可乐是一种碳酸饮料,最初含有可乐果中的咖啡因和古柯叶中的可卡因。今天大多数可乐都使用其他口味相似且不含可卡因的配料。1886年,药剂师约翰·彭伯顿(John Pemberton)发明了可口可乐,可乐在世界范围内广受欢迎,是目前世界上广受欢迎的饮料。可乐的组成一般如下:甜味剂(包括葡萄糖、果糖和砂糖)、调味品、焦糖色和咖啡因。一罐可乐(355毫升)含有50毫克钠和140千卡热量,39克碳水化合物(全部来自糖,大约10茶匙)。
可乐因其对健康的所谓有害影响而受到批评。例如,许多科学家声称,在可乐添加剂中,含有4-甲基咪唑(4MI)的焦糖色是对人体健康最有害的,然而,这一说法受到了质疑,关于4MI安全性的争论一直延续到今天。4MI是某些食物通过碳水化合物和含氨基化合物的Maillard反应而变成褐色的。尤其是在烤肉、咖啡、以及氨基反应生产的某些类型的色素中会发现它的存在。咖啡因也被认为是有害物质。过量摄入会导致高血压和心率增加,也会阻碍人体吸收铁。与可乐相比,果汁类饮料被认为是重要的非碳酸饮料。果汁类饮料中的添加剂一般是柠檬酸、阿斯巴甜、二硫代硫酸钠等,在食品工业中广泛用作乳化剂,但过量摄入会损伤牙齿和人体其他器官,阿斯巴甜被代谢成甲醇、天冬氨酸和苯丙氨酸。尤其是苯丙氨酸,被认为对患有苯丙酮尿症的病人是危险的,因此阿斯巴甜的使用通常在果汁标签上标明。
果汁中的添加剂最广泛使用的检测方法是高效液相色谱法和同步荧光光谱法。虽然MALDI有利于检测任何杂质分子,但是在解吸电离过程中,由于有机基质分子的分裂,MALDI在低分子量区域的应用受到限制。目前,已经有人提出使用无机材料,特别是纳米金属或金属氧化物颗粒代替有机基质分子。
以纳米颗粒(NPs)为基质有几个优点:首先,在激光解吸电离过程中,基质没有出现碎片峰,从而有效地将MALDI-MS的应用扩展到低分子量的化合物;其次,分析物的质谱变得更为简单,这是用常规方法测量的结果。在纳米颗粒中,氧化铁纳米颗粒(Fe2O3 NPs)是一种有效的基质。
近日,日本东洋大学生物纳米电子研究中心的研究团队采用Fe2O3纳米颗粒沸石做基质,用MALDI-TOF MS定量检测了可乐中的 4-甲基咪唑,相关结果发表在Analytical Sciences 上。
在这项研究中,使用氧化铁纳米颗粒(Fe2O3 NPs)作为基质的MALDI MS检测了软饮料添加剂:包括咖啡因、4-甲基咪唑(4MI)、柠檬酸(CA)和阿斯巴甜(APM)。此外,这些化合物在购买的可乐样品中也都检测到。研究还对可口可乐中的4-甲基咪唑(4MI)进行了定量研究。为了提高峰强度的再现性,将负载在ZSM5沸石上的纳米氧化铁颗粒(Fe2O3 NPs)用作定量的基质。通过使用2-乙基咪唑(2EI)作为内标,可口可乐中4-甲基咪唑(4MI)的量被确定为88-65μg/ 355mL。结果与公布的值(约72μg/ 355 mL)一致。
上述研究结果表明,使用Fe2O3做基质的MALDI适用于可口可乐中4-甲基咪唑(4MI)的定量。
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