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采用在線固相萃取-液相色譜法快速測定食品中 β-胡蘿卜素的含量
閱讀:55 發(fā)布時(shí)間:2024-11-25摘要本應(yīng)用簡報(bào)介紹了一種快速測定食品中 β-胡蘿卜素的在線固相萃取-液相色譜分析方法。該方法以 C8 色譜柱作為分析柱,樣品經(jīng)皂化后直接進(jìn)樣,系統(tǒng)自動完成目標(biāo)化合物的富集、凈化和分離等過程。通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了影響色譜分析的關(guān)鍵參數(shù),并對方法學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)考察。結(jié)果表明,該方法滿足測定要求及現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法要求,并且具有簡便、快速、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于樣品檢測需求較高的實(shí)驗(yàn)室中。
前言β-胡蘿卜素是類胡蘿卜素之一,是維生素 A 的前體。它大量存在于植物中,是自然界中普遍存在且穩(wěn)定的天然色素。與其他類胡蘿卜素一樣,β-胡蘿卜素是一種抗氧化物,具有清除自由基的能力;作為維生素 A 的前體,β-胡蘿卜素可以轉(zhuǎn)化成維生素 A,是安全補(bǔ)充維生素 A 的產(chǎn)品,有助于維持眼睛和皮膚的健康、改善夜盲癥、皮膚粗糙狀況等,有很高的藥理學(xué)及營養(yǎng)學(xué)價(jià)值。其廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品、食品添加劑及化妝品等行業(yè),并且作為食品添加劑、營養(yǎng)強(qiáng)化劑和醫(yī)藥制劑使用。GB5009.83-2016規(guī)定的食品中 β-胡蘿卜素的測定方法通常包括皂化、石油醚的液-液萃取、旋蒸、氮吹和定容等樣品前處理過程,儀器方法分析時(shí)間近 40 min[1]。整個(gè)分析過程繁瑣、耗時(shí),且 β-胡蘿卜素易被氧化,方法回收率和重現(xiàn)性難以保證。本文采用在線固相萃取-液相色譜法,將樣品皂化后直接上機(jī)分析,能夠快速測定其中的 β-胡蘿卜素含量。
實(shí)驗(yàn)部分試劑和樣品抗壞血酸 (VC, C6H6O6)、氫氧化鉀 (KOH)、2,6-二叔丁基-4-甲ji苯酚 (BHT) 和乙醇均為 HPLC 級,購自上海安譜實(shí)驗(yàn)室技術(shù)公司;甲醇和乙腈均為 HPLC 級,購自 Merck;甲基叔丁基醚 (MTBE)為 HPLC 級,購自 Tedia;β-胡蘿卜素(純度 99.9%)購自 LGC公司;奶粉、液態(tài)奶購自超市。儀器和設(shè)備采用安捷倫在線固相萃取-液相色譜系統(tǒng),配備如下安捷倫模塊:Agilent1260InfinityII四元泵(部件號G7111B×2)、Agilent1260InfinityII自動進(jìn)樣器(部件號G7129A)、Agilent 1260InfinityII柱溫箱(部件號G7116A,內(nèi)置2位6通閥)和 Agilent1260InfinityIIDAD(部件號G7117C,配備60mm超高靈敏度流通池)。軟件采用AgilentOpenLabCDS2.6。
標(biāo)準(zhǔn)品儲備溶液制備取 β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品適量,置于100mL棕色容量瓶中;向其中加入0.1gBHT,用二氯甲烷溶解并定容至刻度,制得 β-胡蘿卜素濃度為0.1049mg/mL的儲備溶液。將其避光儲存于–20°C下,有效期為1個(gè)月,臨用前使溶液回溫至20°C。標(biāo)準(zhǔn)品溶液制備取標(biāo)準(zhǔn)品儲備溶液適量,加乙醇(含0.5gVC/L)稀釋25倍,制得濃度為4.196µg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品中間液;然后取該中間液適量,用 70% 乙醇(含0.5gVC/L)稀釋得到濃度為0.2098µg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品工作溶液。樣品前處理取奶粉1.0g、液態(tài)奶 5 g,參照GB5009.83-2016的樣品前處理方法,將奶粉先用10mL溫水混勻,然后向其中分別加入1g抗壞血酸、45 mL 乙醇(含0.1gBHT)和15mL氫氧化鉀溶液(1g/mL);搖勻后置于53±2°C的水浴鍋中;皂化 30 min 后取出,迅速冷卻到室溫;再加入 70% 乙醇(含0.4g/LVC),定容至100mL;然后在常溫下離心,取上清液進(jìn)樣分析。
結(jié)果與討論標(biāo)準(zhǔn)品和典型樣品分離結(jié)果按照上述方法得到的色譜圖如圖2所示。樣品中目標(biāo)峰的分離不受基質(zhì)成分干擾,便于對 β-胡蘿卜素的總量進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在樣品溶液制備過程中,目標(biāo)化合物容易氧化,因此在皂化過程中加入 BHT,并用含有 VC 的 70% 乙醇溶液進(jìn)行定容,以盡可能減少全反式 β-胡蘿卜素的轉(zhuǎn)化。
線性關(guān)系和定量限取標(biāo)準(zhǔn)品工作溶液,分別進(jìn)樣 0.5、2、5、10、20、50 和100µL,以標(biāo)準(zhǔn)品的進(jìn)樣量為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),考察方法線性。結(jié)果如圖 3 顯示,β-胡蘿卜素的線性方程為y=46.788x+1.9593,相關(guān)系數(shù) (R2) > 0.9999,表明 β-胡蘿卜素在0.1049–20.98ng范圍內(nèi),獲得了良好的線性關(guān)系;按照S/N=10計(jì)算,儀器的定量限(LOQ) 為 0.07 ng,當(dāng)稱樣量為1g時(shí),進(jìn)樣體積為100µL時(shí),方法的定量限為0.07µg/g,優(yōu)于現(xiàn)行國標(biāo)方法[1]。
方法精度取濃度為0.2098µg/mL標(biāo)準(zhǔn)品溶液,連續(xù)進(jìn)樣 5 次,進(jìn)樣體積為100µL,計(jì)算目標(biāo)峰的峰面積和保留時(shí)間的RSD。計(jì)算得出,β-胡蘿卜素的保留時(shí)間RSD為0.02%,峰面積RSD為0.69%,表明該方法具有良好的精密度。
方法準(zhǔn)確度分別取空白溶劑(70% 乙醇)、奶粉和液態(tài)奶樣品,按照高、中、低三個(gè)水平加入標(biāo)準(zhǔn)品溶液,并按照樣品溶液制備方法,制得待測溶液并上機(jī)分析;然后確定目標(biāo)物的總量,并計(jì)算加標(biāo)回收率。結(jié)果見表2。從表中可以看出,β-胡蘿卜素的高、中、低三水平加標(biāo)的平均回收率為101.98%,表明該方法整體測定結(jié)果的準(zhǔn)確度良好。
結(jié)論本應(yīng)用基于在線固相萃取技術(shù)初步建立了一種快速分析食品中 β-胡蘿卜素含量的方法。其中樣品經(jīng)皂化后可直接上機(jī)分析,系統(tǒng)將自動完成目標(biāo)物的凈化、富集和分析全過程。該方法大幅簡化了樣品前處理過程,并提高了樣品分析效率。初步方法學(xué)評估結(jié)果表明,該方法的線性、靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度均能滿足目標(biāo)化合物的定量要求,適用于測定實(shí)際樣品中 β-胡蘿卜素的含量。