沃特世整體解決方案--分析飲料中的2-甲基咪唑和4-甲基咪唑含量
沃特世ACQUITY UPLC H-CLASS-PDA系統和ACQUITY UPLC/Xevo TQ MS系統
分析飲料中的2-甲基咪唑和4-甲基咪唑含量
趙嘉胤.蔡麒.孫慶龍
引言
焦糖色素是一種允許使用的著色劑，我國對焦糖色使用量的規定除個別產品外均為按生產需要適量使用，其中規定僅有亞硫酸銨法生產地焦糖色允許使用在碳酸飲料中。而以加氨或其銨鹽制成的焦糖（Ⅲ類氨法焦糖和Ⅳ類亞硫酸銨法焦糖）會產生4-甲基咪唑，并且4-甲基咪唑是一種能夠誘發腫瘤的高水平的化學物質。
焦糖色素被廣泛用于食品以及飲料中，所以4-甲基咪唑的含量監控也是必須被重視的，由于4-甲基咪唑分子極性很大，含量很低，所以如何快速、準確地檢測出其含量，就成為人們現階段研究的重點。目前我國國家標準中只有《焦糖色中的4-甲基咪唑的測定-高效液相色譜法》，而對于飲料中的4-甲基咪唑則沒有相關檢測方法。
沃特世（Waters®）公司所提供的整體解決方案，同時來監控飲料中的4-甲基咪唑以及2-甲基咪唑。使用沃特世SPE的固相萃取策略來對于復雜的樣品基質進行凈化，完成對于4-甲基咪唑以及2-甲基咪唑的提取濃縮，而沃特世HILIC模式的色譜保留，對于極性分子的色譜分離提供完美的效果，最后通過UPLC® H-CLASS PDA以及UPLC/Xevo® TQ MS的分析，完成出色的定性定量工作。
實驗條件
樣品前處理方案
固相萃取SPE解決方案——Oasis® MCX (3cc/60mg) 小柱凈化取3g飲料樣品，超聲5分鐘,后待凈化。
活化/平衡
3mL 甲醇 /3mL 水
上3mL樣品
清洗 A: 2%甲酸水溶液/B: 100%甲醇
洗脫 5%氨化甲醇
氮氣揮干
乙腈:甲醇（9:1）定容
上機分析
ACQUITY UPLC H-CLASS PDA超高效液相色譜分離條件：
色譜柱： ACQUITY UPLC® BEH HILIC Column; 2.1x100 mm,1.7μm
流動相 A： 乙腈
流動相 B： 5mM 甲酸銨
柱溫： 35˚C
檢測波長： 215nm
進樣量： 5μL
運行時間： 3min
梯度表： Time (min) Flow (mL/min) %A Curve
0.00 0.5 80 6
3.00 0.5 80 6
ACQUITY UPLC Xevo TQ MS超高效液相色譜-串聯質譜分析條件：
色譜柱： ACQUITY UPLC BEH HILIC Column; 2.1x100 mm,1.7μm
流動相 A： 乙腈
流動相 B： 5mM 甲酸銨
柱溫： 35˚C
進樣量： 2μL
運行時間： 3min
梯度表： Time (min) Flow (mL/min) %A Curve
0.00 0.5 80 6
3.00 0.5 80 6
實驗結果及討論
1. ACQUITY UPLC H-CLASS PDA分析
混合標準品色譜圖
飲料空白樣品圖
基質添加回收色譜圖
2、ACQUITY UPLC/Xevo TQ MS分析
混合標準品TIC
3.2.3 茶飲料樣品加標與空白對比分析
3.2.4 可樂樣品加標與空白對比分析
通過分析結果可以看出，4-甲基咪唑和2-甲基咪唑分子極性很大，一般反相很難保留，多用離子對試劑來增加保留，但由于離子對色譜方式平衡時間很長，增加整體分析周期，同時對于色譜柱以及儀器的損耗很大，最關鍵是無法進行有效的質譜方法分析。而沃特世公司HILIC模式的極性分析方案可以非常好的進行極性分子的保留，流動相簡單，優異兼容質譜條件，使4-甲基咪唑和2-甲基咪唑有非常好的分離效果以及靈敏度。
同時由于目標化合物極性很大，對于前處理的要求非常高，分離提取是個難點，而沃特世公司的固相萃取方案能使樣品達到非常好的凈化效果，通過Oasis MCX進行保留分離，同時能夠減少樣品雜質對于色譜柱以及整個儀器系統的損害。由沃特世ACQUITY UPLC H-CLASS-PDA和ACQUITY UPLC / Xevo TQ MS所提供的超高效性能以及靈敏度，使得4-甲基咪唑和2-甲基咪唑的分析達到理想效果。
結論
1.采用ACQUITY UPLC H-CLASS-PDA和ACQUITY UPLC / Xevo TQ MS可以快速高效地對4-甲基咪唑和2-甲基咪唑的含量進行測定，ACQUITY UPLC H-CLASS-PDA靈敏度可以達到1mg/kg，ACQUITY UPLC / Xevo TQ MS靈敏度可以達到1μg/kg。
2.應用沃特世固相萃取SPE解決方案配合HILIC模式色譜保留，對于大極性的小分子有很好的保留以及分離提取的作用，達到理想凈化效果以及色譜分離效果。
3.從樣品前處理到樣品色譜質譜分析的整體解決方案，給客戶提供一體化的服務解決樣品分析過程中可能遇到的所有問題，幫助客戶成功！
關于沃特世公司 (www.waters.com)
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作為一系列分離科學、實驗室信息管理、質譜分析和熱分析技術的開創者，沃特世技術的重大突破和實驗室解決方案為客戶的成功創造了持久的平臺。
2011年沃特世公司擁有18.5億美元的收入，它將繼續帶領全世界的客戶探索科學并取得卓越成就。
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