷酸(優(yōu)級純,默克,質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%);氨水(優(yōu)級純,國藥,質(zhì)量分?jǐn)?shù)25.0%~28.0%).原料乳樣品:采集于北京市大型乳企生產(chǎn)用原料乳.
水楊酸標(biāo)準(zhǔn)品購自中國食品藥品檢定研究院.
精確稱取水楊酸標(biāo)準(zhǔn)品10 mg置于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈溶解并定容,配制成1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,避光、-18 ℃下保存.
用70%乙腈水(體積分?jǐn)?shù))逐級稀釋混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制成0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列.
磷酸溶液:稱取11.5 g磷酸,精確至0.01 g,加入950 mL水,用氨水調(diào)節(jié)pH至2.5,加入水至1 000 mL.
流動相A液(磷酸水):量取磷酸溶液200.0 mL,并用水稀釋至1 000 mL[8].
流動相B液(磷酸甲醇):量取磷酸溶液250.0 mL,并用甲醇稀釋至1 000 mL[8].
稱取2 g混勻試樣(精確到0.01 g)置于10 mL刻度離心管中,加入80%乙腈水(體積分?jǐn)?shù))溶液至5 mL刻度線,渦旋30 s,超聲提取25 min,以10 000 r/min在0 ℃下離心5 min,吸取上層提取液1 mL,過0.22 μm微孔濾膜,供檢測.
色譜柱:Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18(4.6×100 mm,3.5 μm);柱溫 25 ℃;二極管陣列檢測器(DAD)300 nm;進(jìn)樣體積 10 μL;流速 0.8 mL/min;流動相:A為磷酸水、B為磷酸甲醇,梯度洗脫程序:0~3 min,A由80%線性降到10%;3~8 min,A相保持100%;8~8.1 min,A由10%線性升到80%;8.1~10 min,A相保持80%.
分別用甲醇、乙腈、丙酮、氯仿4種有機(jī)溶劑對原料乳樣品進(jìn)行提取條件試驗(yàn)(原料乳中水楊酸添加量為5 mg/kg),結(jié)果如圖1所示.試驗(yàn)結(jié)果表明:乙腈作為提取溶劑,蛋白沉淀效果最佳,其回收率為93%~105%;丙酮及氯仿雖有一定的提取效果,但回收率較低,均不足40%;甲醇作為提取試劑,蛋白沉淀效果不佳,個別出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,無法達(dá)到良好提取兼凈化效果.故選擇乙腈作為提取試劑.
圖1 不同溶劑提取原料乳中水楊酸的回收率(n =6)Fig.1 Recoveries of salicylic acid in raw milk by different extration solvent (n =6)
對于不同濃度的乙腈作為提取試劑對提取效率的影響也做了相應(yīng)的研究.選取乙腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)(乙腈∶水,V∶V)分別為10%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的提取試劑,樣品中添加水楊酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 mg/kg,進(jìn)行測試,結(jié)果表明乙腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于60%時(shí),提取效率無明顯差異.由于原料乳中本身含有一定量的水分,為保證提取效率,本著節(jié)約原則,最終選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的乙腈(乙腈∶水,V∶V)作為提取試劑.
原料乳中含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪,凈化的主要目的就是除去脂肪和沉淀蛋白.由于乙腈具備良好的沉淀蛋白的效果,對目標(biāo)物進(jìn)行提取的同時(shí),可將原料乳中的蛋白質(zhì)較為充分的沉淀.冷凍、高速離心又能有效的避免脂肪的干擾,故為降低檢測成本,節(jié)約檢測時(shí)間,沒有再額外引入其余凈化環(huán)節(jié).
試驗(yàn)比較了超聲提取時(shí)間對原料乳中水楊酸提取效率的影響.樣品中添加水楊酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 mg/kg,測試結(jié)果如圖2所示.由圖2可見,隨超聲時(shí)間的增長,目標(biāo)物的提取效率顯著提高,在25 min后達(dá)到動態(tài)平衡,故最終選擇超聲提取時(shí)間為25 min.
分別配制質(zhì)量濃度為0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/mL的水楊酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,自動進(jìn)樣10 μL,進(jìn)行UPLC分析.將標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液分別注入液相色譜儀中,測定相應(yīng)的峰面積.以標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.將試樣溶液注入液相色譜儀中,得到峰面積,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到待測液中水楊酸的質(zhì)量濃度.方法檢出限以加標(biāo)樣品檢測色譜峰信噪比S/N≥3確定,方法定量限以加標(biāo)樣品檢測色譜峰信噪比S/N≥10確定,具體結(jié)果如表1所列.由表1可見,水楊酸在0.5~20.0 μg/mL的線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,線性系數(shù)R2大于0.995,能滿足定量分析的要求.方法對于水楊酸的檢出限均為0.5 mg/kg,定量限均為1.25 mg/kg.
圖2 水楊酸不同超聲提取時(shí)間的提取效率Fig.2 Extraction efficiencies of salicylic acid with different ultrasonic extraction times
表1 水楊酸的線性范圍、回歸方程及線性相關(guān)系數(shù)Table 1 Linear ranges,linear equations and correlation coefficients of salicylic acid
分別在2.00 g原料乳樣品中加入含有水楊酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.25、2.5、25 mg/kg.使用優(yōu)化好的方法進(jìn)行提取凈化,每個添加水平分別測定6份樣品,得到水楊酸的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果如表2所列.
表2 水楊酸在不同加標(biāo)水平下的加標(biāo)回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)Table 2 Spiked recoveries and RSDs of salicylic acid spiked in three levels(n=6)
由表2可見,回收率范圍為88.0%~118.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%.結(jié)果表明,水楊酸在不同的添加水平均得到了滿意的回收率和較好的方法重復(fù)性.
建立了原料乳中水楊酸的超高效液相色譜檢測方法.通過乙腈提取,可實(shí)現(xiàn)對原料乳樣品中水楊酸的檢測,具有較高的回收率.該方法靈敏度高、重現(xiàn)性好,已在日常風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測試驗(yàn)中得到良好的應(yīng)用.檢測160余個采集于北京市及其周邊大型乳品企業(yè)的原料乳樣品,未檢測出陽性樣本.由于我國的原料乳有很多零散養(yǎng)殖戶參與供應(yīng),其安全性依然是監(jiān)管的難點(diǎn)和重點(diǎn).水楊酸等防腐劑的添加作為重要的風(fēng)險(xiǎn)隱患,一直被監(jiān)控部門關(guān)注.因此,將快速靈敏的原料乳中水楊酸的檢測方法應(yīng)用于日常監(jiān)管,具有必要性.