Определение родамина B в порошке чили с помощью системы ВЭЖХ/МС/МС WAYEAL LCMS-TQ9200

Родамин B (также известный как Розовый красный B или Основной фиолетовый 10) — синтетический основной флуоресцентный краситель, относящийся к ксантеновому химическому классу. Само это вещество имеет ярко-розово-красный цвет и легко растворяется в полярных растворителях, таких как вода и этанол. Первоначально он широко использовался в промышленных областях, включая текстильную промышленность, полиграфию и флуоресцентную маркировку. Из-за низкой стоимости и сильной красящей способности некоторые недобросовестные торговцы незаконно добавляли его в пищевые продукты для окрашивания, такие как порошок чили, сычуаньский перец, мясные продукты и приправы, что делает его важным загрязнителем, угрожающим безопасности пищевых продуктов.
Родамин B явно токсичен для человеческого организма. Он может попадать в организм через пищеварительный тракт или кожу, нарушая нормальный физиологический метаболизм. Кроме того, он представляет потенциальный канцерогенный и мутагенный риск. В результате он классифицируется как несъедобное вещество, запрещенное в пищевых продуктах во многих странах. Он является ключевым объектом надзора за безопасностью пищевых продуктов, и его уровень обнаружения остается неизменно высоким в различных приправах и переработанных пищевых продуктах.

В этой заметке о применении был разработан метод жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС) для определения родамина B в пищевых продуктах с использованием системы жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией WAYEAL LCMS-TQ9200. Этот метод обеспечивает эффективную экстракцию, точное разделение и чувствительное количественное определение целевого аналита, эффективно устраняя интерференцию пищевой матрицы. Он предлагает надежную техническую поддержку для быстрой проверки и точного количественного определения родамина B в пищевых продуктах, тем самым способствуя эффективному надзору за безопасностью пищевых продуктов.

Ключевые слова: Безопасность пищевых продуктов, Родамин B, ЖХ-МС/МС

1. Приборы и реагенты

1.1 Конфигурация прибора

Таблица 1 Список конфигурации прибора

1.2 Список реагентов и стандартов

Таблица 2 Список реагентов и стандартов

1.3 Экспериментальный материал и вспомогательное оборудование

Вортекс-миксер

Высокоскоростная центрифуга

Аналитические весы

Система для твердофазной экстракции (ТФЭ) (с вакуумным насосом)

Азотный испаритель

Орбитальный шейкер

2. Экспериментальный метод

2.1 Приготовление растворов

2.1.1 0,1% муравьиная кислота в воде: перенести 1 мл муравьиной кислоты в 500 мл воды, тщательно перемешать и довести до конечного объема 1000 мл водой.

2.1.2 0,1% муравьиная кислота в ацетонитриле: перенести 1 мл муравьиной кислоты в 500 мл ацетонитрила, тщательно перемешать и довести до объема 1000 мл ацетонитрилом.

2.1.3 50% метанол в воде: точно перенести 500 мл метанола в мерную колбу объемом 1 л, затем довести до метки водой.

2.1.4 50% метанол в воде с 0,1% муравьиной кислоты: перенести 1 мл муравьиной кислоты в 500 мл 50% метанола в воде, тщательно перемешать и разбавить до объема 1000 мл 50% метанолом в воде.

2.1.5 5% аммиак в метаноле: перенести 5 мл раствора аммиака в мерную колбу объемом 100 мл, разбавить до метки метанолом и тщательно перемешать.

2.2 Предобработка образца

2.2.1 Экстракция образца

Точно взвесить 1 г образца порошка чили в пластиковую центрифужную пробирку объемом 50 мл. Точно добавить 10,0 мл 50% водного раствора метанола, содержащего 0,1% муравьиной кислоты, и хорошо перемешать. Добавить два керамических гомогенизатора, затем перемешивать на вортекс-миксере в течение 15 минут. Центрифугировать при 8000 об/мин в течение 10 минут. Перенести 3 мл супернатанта (экстракционного слоя) и отфильтровать через органическую фильтрующую мембрану 0,45 мкм перед очисткой.

2.2.2 Очистка образца

Кондиционирование картриджа для твердофазной экстракции (ТФЭ) NovaPre MCX: перед использованием последовательно активировать картридж 3 мл метанола и 3 мл воды.

Точно перенести 1,0 мл экстракта на картридж для твердофазной экстракции (ТФЭ) NovaPre MCX. Последовательно промыть картридж 3 мл 0,1% муравьиной кислоты в воде, 3 мл воды и 3 мл метанола. Элюировать целевой аналит 6 мл раствора аммиака в метаноле и собрать элюат. Испарить элюат почти досуха под струей азота при 45°C. Растворить остаток в 0,5 мл исходной подвижной фазы, отфильтровать через органическую фильтрующую мембрану 0,22 мкм, а затем ввести фильтрат для инструментального анализа.

2.3 Условия эксперимента

2.3.1 Условия ВЭЖХ

Хроматографическая колонка: C18, 1,7 мкм, 2,1*50 мм;
Подвижная фаза: Фаза A: 0,1% муравьиная кислота в воде; Фаза B: 0,1% муравьиная кислота в ацетонитриле;
Скорость потока: 0,4 мл/мин;
Температура колонки: 40 °C;
Объем введения: 1 мкл.

2.3.2 Условия масс-спектрометрии

Таблица 3 Параметры масс-спектрометрии соединения

Примечание: * Количественный ион.

3. Результаты эксперимента

3.1 Хроматограмма стандартов

Обнаружение родамина B было завершено в течение 7 минут. Как показано на рисунке 1, пик соединения имел хорошую форму и удовлетворительный отклик, что соответствует требованиям экспериментального определения.

Рис. 1 Хроматограмма родамина B

3.2 Линейный диапазон

Соответствующее количество стандартного рабочего раствора родамина B было точно перенесено и разбавлено исходной подвижной фазой для построения калибровочной кривой. Линейный диапазон составил 0,1–10 нг/мл. Отклонение между линейными результатами и известными концентрациями находилось в пределах максимально допустимого отклонения. Коэффициент детерминации (R²) был больше 0,999, что указывает на хорошую линейность.

Рис. 2 Калибровочная кривая родамина B

3.3 Предел количественного определения и предел обнаружения

В данном методе предел обнаружения (LOD) и предел количественного определения (LOQ) для родамина B были установлены на уровне 0,1 нг/мл и 0,5 нг/мл соответственно. Соответствующие соотношения сигнал/шум (S/N) обобщены в таблице ниже. Соотношения S/N при LOD превышали 3, а при LOQ превышали 10.

Таблица 4 Предел количественного определения и предел обнаружения

Рис. 3 Соотношение сигнал/шум при LOD для родамина B (0,1 нг/мл)

Рис. 4 Соотношение сигнал/шум при LOQ для родамина B (0,5 нг/мл)

3.4 Повторяемость

Стандартные растворы трех концентраций (0,5, 2 и 5 нг/мл) вводились шесть раз подряд. Результаты представлены в таблице ниже. Относительные стандартные отклонения (RSD) времени удерживания и площади пика для родамина B при низких, средних и высоких концентрациях находились в пределах 5%, что соответствует требованиям эксперимента.

Таблица 5. Тест на повторяемость для родамина B при низких, средних и высоких концентрациях

Рис. 5 Хроматограммы 6 последовательных введений 0,5 нг/мл родамина B

Рис. 6 Хроматограммы 6 последовательных введений 2 нг/мл родамина B

Рис. 7 Хроматограммы 6 последовательных введений 5 нг/мл родамина B

3.5 Восстановление при добавлении

Образец А был обогащен стандартным раствором для увеличения концентрации родамина B на 2 нг/мл. Затем было проанализировано шесть повторных введений. Полученное восстановление составило 105,7% с RSD 1,473%, что соответствует критериям приемлемости метода.

3.6 Перенос

После введения стандартного раствора 10 нг/мл был введен чистый растворитель для оценки переноса. Результаты представлены на рисунке ниже. Перенос в чистом растворителе составил менее 10% от самого низкого калибровочного стандарта (0,1 нг/мл), что соответствует требованиям эксперимента.

Рис. 8 Хроматограмма чистого растворителя соединения

3.7 Тестирование образца

Концентрация родамина B в образце А была ниже предела обнаружения метода (MDL).

Рис. 9 Хроматограмма родамина B в образце А

4. Заключение

В данном исследовании был разработан метод жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС) для определения родамина B с использованием системы WAYEAL LCMS-TQ9200. Полученные данные показали, что метод обеспечил хроматографические пики с хорошей симметрией и без хвостов, а чувствительность соответствовала экспериментальным требованиям. Коэффициент детерминации (R²) был больше 0,999, что соответствует критериям линейности. Повторяемость (RSD) при низких, средних и высоких концентрациях находилась в пределах 5%, а перенос в чистом растворителе составил менее 10% от самого низкого калибровочного стандарта. Эти результаты указывают на то, что метод в сочетании с системой WAYEAL LC-MS/MS способен удовлетворять требованиям рутинного качественного и количественного определения целевых аналитов.