實時QTRAP質譜法實時直接分析酒精飲料中的人工甜味劑

　　實時直接分析（DART）-MS

　　 環境電離是在環境條件下執行的一套質譜技術，該技術允許使用很少的樣品進行直接分析與HPLC-MS / MS相比，環境電離MS（AIMS）無需任何預處理步驟即提取步驟和色譜預分離即可分析樣品。實時直接分析（DART）-MS中的直接分析是AIMS的一種類型，它可以在環境空氣條件下直接從各種形式的樣品（包括固體，半固體和液體）中獲取分析物的質譜圖。

　　 DART（Direct Analysis in Real Time）是一種非表面接觸型解析/離子化質譜分析離子源技術。其原理是在大氣壓條件下，中性或惰性氣體（如氮氣或氦氣）經放電產生激發態原子，對該激發態原子進行快速加熱和電場加速，使其解析并瞬間離子化待測樣品表面的標志性化合物或待測化合物，進行質譜或串聯質譜檢測，從而實現樣品的實時直接分析。

　　DART離子化特征

　　 不同于ESI或DESI等易受離子或溶劑抑制效應影響的離子化技術，DART即使有高濃度的鹽存在，或有難揮發的溶劑存在，離子信號也極少能被抑制。

　　 DART不產生加合離子（如加鈉或鉀的分子離子）。正電荷僅有質子化離子，負電荷僅有去質子化離子。質譜圖更簡潔，定量分析更易實現。DART僅產生單電荷離子，簡化質譜圖解析和定量分析。

　　 已被廣泛用于霉菌毒素，非法摻假劑和添加劑的測定，但是，很少有同時測定其他食品中多種甜味劑的報道。

　　樣品制備

　　 將樣品與甲酸混合以形成體積濃度為0.05％（v / v）的溶液，然后通過渦旋勻漿。在檢測之前，將溶液通過0.22-μm注射器式過濾器過濾。

　　基質效應

　　 在空白的白酒中加入每種人工甜味劑。然后將溶液用作基質校準物。使用基質匹配的校準物和相同濃度水平的溶劑標準溶液中每種分析物的峰面積比，評估基質效應。

　　根據公式計算基質效應：

　　 其中B是基質校準物中人工甜味劑的峰面積，A是純標準溶液中人工甜味劑的峰面積。

　　方法驗證

　　 使用無甜味劑的白酒作為代表基質進行方法驗證。首先使用DRAT-MS / MS篩選了空白液體，其中7種甜味劑的響應明顯低于檢測限。七種甜味劑以不同的含量加標，以評估方法的性能，包括定量限（LOQ）和檢測限（LOD）。通過在2.0至1000μg/L 5種不同水平下,加標7種甜味劑獲得基質匹配的校準曲線。三個品牌的無甜味劑白酒，用于回收率和精確度評估。每種化合物的加標水平為50、250μg/L。該方法的精度通過相對標準偏差（RSD）進行評估。每種情況下準備了五個加標重復樣品，并研究了日內和日間精度。每次檢測之前，均使用認證的參考物質（糖精，SAC，1000 mg/L，GBW（E）100008）來檢查儀器的質量控制。

　　實際樣品檢測

　　 共分析了17種不同的實際樣品，包括中國的白酒，啤酒，葡萄酒和威士忌。其中的樣品進行了初步的濃度測試。如果響應不在線性范圍內，則在檢測之前，將樣品稀釋線性范圍內。

　　DART MS / MS的參數優化

　　 首先優化了該方法涉及的參數，包括MS轉換參數，電離氣體溫度，采樣模式和不同摻雜劑的溶劑。在研究中，在負模式ESI下，甜味劑的信號在1000 μg/kg （ ppb ）很強。通過注入全掃描質譜圖研究所有分析物的MS / MS碎片圖，以選擇最優的m / z。使用DART在-50至-250 V的范圍內優化了離子化步驟中施加的解簇電壓（DP）。不同的分析物對DP的變化表現出不同的行為。

　　 甜味劑NEO，SAC，ASP，ALI和ACS-K隨DP的增加先升高后降低。CYC隨DP的增加而波動，而SCL與DP的變化無關。對于7種甜味劑，最佳DP在-110V至-150 V范圍內，相應的CE在?16至44之間。在優化條件下，獲得的7種甜味劑的躍遷離子與先前的報道非常吻合。

　　DART的氣體溫度

　　 氣體溫度范圍為100至550°C。當溫度低于300°C時，響應非常低，并且響應強度隨溫度升高而增強。同時，當溫度超過500°C時，分析物的強度降低。高電離氣體溫度可能會加速樣品的熱脫附，將增加分析物進入質量分析器的數量，從而使分析物的響應最大化。但是，太高的溫度會導致樣品熱解吸太快或某些不可逆的樣品降解，這肯定會導致樣品損失和靈敏度降低。因此，為了獲得所有分析物的滿意響應，在研究中將氣體溫度設置為500°C。

　　溶劑和摻雜劑的作用DARTMS/MS響應

　　 溶劑和摻雜劑均可影響分析物的電離行為和相應的靈敏度，由于乙醇/水（v / v，1：1）和甲醇/水（v / v，1：1）與含酒精飲料基質的相似性，因此在本研究中進行了選擇。用乙醇/水（v / v，1：1）和甲醇/水（v / v，1：1）制備七種甜味劑標準溶液，并在500°C下進行分析。圖3a顯示了7種甜味劑的MS響應。顯然，在乙醇/水溶劑中獲得的NEO，SAC，ASP和ALI樣品的信號強于在甲醇/水溶劑中獲得的信號。至于ACS-K，CYC和SCL，它們在兩種混合溶劑中顯示出相似的響應。因此，本研究選擇乙醇/水作為基本溶劑。

　　 還研究了摻雜劑，甲酸和乙酸銨對電離的影響。乙醇/水中制備了不同濃度的甲酸和乙酸銨。

　　 在這種情況下，七種甜味劑表現出不同的行為。加入甲酸后，NEO和ACS-K的強度明顯增加。另外，加入甲酸或乙酸銨后，CYC和SCL的信號也明顯增強。相反，在兩種摻雜劑的情況下，ALI響應至少降低一半，即使被甲酸抑制，ALI在這些甜味劑中仍顯示出較大的絕對響應。SAC在添加不同濃度的甲酸時幾乎沒有變化，而在乙酸銨的情況下則大幅降低。而乙酸銨抑制了分析物的響應。甲酸的最佳濃度為0.05％。因此，選擇乙醇/水（v / v，1：1）中0.05％的甲酸作為標準溶液。

　　實際檢測

　　 發現11個陽性樣品含有一種或多種人造甜味劑，白酒樣品中很少發現SAC，ASP和CYC。同時，其他人工甜味劑（包括SCL，ALI，ACS-K和NEO）通常在酒精飲料中發現。在白酒，啤酒和葡萄酒中SCL的濃度非常高，檢測到的濃度為0.23至48 mg L -1。而且大多數這些響應超出了歐盟的法規限制，表明酒精飲料中濫用了SCL。在白酒，啤酒和葡萄酒中可以檢測到NEO。并且，在一種白液樣品中發現它的含量為0.203 mgL-1。與其他酒精飲料相比，啤酒所含的甜味劑更多，例如ALI，SCL和ACS-K。

　　 因此，啤酒似乎是包含各種甜味劑的主要酒精飲料。但是，中國白酒中的甜味劑較少。