[发明专利]超声-固相萃取-液质联用同时检测市政污泥中6种人工甜味剂的方法

说明书

超声‑固相萃取‑液质联用同时检测市政污泥中6种人工甜味剂的方法，属于环境分析领域。分别将安赛蜜、甜蜜素、糖精、三氯蔗糖、阿斯巴甜、纽甜6种人工甜味剂标准品配置成母液，之后进行逐级稀释配置多个浓度梯度的标准混合溶液，建立标准曲线，采用Aglient高效液相色谱柱分离人工甜味剂组分，采用梯度洗脱的方式，通过保留时间和质荷比对每种人工甜味剂定性，用内标法消除仪器误差和基质影响对6种人工甜味剂定量。将市政污泥样品冷冻干燥研磨过筛，0.1g过筛样品与5mL体积比1：1的甲醇/超纯水混合后超声萃取离心，上清液pH调到3，后用固相萃取进行净化和浓缩，最后通过高效液相色谱串联质谱仪进行检测分析。本方法检测限低、灵敏度高、可靠性强。

技术领域

本发明属于环境分析领域，具体涉及一种同时检测市政污泥中6种人工甜味剂的方法。

背景技术

人工甜味剂是一种人工化学合成或由天然物质提取物进行二次加工而来的蔗糖替代物质，因其甜度高、热量低、难以被生物体代谢且具有非龋齿性，被广泛添加于食品饮料、个人护理品、药物和饲料之中，有效的满足了追求健康生活方式的人群和病患人群(糖尿病、肥胖消费者、龋齿患者)对甜味的需求。

随着人工甜味剂使用量的增加，其在环境中的检出率和赋存浓度正引起广泛关注。糖精(SAC)、安赛蜜(ACE)、阿斯巴甜(ASP)、甜蜜素(CYC)和三氯蔗糖(SUC)等人工甜味剂在各种水体中的浓度达到了μg/L～mg/L的水平，某些地下水中检测到的ACE高达4.71μg/L，这进一步证实了人工甜味剂环境污染的广泛性。虽然已被证实人工甜味剂每天5～50mg/kg体重的可接受日摄入浓度范围内对人体无毒，但它们对环境的影响正逐渐被确定，典型的例子是SUC对光合作用过程的干扰以及对大型溞生理和运动行为的不利影响。

污水处理厂是人工甜味剂进入环境的主要来源。由于人工甜味剂具有极强的极性且难以被微生物代谢，常规污水处理厂的处理工艺很难将其完全降解，大部分人工甜味剂会随污水处理厂的出水排放进入到受纳水体。此外部分吸附到污泥上的人工甜味剂也会随着市政污泥的农用进入到土壤环境。由于人工甜味剂较高的水溶性难以在固相中存在和停留，使得污泥来源的人工甜味剂往往被忽视，近期的研究证实污水厂二沉池污泥干重中的ACE、SAC、CYC、ASP和SUC含量达到了0.15μg/g～6.28μg/g，较高的残留和持续的暴露对土壤环境及作物构成了潜在威胁。因此，针对市政污泥农用的生态安全性问题，有必要建立一种检测限低、灵敏度高、选择性好、可靠性强的分析方法来准确测定市政污泥等复杂固体基质样品中人工甜味剂的含量。

目前，已有多种人工甜味剂的检测方法如：气相色谱法、分光光度法、毛细管电泳法、离子色谱法、高效液相色谱法等，由于不同人工甜味剂物理化学性质、电化学性质和光谱性质的显著差异，这些方法均存在一定缺陷如灵敏度低、检测的甜味剂种类少、易受样品中的杂质影响等。而高效液相色谱串联质谱检测法能够同时检测多种人工甜味剂，定性定量分析的结果更为可靠，检出限和定量限更低，分析时间更短，有效的满足了对环境样品的分析检测需求。然而现有的成熟分析检测方法主要用于食品、饮料和水体中人工甜味剂的监测，并没有围绕市政污泥等复杂基质固体样品开展，且存在前处理步骤复杂、净化耗时长且不够彻底等问题，限制了市政污泥等固体样品中人工甜味剂快速、灵敏、可靠检测的发展。因此，本方法从人工甜味剂的物理性质、与污泥结合的特性和检出效能上考虑，开发可同时检测市政污泥种6种人工甜味剂的方法，将有助于掌握市政污泥及及其农用过程中人工甜味剂的归趋特征，保障土壤和农作物的生态安全。

发明内容：

本发明提供了一种超声-固相萃取-液质联用同时检测市政污泥中6种人工甜味剂的方法，可以克服现有技术针对环境复杂基质中多种人工甜味剂难以准确、高效、稳定检测的问题，且溶剂和样品的用量少，萃取过程简单有效。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是超声-固相萃取-液质联用同时检测市政污泥中6种人工甜味剂的方法，包括：