超高效液相色谱串联质谱快速筛查葡萄酒中的14种禁用食品添加概要.docx

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超高效液相色谱串联质谱快速筛查葡萄酒中的14种禁用食品添加概要

第39卷2011年11月

分析化学（FENXlHuAXUE研究报告

ChineseJoumalofAnal”icalChemistry

第ll期1732~1737DoI:

10.3724/SP.J.1096.20“.01732超高效液相色谱一串联质谱快速

筛查葡萄酒中的14种禁用食品添加剂

冯峰1杨烁2凌云1江桂斌3储晓刚叫

（中国检验检疫科学研究院,食品安全研究所,北京100123:

（哈尔滨医科大学,哈尔滨150081

3（中国科学院生态环境研究中心,环境化学与生态毒理学重点实验室。

北京lo0085

摘要建立了同时测定葡萄酒中14种禁用食品添加剂的超高效液相色谱一电喷雾电离串联质谱（uPLc—ESI—Ms/Ms分析方法。

采用uPLCBEHC18（100mm×2.1mm×1.7“m色谱柱,对流动相的组成、缓冲液离

子强度及质谱的各种参数进行了优化。

结果表明,流动相的离子强度对食品添加剂的质谱检测有重要影响。

以含1mmol/L甲酸铵一甲酸缓冲液（pH3.9一乙腈为流动相,梯度洗脱,柱温35℃,可以在6min内完成14种食

品添加剂的分离和检测。

在ESI负离子模式下,采用选择离子监测方法进行测定时,除三氯蔗糖、日落黄和酸

性红13的检出限分别为lO,2和2pg几外,其它11种的检出限在O.Ol~1.Opg/L之间。

回收率为93.8%~

106%,相对标准偏差小于3.1%。

本方法快速、准确、灵敏度高,可用于葡萄酒及其它复杂基质食品中的低剂量、多种禁用食品添加剂的同时筛查。

关键词超高效液相色谱;串联质谱;食品添加剂;葡萄酒

1引言

葡萄酒是新鲜葡萄或葡萄汁经发酵而成,富含有机酸、糖类、黄酮类、酚类和原花青素等功能成分,适量饮用能够预防多种疾病“二】。

国家标准GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》在葡萄酒中仅允许添加焦糖色作为着色剂,三氯蔗糖作为甜味剂,除此之外禁止添加任何种类的着色剂和甜味剂【3】。

近年来,在葡萄酒中添加非法着色剂和甜味剂的情况时有发生,为了保障葡萄酒的饮用安全,有必要建立一种快速、准确、灵敏的方法对葡萄酒中的禁用食品添加剂进行测定。

目前,检测食品中着色剂和甜味剂的方法有高效液相色谱…】、紫外分光光度法嘲、离子色谱法m、毛细管电泳法【8￣101及液相色谱一质谱法…￣151等。

由于使用液相色谱一紫外分光光度法不能提供结构信息,而葡萄酒成分又较复杂,因而在检测微量成分时容易发生假阳性或假阴性现象。

近年来,质谱技术已在食品中添加剂的筛查方面显现出显著优势“¨4】。

然而目前所报道的质谱方法多采用传统的色谱条件,其中所用的醋酸铵或是甲酸铵溶液缓冲液浓度多大于20mmol刖12￣14】。

研究表明,过高的离子浓度对分析物的电离具有较强的抑制作用“¨7l。

因此,为提高检测的灵敏度,增强对食品中禁用物质的筛查能力,有必要对质谱分析时缓冲液的浓度进行优化。

本研究建立了同时高灵敏、快速筛查葡萄酒中14种禁用甜味剂和着色剂的超高效液相色谱（uPLC一串联三重四极杆质谱（QQQ方法,对色谱分离中缓冲液的浓度对质谱检测的灵敏度的影响进行了探讨。

本方法已成功用于葡萄酒中禁甩添加剂的快速检测。

2实验部分

2.1仪器与试剂

超高效液相色谱仪（UPLC,美国waters公司;串联API5500三重四极杆质谱仪（美国AppliedBiosystems公司,配备watersuPLC自动进样器,柱温箱,数据采集由Analyst1.5.1软件完成。

糖精钠（sodi啪sacch撕n、安赛蜜（Acesul伽ne、阿斯巴甜（Aspan锄e,购自美国supelco公司;甜蜜素（sodiumcyclamate、纽甜（Neot锄e、丽春红2R（Ponceau2R、丽春红3R（Ponceau3R、丽春红sx（Pon一2011—02—18收稿;20l卜05—05接受

本文系北京市科委科技计划项目（No.D0*******310803和科技部科技支撑计划项目（No.20llBAKlOB04资助

+E一眦il:

xgangchu@

第ll期冯峰等:

超高效液相色谱一串联质谱快速筛查葡萄酒中的14种禁用食品添加剂

1733

ceauSX。

购自德国Dr.Ehrenstorfer公司;三氯蔗糖（sucralose、日落黄（sunsetYellowFCF、诱惑红（AlluraRed、红色2G（AcidRed1、酸性红13（AcidRed13、赤藓红（Erythrosine、甲酸、甲酸铵,购自美国sigma公司;实验室用水由Millipore纯水仪制备。

10份葡萄酒样品购自超市。

2.2标准溶液的配制

准确称取适量上述标准品,用水溶解并定容,配制成looOmg/L的单标储备液;准确移取各标准储备液O.5mL,混合于100mL容量瓶中,用水定容,配制成5mg/L的混合标准工作液。

用水逐级稀释,制成浓度范嗣为0.1~500“g/L的系列混合标准溶液。

2.3样品溶液制备

取葡萄酒样品10mL于50mL烧杯中,超声脱气10min;取脱气后的样品1.OmL于10mL具塞试管中,用水定容至10mL,过0.22“m滤膜后分析。

2.4色谱一质谱条件

uPLcBEHC18色谱柱（100mm×2.1mm×1.7pm,美国waters公司。

流动相A为乙腈,流动相B为lmmol/L甲酸铵一甲酸缓冲液（pH3.9。

流速O.3mL/min,进样体积2肛L,柱温35℃;梯度洗脱程序:

0~1.5min,7%A;1.5~7.Om氓7%~90%A;7.0~10.Omin,90%A。

电喷雾电离源,负离子模式,多反应监测（MRM;实验所用气体均为高纯液氮,碰撞气（cAD压力为41.4kPa,气帘气（cuR压力为138kPa,雾化气（Gsl压力为448kPa,辅助气（Gs2压力为414kPa。

电喷雾电压（IS为一4.5kV去溶剂温度（TEM为500℃,Q0入口电压（EP一lOV碰撞室出口电压（CxP为一llV,14种添加剂的定性/定量离子对、碰撞电压（cE及去簇电压（DP见表l。

表114种食品添加剂检测的最优质谱参数

T曲lel

Optimump盯ametersalldselected矗agmentionsfor14foodadditives

‘定量离子（Quami断ngion。

734

第39卷3结果与讨论

3.1流动相条件优化

文献【12”&道,采用高效液相色谱一串联质谱检测葡萄酒中5种甜味剂时.这些甜味剂在甲醇一20mmol/L甲酸铵一甲酸体系的保留时间与甲醇一20mm01几醋酸铵一醋酸体系一致,同时部分甜味剂的灵敏度提高了15倍以上,这说明甲酸铵体系可以获得比醋酸铵体系更高的灵敏度。

stom等”“的研究表明.溶液巾的N}i4浓度严重影响质谱检测的灵敏度。

Minj06等”1的研究表明,使用乙腈分离着色剂可以获得比耳|醇更好的峰对称性。

因此,本研究以乙腈20mm01/L甲酸铵（含0.1%甲酸,pH39为流动相,对所研究的14种食品添加剂的分离条件进行了优化,14种添加剂可以在6min内得到较好分离（见图1。

考察了缓冲液的浓度对添加剂的信号强度的影响。

选用的甲酸铵一甲酸（pH39缓冲液的离子浓度分别为20,10,5,25和1mmol,L。

研究表明,随着缓冲液浓度的降低,溶液中的离子强度相应降低（图2,但各添加剂的保留时间基本不变,这说明离子强度的降低并未对待分析物的分离度产生影响。

然而,待分析物的峰高却显著提高（见图3。

由于部分着色剂未实现基线分离。

为避免相互问的竞争抑制效应对分析结果的影响,在此仅以6种甜味剂的峰高的变化对其进行表征。

从图3可见,6种甜味剂的信号强度随流动相离子强度的降低而不断提高,这说明过高的离子强度确实对添加剂的质谱检测有离子抑制作用。

为取得最高的灵敏度,本研究选择乙腈一1mm01几甲酸铵甲酸体系作为14种添加剂的

0123456

Ⅳmln

罔l优化条件下14种添加剂的多反应监测色谱图Flg.1MRMchromatogramof14foodaddltiVesunde‘optimumseparatlonconditlons

各编号对应分析物虬表】（NumbersofaIlalytesares枷easmTablel。

图2不同浓度甲酸铵缓冲液的电导率

Fig2Electncconductivi‘yofammonjumf0邢atebu髓runderdifkrentconcentration

安赛蜜糖精钠甜蜜索三氯蔗糖#町斯巴甜纽甜AcesuIhmeSodlumSodlumSucraloseAsDarbmeNeO诅meSacchannCyclamate

罔36种甜味剂在流动相中不同离子强度下峰高比较

F1昌3comp州sonofthe

e讯ctofamineconcentratloninmobllePhaseonthePeakheightsof6sweeteners

第ll期冯峰等:

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分离体系。

需要说明的是,考虑到葡萄酒中的禁用添加剂一般浓度较低,加标分析也表明低于lmg/L浓度水平的添加剂不会产生过载现象,所以本研究选择了此浓度水平的缓冲液。

在对确定含有较高浓度水平的甜味剂或是着色剂进行检测时,则需要选择较高浓度水平的缓冲液。

3.2方法线性、回收率、精密度及检出限

在上述实验条件下,考察14种添加剂在O.1~500pg/L浓度范围内的线性关系和相关系数,并以14种添加剂的信噪比为3时的进样浓度为检出限。

回收率和精密度的测定通过向阴性葡萄酒样品中添加lO¨g/L甜味剂混合标准溶液进行,每个浓度样品平行分析3次。

结果见表2。

表214种添加剂的线性范围、线性方程、相关系数、添加回收率、精密度及检出限（咒一3

玑lble2Linearr粕ge'correlationcoemcients,limitsofdetection（LOD,recoveries粕drcIativest明darddeviati∞s（RSDof14foodadditives.111erccoverieswerceval岫tedbycon们llingthefortificationleVeIofeachdyein∞gatiVe

wine蛐plesat10p班（疗23

序号代表分析物名称同表l（Numbersof锄lytesares锄e鹤inT曲le1;+添加浓度为100pg几（Spikedconc∞廿ationw鹊loo“g,L。

3.3方法应用

对北京市市售lO种低价格的红葡萄酒样品进行测定,根据各添加剂的保留时间及选择的两对子离子峰高的比值进行定性分析。

结果表明,有5个样品含有禁用添加物,且均为甜味剂（表3。

除了允许添加的三氯蔗糖外,还含有糖精钠、甜蜜素和纽甜3种甜味剂（图4。

其中对于糖精钠,由于其定量离子和定性离子的强度相差约60倍,而其在样品中的浓度又较低,因此,通过对其进行加标回收,根据保留时间和回收率进行了确证。

表3实际葡萄酒样品的检测结果

T曲le3Quantificationresultsoff酞'dadditiVesinpositiVewinesamplesbyUPLC—MS/MS

1736

分析化学第39卷18lI

1.21.6I2.02.4

I

:

Max1383

82.1-+62.O{

{

1.82.O2.2:

2.42.6

1.21.62.O2.41.82.O2.22.42.6,,min,/min

图4葡萄酒阳性样品色谱图

Fig.4Chromatogramsofp08itiVes锄plesinwines

4-64.85.O5-25.4—才广—乏矿—{矿—1苣14,/miIl

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第ｌｌ期冯峰等：

超高效液相色谱一串联质谱快速筛查葡萄酒中的１４种禁用食品添加剂１７３７ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＳｃｒｅｅｎｉｎｇｏｆｌ４ＩＨｅｇａｌＦｏｏｄＡｄｄｉｔｉＶｅｓｉｎＷｉｎｅｓＵｓｉｎｇＵｌｔｒａＰｅｒｆＯｒｍａｎｃｅＬｉｑｕｉｄＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙＴａｎｄｅｍＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙＦＥＮＧＦｅｎ９１，ＹＡＮＧＳｈｕ０２。

Ｉ，ＩＮＧＹｕｎｌ，ＪＩＡＮＧＧｕｉ—Ｂｉｎ３，ＣＨＵＸｉａｏ．Ｇａｎｇ’１１（ｊ打盯ｉｆ“抬Ｄ，ＦｏＤｄＳｑ归ｆｙ。

Ｃ＾ｉ疗ＰｓＰＡｃ口ｄＰｍｊ，Ｄ，Ｊ”ｓｐＰ“ｉｏ行口行ｄＱ。

阳，．口九ｆｉ理Ｐ，ＢＰ巧ｉ拧ｇｌ００１２３）２（ＨⅡ而ｉ船胁ｄｉｆ“ＺＬ肺ｉｗ＂ｉ砂，Ｈ口ｒ６ｉ疗１５００８１）３（Ｓｔｎ托ＫｅｙｅａｂｏｒＱｔｏｒｙｏｆＥｎ峨ｒｏｎｍ阴ｔｎｆｃｋｍｉｓ￡ｒｙｎｎｄＥｃ‘ｒｔｏ面ｃｏｌｏｇｙ，Ｒｅｓｅｎｒｃｈｃｅｔｌｔｅｒ如ｒＥｆ扩Ｅ行讲ｒ口行ｍＰ玎细ｚＳｆｉＦ行ｆＦｓ，Ｃ＾ｉ竹Ｐ５已Ａｆ口ｄＰ优ｙＤ，ＳｆｉＰ柙ｆＦｓ，ＢＰ巧ｉｎｇ１０００８５）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｎｕｌｔｒａｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ—ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ—ｔａｎｄｅｍｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏ—ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ１４ｉｌｌｅｇａｌｆｏｏｄａｄｄｉｔｉｖｅｓ（ａｃｅｓｕｌ一ｍｅｔｒｉｃ（ＵＰＬＣ—ＥＳＩ—ＭＳ／ＭＳ）ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｆａｍｅ，ｓｏｄｉｕｍｓａｃｃｈａｒｉｎ，ｓｏｄｉｕｍｃｙｃｌａｍａｔｅ，ａｓｐａｒｔａｍｅ，ｎｅｏｔａｍｅ，ｓｕｃｒａｌｏｓｅ，ｐｏｎｃｅａｕ２Ｒ，ｐｏｎｃｅａｕ３Ｒ，ｐｏｎｃｅａｕＳＸ，ｓｕｎｓｅｔｙｅｌｌｏｗＦＣＦ，ａＵｕｒａｒｅｄ，ａｃｉｄＲｅｄ１，ａｃｉｄｒｅｄ１３，ｅｒｙｔｈｒｏｓｉｎｅ）ｉｎｗｉｎｅｓｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．ＴｈｅＨＰＩ，ＣｓｅｐａｒａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｓｉｎｇａｎＵＰＬＣＢＥＨＣ１８（１００ｍｍ×２．１ｍｍ×１．７“ｍ）ａｓｓｏｌｉｄｐｈａｓｅ．Ｓｅｖｅｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｍｏｂ订ｅｐｈａｓｅ，ａｎｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｏｎｓｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｃｏｕｌｄｂｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅａｍｉｎｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｌｕｅｎｔ．１Ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｄｊｎｌｅｓｓｔｈａｎ６ｍｉｎｗｈｅｎｕｓｉｎｇａｓｍｍｏｌ／Ｌａｍｍｏｎｉｕｍｆｏｒｍａｔｅ—ｆｏｒｍｉｃａｃｉｄｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ３．９）ａｎｄａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅａｔｔｈｅｍｏｂｉｌｅｐｈａｓｅｓ，ｇｒａ—ｄｉｅｎｔｅｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｌｕｍｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｋｅｐｔ３５℃．ＷｈｅｎｔｈｅａｎａｌｙｔｅｓｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙＥＳＩ一一ＭＳｕｎｄｅｒｓｅｌｅｃｔｅｄｓｕｎｓｅｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｏｄｅ，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｓｗｅｒｅ０．０１—１．０ｐｇ／Ｌｅｘｃｅｐｔｓｕｃｒａｌｏｓｅ，ＴｈｅａｖｅｒａｇｅｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓｙｅｌｌｏｗＦＣＦ，ａｃｉｄｒｅｄ１３ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ１０，２ａｎｄ２ｐｇ／Ｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ９３．８％ｔｏ１０６％．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｌｅｓｓｔｈａｎ３．１％．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｒａｐｉｄ，ａｃｃｕｒａｔｅ，ｈｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｏｆｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｍｉｘｔｕｒｅｓｏｆｆｏｏｄａｄｄｉｔｉｖｅｓｗｈｉｃｈｗｅｒｅｉｌｌｅｇａＵｙａｄｄｅｄＫｅｙｗｏｒｄｓｔｏｗｉｎｅｓａｎｄｏｔｈｅｒｆｏｏｄｓ．Ｕｌｔｒａｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；Ｔａｎｄｅｍｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ；Ｆｏｏｄａｄｄｉｔｉｖｅｓ；Ｗｉｎｅｓ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ１８Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１１；ａｃｃｅｐｔｅｄ５Ｍａｙ２０１１）－蕾．＿量＋＿圣＋＿量＋－圣．＿重．＿壬・圣－圣ｑ．＿量一ｑ一一一一扣量＋－量扣圣＋－量＋＿圣＋＿圣＋＿壬＋＿圣．＿量－童．＿量．．量－量‘－圣－圣＋－圣．＿圣．＿圣．＿圣．＿圣．－圣＋－量－圣一ｑ－圣－量－圣ｑ・—量《色谱在材料分析中的应用》该书为《色谱技术丛书》之一，系统介绍了材料分析中应用的各种色谱方法与技术。

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万方数据

超高效液相色谱-串联质谱快速筛查葡萄酒中的14种禁用食品添加剂作者：

作者单位：

冯峰，杨烁，凌云，江桂斌，储晓刚，FENGFeng，YANGShuo，LINGYun，JIANGGui-Bin，CHUXiao-Gang冯峰,凌云,储晓刚,FENGFeng,LINGYun,CHUXiao-Gang（中国检验检疫科学研究院,食品安全研究所,北京100123，杨烁,YANGShuo（哈尔滨医科大学,哈尔滨,150081，江桂斌,JIANGGui-Bin（中国科学院生态环境研究中心,环境化学与生态毒理学重点实验室,北京100085分析化学ChineseJournalofAnalyticalChemistry2011,39（111次刊名：

英文刊名：

年，卷（期：

被引用次数：

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