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超高效液相色谱-串联质谱测定卷烟爆珠中7种着色剂

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doi: 10.11857/j.issn.1674-5124.2019010059

超高效液相色谱-串联质谱测定卷烟爆珠中

7种着色剂

张建铎， 杨文武， 向海英， 曾婉俐， 宋春满， 杨叶昆， 李雪梅

(云南中烟工业有限责任公司技术中心，云南 昆明 650106)

摘　要: 为检测卷烟爆珠中7种水溶性着色剂含量，建立超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS-MS）同时分析爆珠中柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、赤藓红、诱惑红、亮蓝含量的检测方法。爆珠样品用水匀浆提取，再用正己烷除去有机杂质，水相经0.22 μm滤膜过滤后进样分析。以Waters BEH色谱柱为分析柱，甲醇和10 mmol/L乙酸铵水溶液为流动相进行梯度洗脱，采用超高效液相色谱-串联质谱在正负两种电离模式下多反应监测模式（MRM）分析，外标法定量。7种着色剂的线性范围介于0.005 ~0.5 μg/mL，相关系数均大于0.99，3个水平加标平均回收率为85.2%~105%，相对标准偏差为2.1%~4.6%，方法定量限在0.4~5.0 μg/g。该方法灵敏、准确，适用于爆珠中7种着色剂的含量分析。关键词: 爆珠; 着色剂; 超高效液相色谱-串联质谱中图分类号：TS43 文献标志码: A 文章编号: 1674–5124(2019)06–0077–04

Determination of seven colorants in cigarette breakable capsule by ultra-high

performance liquid chromatograph-tandem mass spectrometry

ZHANG Jianduo, YANG Wenwu, XIANG Haiying, ZENG Wanli, SONG Chunman, YANG Yekun, LI Xuemei

(Technology Center of China Tobacco Yunnan Industrial Co., Ltd., Kunming 650106, China)

Abstract: To detect seven kinds of water-soluble colorant in cigarette breakable capsule, a method wasdeveloped for determination tartrazine, amaranth, ponceau, sunset yellow, allura red, brilliant blue anderythrosine by ultra-high performance liquid chromatograph-tandem mass spectrometry. The samples wereextracted by homogenate with water, removed organic impurity with hexane, and injected after filter with0.22 μm. Waters BEH column was selected as analysis column with methanol and 10 mmo/L ammoniumacetate aqueous solution as mobile. MRM with ESI+ and ESI- mode was used to analyze sample by ultra-highperformance-tandem mass spectrometry. The results showed that average recoveries of 7 colorants were in therange of 85.2%-105% with relative standard deviation of 2.1%-4.6%. The linear range were 0.005 -0.5 μg/mL,correlation coefficients were all greater than 0.99, and the limit of quantitation were 0.4 -5.0 μg/g. The method 

收稿日期: 2019-01-11；收到修改稿日期: 2019-02-21基金项目: 中国烟草总公司标准预研项目(2016QB007)作者简介: 张建铎（1992-），男，山东德州市人，助理研究员，硕士，研究方向为仪器分析。通信作者: 曾婉俐（1984-），女，云南怒江市人，副研究员，博士，研究方向为仪器分析。第 45 卷 第 6 期中国测试Vol.45 No.62019 年 6 月CHINA MEASUREMENT & TESTJune, 2019is sensitive and suitable for the analysis of 7 colorants in breakable capsule.

Keywords: breakable capsule; colorants; ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass

spectrometry

0 引　言

爆珠是嵌于卷烟滤嘴中的一种包裹不同类型香

精且易捏破的香味胶囊，在卷烟抽吸过程中将其捏

破，可释放出特色香味，达到突出产品个性特征，提

升卷烟抽吸品质的作用。由于爆珠在改善卷烟感官

特征方面的独特作用，近年来已成为中式卷烟品质

的一种新标志。爆珠产品由壁材、芯材两部分构

成。芯材主要是包裹的香精，壁材主要是天然胶。

为区分不同规格或香气特征，大多数爆珠使用合成

色素生产成彩色样式。合成色素，又称合成着色

剂，是指用化学合成的方法制得的有机染料，具有

成本低廉、色泽鲜艳、着色力强、稳定性好，可任意

调配等特点，一定程度上弥补了天然色素的不足，

在食品生产过程中广泛应用。合成色素多以苯、甲

苯等化工产品为原料制成，过量的合成色素及其分

解产物会对人体健康产生潜在危害，表现为慢性毒

性或致癌性等[1]。我国对人工合成色素在食品中允

许使用的品种、范围和添加量都作了严格规定[2]，并

制定了相应的检测标准，如GB/T 5009.35-2016《食

品中合成着色剂的测定》[3]。采用液相色谱测定饮料[4]、

冰淇淋[5]、蜜饯[6]、膨化食品[7]、糕点[8]、海米[9]以及肉

制品[10]中合成着色剂已有不少报道。近年来超高

效液相色谱-质谱联用仪因其高灵敏度高选择性也

被逐渐用于食品[11-12]、酒水[13-14]和化妆品[15-16]中合成

着色剂的检测。目前烟草行业尚未规定卷烟爆珠中

合成着色剂的检测方法，也未规定限量要求。本文采

用匀浆提取、超高效液相色谱-串联质谱检测，建立了

爆珠中7种着色剂的检测方法，为掌握爆珠中合成

着色剂的使用情况，及时应对卷烟滤嘴爆珠潜在的

安全性风险，以及卷烟产品安全性评价提供技术支持。1 材料与方法

1.1 仪　器

Waters Acquity UPLC 超高效液相色谱仪（美

国Waters公司）；Waters Primer串联质谱仪（美国

Waters公司）；IKA T18匀浆机（德国IKA公司）；

Talboys多管旋涡混合仪（美国Troemner公司）；

Millipore超纯水机（德国Merck Millipore公司）；Eppendorf 5804台式离心机（德国Eppendorf公司）。1.2 试　剂

甲醇、正己烷（色谱纯，美国Tiade公司）；标准

品柠檬黄（tartrazine，CAS：1934-21-0）、日落黄

（sunset yellow，CAS：2783-94-0）、苋菜红（amaranth，

CAS：915-67-3）、胭脂红（ponceau，CAS：2611-82-

7）、诱惑红（allura red，CAS：25965-17-6）、亮蓝

（brilliant blue，CAS：3844-45-9）、赤藓红（erythrosine，

CAS：16423-88-0）均购自Sigma-Aldrich公司，纯度

大于99.0%。

1.3 方　法

1.3.1 溶液配制

分别称取7种着色剂标准物质0.025 g，用纯水

溶解定容于25 mL容量瓶中，配制成浓度为

1 000 μg/mL的单一标准储备液。然后移取每种单

一标准储备液各1 mL至10 mL容量瓶中，用纯水

定容，得到每种着色剂浓度为100 μg/mL的混合储

备液，4 ℃保存备用。

1.3.2 样品处理

称取爆珠0.2 g于50 mL离心管中，加入10 mL

水，用匀浆机以15 000 r/min匀浆2 min，再加5 mL

正己烷涡旋振荡2 min，4 000 r/min离心5 min，取

水相层用0.22 μm滤膜过滤后上机分析。

1.3.3 分析条件

色谱柱：Acquity BEH C18柱（2.1mm×100 mm，

1.7 µm）；流动相：A为含10 mmol/L乙酸铵的纯水，

B为甲醇；洗脱程序：0 min 75% A，2 min 50% A，

4 min 25% A，5 min 75% A，9 min 75% A。流量：

0.3 mL/min；进样量：2 μL；柱温：30 ℃。

质谱扫描方式：正、负离子两种模式；监测方

式：多反应监测；喷雾电压：3000 V；雾化气压力：

750 L/h；辅助气压力：50 L/h；离子源温度：120 ℃。

7种着色剂的检测参数见表1。2 结果与讨论

2.1 前处理方法的选择

目前常用的爆珠壁材多为明胶，可溶于热水，

不溶于冷水。采用70~80 ℃的热水超声提取[17]，本78中国测试2019 年 6 月实验采用高速匀浆机匀浆提取，相对更为简便快捷。

因此本实验将爆珠匀浆后，以有机溶剂去除包裹的

芯材，着色剂溶于水相，过滤后可直接上机分析。

2.2 色谱方法的优化

本实验采用超高效液相色谱（UPLC）进行分离，

比GB 5009.35-2016标准使用HPLC分析速度更

快，消耗溶剂更少。为兼顾1.7 μm色谱柱的使用柱

压和质谱电离源对流量的要求，实验采用0.3 mL/min

流速，可在4 min内完成7种组分的色谱分离。以

甲醇-水（含乙酸铵）体系洗脱时，色谱分离优于乙

腈-水（含乙酸铵）体系，且质谱响应相对较好，因此

使用甲醇和含乙酸铵的水溶液为流动相梯度洗脱。

实验发现使用5 mmol/L乙酸铵色谱峰形相对稍差，

10 mmol/L既可满足色谱分析要求，又不至于造成

较大的污染和基质效应，因此采用10 mmol/L乙酸

铵溶液。柱温对7种着色剂的色谱分离影响很小，

但升高柱温可轻微降低柱压，实验选择30 ℃柱温。

2.3 质谱方法的优化

本文采用流动注射方式，将上述7种着色剂的

低浓度标准溶液分别在正、负两种电离模式下优化

目标物的母离子和特征子离子以及相应的质谱参

数。结果7种着色剂在正、负两种离子模式下均能

优化得到离子对，且响应均较好，能满足测试要

求。其中柠檬黄、苋菜红、诱惑红、胭脂红、亮蓝5种着色剂在正离子模式下的响应稍强于负离子模

式，日落黄、赤藓红2种着色剂在负离子模式下的

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高效液相色谱-串联质谱法同时测定辣椒粉及辣椒油中的7种罗丹明染料

高效液相色谱-串联质谱法同时测定辣椒粉及辣椒油中的7种罗丹明染料

第６期　胡侠，等：高效液相色谱一串联质谱法同时测定辣椒粉及辣椒油中的７种罗丹明染料　’５９１・　

突变性　，中国卫生部将其列在《食品中可能违法　添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单　

（第一批）》中，禁止在食品中使用　。然而，一些企　业为了降低成本将其作为食用色素使用。目前我国　尚无食品中罗丹明类染料的检测方法。为了保障人　

民的健康安全，建立快速可靠的检测方法至关重要。　目前对罗丹明类染料的检测方法有紫外一可见　

分光光度法　、高效液相色谱法（ＨＰＬＣ）。。　和液　

相色谱一串联质谱法（ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ）　。但未见应用　ＬＣ．ＭＳ／ＭＳ对复杂基质食品中多种罗丹明染料同　时测定的相关报道。本实验选择７种罗丹明染料　

（罗丹明１１０（Ｒｈ　１ｌ０）、１２３（Ｒｈ　１２３）、Ｂ（Ｒｈ　Ｂ）、６Ｇ　（Ｒｈ　６Ｇ）、１０１（Ｒｈ　１０１）和乙基及丁基罗丹明Ｂ（ｅ—　Ｒｈ　Ｂ及ｎ—Ｒｈ　Ｂ），化学结构见图１）为研究对象，采　用固相萃取（ＳＰＰ，）柱进行富集和净化处理，ＨＰＬＣ—　

ＭＳ／ＭＳ检测，建立了高灵敏度的７种罗丹明染料的　同时分析测定方法。　

Ｎ　ｌＲ２）Ｃ　

ＲｈＢ：Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４＝Ｃ２Ｈ５；Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７＝Ｈ　

Ｒｈ１１０：Ｒｉ，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７　Ｈ　

Ｒｈ１２３：Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６＝Ｈ；Ｒ７：ＣＨ３　

ｅ—ＲｈＢ：Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ７＝Ｃ２Ｈ５；Ｒ５，　Ｈ　

ｎ—Ｒｈ　Ｂ：ＲＩ，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４＝Ｃ２Ｈ５；Ｒ５，　＝Ｈ；Ｒ７＝Ｃ４Ｈ９　

Ｒｈ　６Ｇ：Ｒ１，Ｒ３　Ｈ；Ｒ２，Ｒ４，Ｒ７＝Ｃ２Ｈ５；Ｒ５，　。。。ＣＨ３　

Ｉ　ｌ０ｌ　图１　７种罗丹明染料的化学结构　Ｆｉｇ．１￥ｔ￣ｅｔｕｒｅｓ　ｏｆ　７　ｒｈｏｄａｍｉｎｅ　ｄｙｅｓ　

１实验部分　

１．１仪器、试剂与材料　

Ａｇｉｌｅｎｔ　６４１０　Ｔｒｉｐｌｅ　Ｑｕａｄ　ＬＣ／ＭＳ（美国Ａｇｉｌｅｎｔ　公司）；涡旋混合器（上海精科实业有限公司）；旋转　

超高效液相色谱-串联质谱法定量分析烟叶中的18种多酚

超高效液相色谱-串联质谱法定量分析烟叶中的18种多酚

超高效液相色谱-串联质谱法定量分析烟叶中的18种多酚

孔光辉;李勇;逄涛;师君丽

【摘 要】多酚是烟草重要的次生代谢物和香气物质前体.本研究建立了一种烟叶中多酚的超高效液相色谱-串联质谱定量分析方法,方法相对于现行行业标准(YC/T

202-2006,仅3个多酚指标)增加了15个新的分析指标.比较了不同比例的甲醇-水体系以及甲醇-水-氯仿体系(5∶2∶2,V/V)对烟叶中多酚的提取效果,发现甲醇-水-氯仿体系(5∶2∶2,V/V)的效果最佳.方法对所有被测多酚的线性相关系数(R2)均在0.99以上,检出限在1 ～ 150μg/L之间,定量限在6～350 μg/L之间,日内重复性在2.4％～6.5％之间,日间重复性在4.5％ ～ 10.1％之间,回收率在89.5％～ 103.7％之间,符合定量分析的要求.应用本方法检测经不同温度处理的烟草的多酚含量,发现在给定的实验条件下,多酚对环境温度变化的应答可分为随温度升高而降低、随温度升高而升高、无论温度升高和降低,含量均降低、以及与温度变化无显著相关4种模式.

【期刊名称】《分析化学》

【年(卷),期】2015(043)012

【总页数】7页(P1913-1919)

【关键词】烟草;多酚;超高效液相色谱;串联质谱

【作 者】孔光辉;李勇;逄涛;师君丽

【作者单位】云南省烟草农业科学研究院,玉溪653100;云南省烟草农业科学研究院,玉溪653100;云南省烟草农业科学研究院,玉溪653100;云南省烟草农业科学研究院,玉溪653100 【正文语种】中 文

多酚是烟草重要的次生代谢物和香气物质前体[1,2]。烟草多酚类化合物不仅直接影响烟叶颜色,而且对烟气质量和香味也有间接影响,其降解产物还可以改善烟草制品的吸味,是衡量烟叶品质的重要指标[3]。烟草中多酚化合物的含量还可能与烟草的品质呈正相关关系[4]。

烟草中多酚类化合物主要包括单宁类（如绿原酸、咖啡酸）、香豆素类（如莨菪亭、七叶亭）和类黄酮（如芸香苷、山奈酚-3-O-芸香糖苷）,其中每类都有多个化合物[5～7]。而烟叶中多酚检测的现行行业标准方法（YC/T 202-2006）涉及的多酚检测指标仅包括绿原酸、芸香苷和莨菪亭。部分新建立的分析方法逐步将新绿原酸、隐绿原酸、七叶亭、咖啡酸、山奈酚-3-芸香糖等物质纳入烟叶多酚分析指标[3,8～20]。2014年,本研究组建立了烟叶中类黄酮物质的结构鉴定方法,并从烟叶中鉴定出12种类黄酮物质[21]。2015年,本研究组建立了烟叶中12种类黄酮物质的定量分析方法[22]。而将12种类黄酮物质与其它6种多酚合并,建立起一种全面的多酚定量分析方法的报道尚未出现。

超高效液相色谱法快速测定烟草样品中的植物色素

超高效液相色谱法快速测定烟草样品中的植物色素

超高效液相色谱法快速测定烟草样品中的植物色素

王晋;李雪梅;黄海涛;刘欣;许永;李晶;孔维松;张涛;张承明;杨光宇

【摘 要】建立超高效液相色谱法快速测定烟草中植物色素(新黄质、紫黄质、叶黄素、叶绿素-a、叶绿素-b、β-胡萝卜素)检测方法.90％丙酮超声萃取30 min,色谱柱为Waters ACQUITY UPLCTM BEH C18(2.1 mm×50 mm,1.7μm),流动相为乙腈-水梯度洗脱,以体积比按(乙腈90％+10％水),4.0 min(100％乙腈)的梯度条件,流速为0.8 mL/min,用二极管阵列检测器检测.6种色素在5 min内分离,检测限15～22 ng/mL,平均回收率为93％～105％.采用自主设计的样品萃取瓶进行前处理,前处理简单快速,同时,色谱分离周期明显缩短,与目前行业标准相比,样品分析效率提高了4倍以上.

【期刊名称】《湖北农业科学》

【年(卷),期】2018(057)022

【总页数】4页(P124-127)

【关键词】超高效液相色谱;烟草;植物色素;快速测定

【作 者】王晋;李雪梅;黄海涛;刘欣;许永;李晶;孔维松;张涛;张承明;杨光宇

【作者单位】云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明

650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106;云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明 650106

【正文语种】中 文

【中图分类】O656.3

植物色素是烟草生长和利用太阳能进行光合作用的重要物质，同时也是影响烟草品质的重要成分，它们对烟叶的色泽和香味也有着重要影响［1-4］。在烟叶调制过程中，叶绿素类化合物的降解是评价烟叶调制好坏的重要指标，类胡萝卜素是烟草中重要的香气前体化合物，许多烟草特征香气成分，如β-大马酮、巨豆三烯酮、二氢猕猴桃内酯等均是类胡萝卜素降解产物［1-5］。因此，烟草中植物色素的准确测定对烟草质量评价具有重要的意义。烟草色素的测定通常采用分光光度法、近红外光谱法和高效液相色谱法，其中分光光度法准确性较差，而近红外光谱法只能进行1种半定量的预测［4-7］。传统的液相色谱法由于分离效率高、选择性好、检测灵敏度高、操作自动化，在烟草植物色素分析中得到了广泛应用［6，7］。目前烟草行业标准YC／T 382-2010就采用高效液相色谱法测定烟草中的质体色素。

高效液相色谱-串联质谱法测定卷烟中的甘草酸

高效液相色谱-串联质谱法测定卷烟中的甘草酸

高效液相色谱-串联质谱法测定卷烟中的甘草酸

秦艳华;庄亚东;张华;韩开冬;石怀彬;尤晓娟;刘献军

【摘 要】建立了高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)测定卷烟中甘草酸的分析方法.采用甲醇-5mmol/L醋酸铵水溶液(4:1)为萃取溶剂,经Agilent ZORBAX

Eclipse XDB-C18色谱柱(2.1 mm× 150mm,3.5μm)分离后,串联质谱多反应离子监测模式(MRM)检测,外标法定量.甘草酸在0.05～2.50 mg/L浓度范围内线性良好,相关系数大于0.999 4,方法的定量下限为4.8mg/kg;回收率为89.1％ ～

105.0％,日内、日间相对标准偏差(RSD)均不大于5％.

【期刊名称】《分析测试学报》

【年(卷),期】2015(034)012

【总页数】5页(P1398-1402)

【关键词】高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS);卷烟;甘草酸

【作 者】秦艳华;庄亚东;张华;韩开冬;石怀彬;尤晓娟;刘献军

【作者单位】江苏中烟工业有限责任公司技术研发中心,江苏南京210019;江苏中烟工业有限责任公司技术研发中心,江苏南京210019;江苏中烟工业有限责任公司技术研发中心,江苏南京210019;江苏中烟工业有限责任公司技术研发中心,江苏南京210019;江苏中烟工业有限责任公司技术研发中心,江苏南京210019;江苏中烟工业有限责任公司技术研发中心,江苏南京210019;江苏中烟工业有限责任公司技术研发中心,江苏南京210019

【正文语种】中 文 【中图分类】O657.63;TS202

甘草酸是甘草中含有的三萜类物质，其钾、钙盐是甘草的主要甜味成分，具有抗炎[1]、抗病毒[2]、抗氧化[3]、促进脂肪代谢[4]等作用，被用作多种保健食品和药品的原料[5-6]，同时也可用作食品添加剂[7]。甘草用作烟草制品的添加剂已有一百多年历史，其添加方式以浸膏、甘草粉、酊剂等为主。合理控制甘草成分在卷烟中的用量，可在柔和卷烟烟气、提调烟香、掩盖杂气以及降低烟气对鼻腔、口腔及咽喉部粘膜的刺激等方面发挥重要作用。高纯度的甘草酸也可用作烟草添加剂，具有较强的增香效果，同时还有一定的保润作用[8]。烟叶本身并不含甘草酸，而甘草酸在高强度加工过程中理化性质稳定(沸点高于1 000℃)，因此其含量的变化情况可以作为评价卷烟制丝工序加料均匀性的重要指标之一。加香加料的均匀性是影响卷烟产品质量稳定性的重要因素，目前国内在加香加料均匀性方面开展了一些研究，如以1,2-丙二醇或乙基麦芽酚为标记物，评价施加料液的均匀性[9-11]。但1,2-丙二醇和乙基麦芽酚的沸点低于300 ℃，在制丝工序高强度加工过程中存在较大的损耗。因此，准确测定卷烟中的甘草酸含量，对烟草的品质评价和指导准确加料具有重要意义。