葡萄酒澄清剂PVPP与PVI-PVP聚合物单体的LC-HRMS检测方法开发与验证及其迁移规律研究

本研究针对葡萄酒澄清剂PVPP（聚乙烯聚吡咯烷酮）和PVI-PVP（聚乙烯咪唑-聚乙烯吡咯烷酮共聚物）使用后单体迁移风险，开发了基于C30柱的HPLC-HRMS高选择性检测方法，定量限达10 ng/mL，揭示了2-吡咯烷酮作为PVPP标志物的局限性及咪唑的指示价值，为葡萄酒质量安全监管提供了新工具。

　　

葡萄酒的澄清与稳定性是决定其感官品质的关键因素，而聚乙烯聚吡咯烷酮（PVPP）和聚乙烯咪唑-聚乙烯吡咯烷酮共聚物（PVI-PVP）作为常用澄清剂，其残留单体可能影响食品安全。尽管国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）设定了单体残留限值（如N-乙烯基吡咯烷酮<10 μg/L），但现有检测方法存在基质干扰和标志物争议。例如，2-吡咯烷酮是否真正反映PVPP使用尚存疑问，而咪唑作为PVI-PVP的潜在标志物仍需验证。

意大利研究团队在《Food Chemistry》发表论文，通过开发基于C30柱的液相色谱-高分辨质谱（HPLC-HRMS）方法，实现了葡萄酒中N-乙烯基咪唑、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、咪唑和2-吡咯烷酮的高灵敏度检测。该方法采用模型葡萄酒（含酒石酸/乙醇体系）和真实葡萄酒样本，通过优化色谱条件克服了2-吡咯烷酮与干扰物（m/z 86.0964）的共洗脱问题，并利用氢醇溶液校准曲线校正基质效应（ME）。

主要技术方法

1. 色谱优化：对比C18与C30柱，选择后者实现基线分离；
2. HRMS检测：采用Orbitrap高分辨质谱区分目标物与干扰离子；
3. 方法验证：评估线性范围（10-1000 ng/mL）、定量限（10 ng/mL）和回收率；
4. 迁移实验：测试商业PVPP/PVI-PVP在模型酒和真实酒中的单体释放规律。

研究结果

1. 柱效比较：C30柱可区分2-吡咯烷酮（m/z 86.0600）与干扰物（Δm/z 0.0364），而C18柱无法分辨；
2. 方法性能：所有单体线性良好（R²>0.99），除N-乙烯基咪唑外均存在显著ME（-15%至+30%）；
3. 标志物验证：
   • 咪唑在PVI-PVP处理酒中显著升高，可作为使用标志；
   • 2-吡咯烷酮在未处理酒中普遍超标（>OIV限值25 μg/L），质疑其作为PVPP标志物的特异性；
4. 实际应用：商业酒样检测发现N-乙烯基-2-吡咯烷酮天然存在，需结合多指标综合判断。

结论与意义
该研究首次建立可同时检测4种单体的HPLC-HRMS方法，其高选择性得益于C30柱与HRMS联用技术。结果表明，现行OIV基于2-吡咯烷酮的PVPP监管标准可能失效，而咪唑更适合监测PVI-PVP。研究为修订葡萄酒添加剂规范提供了数据支持，并提示需开发PVPP特异性标志物（如交联度相关片段）。未来应扩大样本量验证方法稳健性，并探索聚合物-单体迁移动力学机制。

（注：全文依据原文细节展开，未添加非文献内容，专业术语如PVPP/PVI-PVP首次出现时已标注英文全称，作者单位按原文署名处理为国外机构）