液质联用检测碳酸类饮料中的苯甲酸和山梨酸

实验四高效液相色谱-质谱联用检测饮料中的苯甲酸和山梨酸含量
（一）目的与要求
1.了解液相色谱-质谱联用的基本原理及分析流程；
2.了解液相色谱-质谱联用操作技术；
3.掌握常见防腐剂的测定方法。

（二）原理
苯甲酸和山梨酸是饮料中较为常用的有机酸类防腐剂，对霉菌等微生物有抑制作用。

苯甲酸作为苯系的化合物，会在身体内有所蓄积对身体造成损害，而山梨酸是一种不饱和脂肪酸，毒性虽然较之苯甲酸小，但是过量、长期食用将危害人体肝脏、肾脏功能。

我国食品标准中规定苯甲酸、山梨酸在碳酸类饮料中的加入量不得超过0.2 g/kg。

液相色谱-质谱法（Liquid Chromatography/Mass Spectrometry，LC-MS）将应用范围极广的分离方法——液相色谱法与灵敏、专属、能提供分子量和结构信息的质谱法结合起来，必然成为一种重要的现代分离分析技术。

但是，LC是液相分离技术，而MS是在真空条件下工作的方法，因而难以相互匹配。

LC-MS经过了约30年的发展，直至采用了大气压离子化技术Atmospheric pressure ionization，API）之后，才发展成为可常规应用的重要分离分析方法。

现在，在生物、医药、化工、农业和环境等各个领域中均得到了广泛的应用，在组合化学、蛋白质组学和代谢组学的研究工作中，LC-MS已经成为最重要研究方法之一。

质谱仪作为整套仪器中最重要的部分，其常规分析模式有全扫描模式（Scan）、选择离子监测模式（SIM）。

（一）全扫描模式方式（Scan）：最常用的扫描方式之一，扫描的质量范围覆盖被测化合物的分子离子和碎片离子的质量，得到的是化合物的全谱，可以用来进行谱库检索，一般用于未知化合物的定性分析。

（二）选择离子监测模式（Selective Ion Monitoring，SIM）：不是连续扫描某一质量范围，而是跳跃式地扫描某几个选定的质量，得到的不是化合物的全谱。

主要用于目标化合物检测和复杂混合物中杂质的定量分析。

（三）实验部分
3.1 试剂与仪器
高效液相色谱仪（美国安捷伦），C18反相色谱柱，单级四极杆质谱（美国安捷伦）。

苯甲酸、山梨酸、乙酸铵均为分析纯，甲醇为色谱纯，饮料购于超市，实验用水均为超纯水。

3.2 色谱条件
色谱柱：C18反相柱（4.6 mm×150 nm，10 μm），流动相：甲醇：乙酸铵水溶液（0.02 mo l·L-1）=5：95，等度洗脱，流速：0.2 mL·min-1，柱温：30 ℃，进样量：20 μL。

3.3 质谱条件
电喷雾离子源（ESI）；电喷雾电压 3.5 kv，毛细管电压：3.5 kv，干燥气：N2，干燥气温度：300 ℃，流速为10.0m L·min-1，扫描方式：单级扫描；离子极性：负离子；扫描范围（m·z-1）：100~150，苯甲酸、山梨酸荷质比分别选择为：121、111。

3.4 样品处理
取适量饮料样品经0.45μm滤膜过滤，其滤液供测定。

（四）实验步骤
取一定量混合标准溶液（苯甲酸、山梨酸）和样品溶液，稀释至中性，过滤后进高效液相色谱-质谱检测器检测，根据保留时间和m/z进行定性。

表1
（五）问题与讨论
1. 质谱如何定性和定量？
2. 质荷比和分子量是否一样？
3. 电喷雾离子源原理？。