LC-MS/MS法测定植物源性食品中辣椒素类物质的含量

智能文字提取功能测试中

本实验使用岛津LCMS-8050三重四极杆液质联用仪，参照GB/T 40348—2021《植物源产品中辣椒素类物质的测定 液相色谱-质谱/质谱法》标准，建立了植物源性食品中辣椒素类物质含量的分析检测方法。该检测方法中辣椒素类各个物质在1.0~100.0 ng/mL的范围内线性良好，相关系数R均大于0.999；精密度实验中，辣椒素类各个物质保留时间的RSD在0.23%~0.68%的范围，峰面积的RSD在1.93%~3.98%的范围，仪器精密度良好；在食品样品加标的情况下（含水样加标量分别为：0.5 μg/g、1.0 μg/g和5.0 μg/g；不含水样加标量分别为：2.5 μg/g、5.0 μg/g和25 μg/g），样品的综合加标回收率分布在87.9%~93.2%的范围之间；各辣椒素类物质的LOD为0.3 ng/mL，LOQ为1.0 ng/mL，（含水样LOQ为0.1 μg/g；不含水样LOQ为0.5 μg/g），实测结果表明该方法能满足GB/T 40348—2021《植物源产品中辣椒素类物质的测定 液相色谱-质谱/质谱法》的需求，也适用于多种相关行业的质量控制及分析检验工作。SSL-CA23-027Excellence in Science Excellence in ScienceLCMSMS-747 LC-MS/MS 法测定植物源性食品中辣椒素类 物质的含量 LCMSMS-747 摘要：本文利用岛津三重四极杆液质联用仪，建立了植物源性食品中辣椒素类物质含量的分析检测方法。该方法 可以将目标物与其他杂质组分的色谱峰实现良好的分离效果；在1.0~100.0 ng/mL 的浓度范围内建立标准曲线，线 性关系良好；含辣椒素类食品样品的综合加标回收率在 87.9%~93.2%之间；辣椒素类物质的检出限 (LOD) 为0.3ng/mL， 定量限 (LOQ) 为1.0 ng/mL，均满足《植物源产品中辣椒素类物质的测定液相色谱-质谱/质谱法》标 准的要求。该方法具备操作简捷、灵敏度高、分析速度快，可以满足多种植物源性辣椒产品中辣椒素类物质的定性 定量分析。 关键词：三重四极杆液质联用仪 植物 辣椒素 技术特点： *该方法可将目标物 与 其他杂质组分实现良好的分离效果。 *通 过优化质谱参数，提高了检测方法的灵敏度。 在食用辣椒果实中产生辣味的物质称为天然辣椒 素，天然辣椒素由14种辣椒素类化合物组成，其中主 要成分为辣椒碱(素)和二氢辣椒碱(素)。合成辣椒 碱(素)，是一种含香草酰胺的合成生物碱，也同样具 有着强烈 的 辛辣味和刺激性。天然辣椒碱(素)是强烈 镇痛剂，具有长效而强烈的镇痛作用，在医疗中天然辣 椒碱可制成镇痛针 剂 代替吗啡 、阿司匹林等，对牙痛、肌肉痛、风湿引发 的 酸痛都有较好的效果，对神经痛也 有明 显 疗效。天然辣椒碱也可制成戒毒针剂，是目前戒 毒药物中药效良好而又无依赖性的替代药品。而合成辣 椒碱(素)除了具有比较辛辣的气味外，其余性质与天 然辣椒素完全不同。 在食品工 业 中，天然辣椒素与合成辣椒素也具有着 不同的营养价值，因此随着天然辣椒素价格的上涨，价 格低廉 的 合成辣椒素就成为了替代品流入市场。国家市 场监管部门对辣椒素类物质逐渐关注，2021年8月20日，由国家市场监督管理总局 与 国家标准化管理委员会联合 发布了 GB/T 40348-2021《植物源产品中辣椒素类物质 的测定液相色谱-质谱/质谱法》的检测方法，2022年 3月1日实施。 本文参照该标准，使用岛津三重四极杆液质联用仪，建立了植物源产品中辣椒素类物质的含量测定方法，供 相关人员参考。 实验部分 1.1仪器配置 岛 津 LCMS -8050 三重四极杆液质谱联用系统。具体配置为： 系统控 制 器 ：CBM-40柱 温 箱 CTO-40C 输 液 泵 LC-40B X3×2自动进样器 SIL-40C X3 色谱工作站： LabSolutions Ve r . 5.113 检 测 器 LCMS-8050 1.2分析条件 液相色谱条件 色谱柱：Shim-pack GISS C18 色谱柱(2.1mml.D.×100 mm L，1.9um，岛津 聿(上海))实验器材有 限 公司 P/N： 227-30048-02) 流 动相 目： A 相0.1%甲酸水溶液，B相甲醇 流 柱 速 0.2 mL/min 进样量 量： 2uL 温 显： 40℃ 洗脱方式： 梯度洗脱 初始浓度： A 相初始浓度为45%，B相初始浓度为55%，详见表1 表 1 梯度 洗脱时间程序 Time(min) Module Command Value 5 泵 B.Conc 70 15 泵 B.Conc 80 18 泵 B.Conc 99 20 泵 B.Conc 99 20.1 泵 B.Conc 55 25 控制器 Stop 质谱条件 离 子 源：EESI(+) 接口电压：4.5 kV 雾 化气流速：3 L/min 加 热 模：400°℃ 块 温 度 加热气流速：110.0 L/min DL温 度 ：250°℃ 接口温度：3300℃ 干燥气流速： 10.0 L/min 扫描模式：多 多反应监测(MRM) MRM 参 数：详 见表2 表2 MRM 参数 序号 中文名 英文名 CAS# 前体离子 产物离子 Q1 Pre Bias(V) CE(V) Q3 Pre Bias(V) 137.2* -19 -25 -19 1 辣椒素 Capsaicinoids 404-86-4 306.1 122.3 -24 -40 -21 二氢 137.3* -23 -20 -21 2 辣椒素 Dihydrocapsaicin 19408-84-5 308.2 122.2 -14 -37 -21 3 合成 2444-46-4 294.2 137.1* -20 -25 -20 辣椒素 Synthetic capsaicin 122.2 -22 -35 -21 注：*表示定量离子 1.3标准溶液配置 使用甲醇溶液将辣椒类成分的混合母液进行逐级稀释，得到浓度分别为 1.0 ng/mL、2.0 ng/mL、5.0 ng/mL、10 ng/mL 、20 ng/mL、50 ng/mL、100 ng/mL的标准工作溶液，待上机分析。 1.4样品前处理方法 参照 GB/T 40348-2021《植物源产 品 中辣椒素类物质的 测 定液相色谱-质谱/质谱法》标准。 根据样品浓度范围用甲醇溶液做适当稀释后上机分析 ■结果与讨论 2.1标准溶液 MRM 色谱图 图2 辣椒素类物质的 MRM 谱图 2.2线性范围 将辣椒素类物质按照1.3配制成标准工作溶液，再以目标物浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，以外标法绘制 各个辣椒素类物质的校准曲线，如图3所示，标准曲线线性关系良好，相关系数R均大 于 0.999，线性方程情 况详见表3。 图3 辣 椒素类物质的校准曲线图 表3辣椒素类物质的校准曲线参数 序号 化合物名称 校准曲线 线性范围(ng/mL) 相关系数R 精确度(%) 1 辣椒素 Y=595979.3X-1037112.0 1~100 0.9991 88.4~103.7 2 二氢辣椒素 Y=587660.3X-69814.9 1~100 0.9989 87.1~102.3 3 合成辣椒素 Y=362351.0X+510190.0 1~100 0.9994 89.1~104.5 2.3精密度实验 取低、中、高三个浓度的标准溶液，连续进样6次，仪器精密度实验考察结果详见表4。该结果表明，各物 质保留时间的 RSD% 在 0.23%~0.68%的范围，各物质峰 面 积的RSD% 在1.93%~3.98%的范围，以 上 数据表 明仪器的精密度良好。 表4 精密度 实 验 测 试 结果(n=6) 序号 化合物名称 RSD%(5ng/mL) RSD% (10 ng/mL) RSD% (50 ng/mL) 保留时间 峰面积 保留时间 峰面积 保留时间 峰面积 1 辣椒素 0.68 3.61 0.42 2.72 0.64 3.98 2 二氢辣椒素 0.52 2.34 0.38 3.20 0.61 1.94 3 合成辣椒素 0.32 2.89 0.23 1.93 0.52 2.48 2.4样品加标回收率实验 取食品样品，按照1.4步骤制备样品和样品加标，在低、中、高三个加标浓度的水平 下 ，进行回收率实验，结果详见表5，各样品平行测定2次。该测定结果显示，样品1(含水)的低、中、高三个浓度梯度的加标回收 率在88.6%~92.3%之间，样品2(不含水)的低、中、高三个浓度梯度的加标回收率分别在87.9%~93.2%之间 ，均满足该检测方法的条件要求。 表5样品及加标 回收 率实验结果 序号 化合物 样品1 (含水) (ug/g) 样品1加标回收率 (%) 样品2 (不含水) (ug/g) 样品2加标回收率 (%) 0.5 ug/g 1.0ug/g 5.0 ug/g 2.5 ug/g 5.0 ug/g 25ug/g 1 辣椒素 0.55 92.3 89.7 88.9 3.48 87.9 90.7 93.2 2 二氢辣椒素 0.18 88.6 90.5 89.9 1.50 90.4 91.3 92.7 3 合成辣椒素 0.13 90.4 92.3 92.1 0.59 91.2 89.6 91.4 图4 样品1的色谱图 图5 样品1加标 (1.0ug/g) 的色谱图 2.5灵敏度实验 将最低浓度为 1.0 ng/mL 的辣椒素 混 合标准溶液，按1.2中的分析条件进行上机实测。辣椒素类成分的实测 检出限和定量限情况详见表6。在上述条件下，辣椒素类物质的 LOD 为 0.3 ng/mL， LOQ 为 1.0 ng/mL， 实 测 结果表明仪器灵敏度良好，满足 GB/T 40348-2021《植物源产品 中 辣椒素类物质的测定液相色谱-质谱/质谱 法》标准中测定低限的要求。 表6 检出限 和 定量 限 序号 化合物名称 检出限(ng/mL) 定量限(ng/mL) 1 辣椒素 0.3 1.0 2 二氢辣椒素 0.3 1.0 3 合成辣椒素 0.3 1.0 结论 本实验使用岛津 LCMS-8050 三重四极杆液质联用仪，参照 GB/T 40348-2021《植物源产品 中 辣椒素类物 质的测定液相色谱 -质谱/质谱法》标准，建立 了 植物源性食品中辣椒素类物质含量的分析检测方法。该检测 方法中辣椒素类各个物质在 1.0~100.0 ng/mL的范 围 内线性良好，相 关系数R均大于0.999；精密度实验中，辣椒素类各个物质保留时间的 RSD 在 0.23%~0.68%的范围，峰 面积的 RSD 在1.93%~3.98%的范围，仪器精 密度良好；在食品样品加标的 情 況下(含水样加标量分别为：0.5 ug/g、1.0 ug/g和 5.0 ug/g；不含水样加标 量分别为：2.5ug/g、5.0 ug/g 和 25 ug/g)，样品的综合加标回收率分布在 87.9%~93.2% 的范围之间；各辣 椒素类物质的 LOD 为 0.3 ng/mL， LOQ为 1.0 ng/mL， (含水样 LOQ 为 0.1ug/g；不 含水样 LOQ 为 0.5 ug/g)，实测结果表明该方法能满足 GB/T 40348-2021《植物源 产 品中辣椒素类物质的测定液相色谱-质谱/质谱法》的需求，也适用于多种相关行业的质量控制及分析检验工作 。 岛津应用云