精准分析甜味剂，CAD检测器更靠“谱”

电雾式检测器（CAD），是近年来倍受欢迎的一种新型通用检测器。其通过对待测物质雾化颗粒的带电量进行检测，响应值与分析物的化学性质无关，具有灵敏度高、重复性好、线性范围广和响应一致性等特点，尤其对无紫外吸收物质的检测具有很大的优势。今天赛默飞实验室利用CAD检测器，给大家带来优异的甜味剂检测解决方案。

图：CAD检测器

本实验选取包括阿斯巴甜在内的8种常用人工甜味剂，建立简单、高效的HPLC-CAD检测方法^[1]。方法选用赛默飞Acclaim 120 C18色谱柱（100mm×3mm，3μm），11min内可完成8种甜味剂的快速检测，且峰型对称，各组分之间均达到基线分离。8种甜味剂依次为：安赛蜜、糖精钠、甜蜜素、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、爱德万甜和纽甜。实验还对不同实际样本进行了考察，样品中的基质不影响甜味剂成分的检测。

8种甜味剂采用外标法定量，根据各组分的信号响应选择不同浓度范围进行线性回归计算，并分别考察检出限和定量限。8种甜味剂组分均有良好线性关系，相关系数R²>0.999。检出限为5～30μg/L，定量限为20～150μg/L，结果优于相关标准常规高效液相色谱方法的检测灵敏度。

表：8种甜味剂线性范围、检出限及定量限

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以蜂蜜蛋糕为样本，对8种甜味剂进行低中高浓度水平的加标回收实验。8种甜味剂在3种添加水平下的回收率范围为88.5%～102.8%，RSD为0.85%～2.16%，说明该检测方法有较好的准确度。与液相色谱串联质谱检测方案相比，本方法无质谱基质效应影响，在加标回收率和准确度方面具有更好的检测优势。

表：8种甜味剂的回收率

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实验通过本方法对市售不同厂家的糕点、面包、饮料和白酒等样品进行了检测，并对检测结果进行统计分析。结果发现，面包和糕点中以添加甜蜜素为主，果汁中大多采用阿斯巴甜和纽甜组合添加的形式。部分白酒样品有微量三氯蔗糖检出，存在非法添加现象。说明本方法可以满足市售不同样品中多种人工甜味剂的准确、高效检测分析。

除了常见的人工甜味剂，CAD检测器也可用于天然甜味剂的检测，以甜菊糖苷为例。甜菊糖苷具有高甜度、低热能的特点，是可替代蔗糖最理想的天然甜味剂。2022年发布的国家标准GB1886.355-2022^[2]中规定了共计13种甜菊糖苷类甜味剂的测定方法。由于标准品种类多、价格昂贵，因此标准是以瑞鲍迪苷A和瑞鲍迪苷D为基准建立标准曲线，利用不同组分的峰面积和相对校正因子分别计算含量。但是不同种类甜菊糖苷的相对校正因子差异大，每种甜味剂含量需单独计算，方法复杂。此外，甜菊糖苷的紫外吸收差，标准方法的灵敏度较低。

本方法通过CAD检测器，选取4种甜菊糖苷类甜味剂，进行同时含量测定，并与UV结果对比。利用CAD检测器响应一致性的特点，建立标准曲线考查4种甜味剂的相对校正因子，实现仅需一种标准品完成多种甜菊糖苷甜味剂的同时检测。

方法选用乙腈-0.1%甲酸水溶液（32: 68）作为流动相，采用等度洗脱，相比于国标方法，实验更简单、方便。通过赛默飞Acclaim 120 C18色谱柱（250mm×4.6mm，5μm），标准溶液中4种甜味剂均可有效检出，且分离度佳，峰型好，理论塔板数高。样品溶液中基质组分对甜味剂检测无干扰。从左到右分别为：瑞鲍迪苷D、瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷C和甜菊双糖苷。

稀释标准溶液考查4种甜菊糖苷类甜味剂的检测灵敏度：瑞鲍迪苷D在浓度为0.26ppm时达到定量限（S/N=10.9，进样体积=10μL），瑞鲍迪苷A和瑞鲍迪苷C的定量限均为0.5ppm，S/N分别为16.8和13.6；甜菊双糖苷定量限浓度为0.9ppm，S/N=11.2。说明CAD检测器对甜味剂的检测灵敏度高。这是由于甜菊糖苷属于紫外末端吸收，按照国标规定波长检测，灵敏度较差。而CAD检测器对于无紫外吸收的物质可以达到较高的灵敏度。

通过标准溶液考察线性情况：瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷C、瑞鲍迪苷D和甜菊双糖苷分别在浓度范围0.26-20.9ppm、0.5-19.0ppm、0.5-21.8ppm和0.9-18.5ppm内呈良好线性关系，R²均大于0.999。数据表明，CAD检测器可以实现甜菊糖苷甜味剂高灵敏、宽动态范围的检测。

国标中各甜味剂组分的相对校正因子是通过建立标准曲线，利用瑞鲍迪苷A或瑞鲍迪苷D的线性方程斜率除以各组分的线性方程斜率得到。但选用2种标准品作为基准，增加了一测多评难度，而且不同组分的相对校正因子均不同。本实验对比UV和CAD检测器，通过4种甜菊糖苷甜味剂组分的线性方程斜率，以瑞鲍迪苷A为基准，计算其他3种甜味剂的相对校正因子。结果得到：UV检测器下，瑞鲍迪苷C和甜菊双糖苷的相对校正因子为0.98和0.68，与国标结果一致；瑞鲍迪苷D相对于瑞鲍迪苷A的校正因子为1.16。说明UV检测器不具有响应一致性的特点。通过CAD检测器得到的线性斜率计算，瑞鲍迪苷C、瑞鲍迪苷D和甜菊双糖苷的相对校正因子分别为0.96、0.96和0.98。这是由于CAD检测器具有良好的响应一致性特点，对于结构相似的化合物，可以达到真正的一测多评效果。

以面包为样品，进行低中高浓度的加标实验，结果得到：回收率范围为92.4%～100.5%，RSD为0.67%～1.53%，说明方法准确度良好。同时，分别通过标准曲线法和以瑞鲍迪苷A为基准的一测多评法对加标浓度为5ppm的样本进行含量检测并对比，验证一测多评法在在实际检测中的可行性。结果表明两种方法下各组分的检测结果均一致，说明一测多评法准确度高，可以替代常规的标准曲线法，实现甜味剂的精准检测分析。

表：标准曲线法和一测多评法结果对比

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