高運華, 黎 朋, 侯東軍, 張 玲, 王 晶
(1.中國計量科學(xué)研究院,北京 100013;2.中國動物疫病預(yù)防控制中心,北京 100125)
核苷酸具有提高人體免疫力、促進細胞再生與修復(fù)等生理功能[1],配方奶粉中添加核苷酸已經(jīng)成為國際共識。而奶粉的質(zhì)量關(guān)系到千千萬萬嬰幼兒的健康成長[2],關(guān)系到我國的社會穩(wěn)定,大頭娃娃事件、三聚氰胺事件等和其他嬰幼兒奶粉相關(guān)事件無不是關(guān)系到國家安定和國家榮譽的重大事件。目前,核苷酸的定量檢測方法主要包括高效液相色譜法、高效毛細管電泳法及高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等[3-5]。試樣的前處理方法則包括固相萃取法、水解法、酶解法和沉淀雜質(zhì)法等[6-7]。高效液相色譜及高效毛細管電泳法利用核苷酸具有紫外吸收的特性,采用紫外檢測器進行檢測,具有重現(xiàn)性好、成本較低等優(yōu)點。其中,高效液相色譜法發(fā)展迅速、應(yīng)用面廣,適用性遠大于高效毛細管電泳法。雖然高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法具有更高的準確性和靈敏度,然而該方法的成本高、局限性較大,制約了其廣泛應(yīng)用。固相萃取法的應(yīng)用范圍廣,但存在步驟繁瑣、誤差大、重現(xiàn)性不高等問題[8]。該方法使用酸和堿分別沉淀樣品中的檢測干擾成分如蛋白質(zhì)和糖類等,采用高效液相色譜法測定核苷酸含量,相比于水解、固相萃取法測定更準確,相對于質(zhì)譜法測定更簡便快捷,成本更低,重復(fù)性、適用性好,適于更廣泛的核苷酸測定。
高效液相色譜儀(Agilent1200,Agilent公司);離心機(Sigma 3k15);天平(賽多利斯 0.01 mg);pH計(奧立龍);超純水系統(tǒng)(Milliber QS型,Milliber公司)。
腺嘌呤核苷一磷酸(AMP)標準物質(zhì)(GBW(E)100154)、胞嘧啶核苷一磷酸(CMP)標準物質(zhì)(GBW(E)100067)、鳥嘌呤核苷一磷酸二鈉鹽(GMP.2Na)標準物質(zhì)(GBW(E)100068)、尿嘧啶核苷一磷酸二鈉鹽(UMP.2Na)標準物質(zhì)(GBW(E)100069)、次黃嘌呤核苷一磷酸二鈉鹽(IMP.2Na)標準物質(zhì)(GBW(E)100181)、甲醇(色譜純)、乙酸(優(yōu)級純)、磷酸二氫鉀(分析純)、氫氧化鉀(分析純)、奶粉樣品(市售)。
將核苷酸標準物質(zhì)于80℃干燥過夜,使用0.01mg天平重量法配制成1mg/g標準貯存溶液。再使用精度為 0.01mg天平,用1mg/g標準溶液配制成5種核苷酸混合標準工作溶液。
用精度為0.1 mg天平稱量15 mL離心管質(zhì)量,然后稱量約0.5g奶粉樣品至該離心管中,加入50℃超純水約4g,充分震蕩混勻,平衡至室溫。用精度為0.1mg天平稱取核苷酸混合標準溶液分別加入到不同的奶液中,同時配制空白對照。
往1.4配制的奶液中分別按體積分數(shù)0.5%、1%、2%、3%、4%、5%比例加入冰乙酸溶液,震蕩混勻,放置20min。使用精度為0.1mg天平用重量法加超純水定容至10 g溶液,然后6000r/min離心10min。將上清液轉(zhuǎn)移至另一個離心管,用10mol/L氫氧化鉀調(diào)節(jié)溶液的pH值至7~8之間,混勻后放置20min,6000r/min離心10 min。取上清液用0.22 μm濾膜過濾后,儲存于4℃冰箱待分析。
采用耐水性的色譜柱,磷酸鹽做為流動相,DAD檢測器,用保留時間進行定性,峰面積進行定量,對配方奶粉中的核苷酸進行了定量分析。
用核苷酸標準物質(zhì)作為樣品,通過優(yōu)化色譜分離分析條件,完成了5種核苷酸高效液相色譜的有效分離分析。
2.1.1 色譜條件
色譜柱為Ailent ZORBAX SB-Aq 4.6×250mm;流速為1.0 mL/min;柱溫為30℃;檢測器為DAD檢測器;樣品濃度為1 mg/mL;進樣體積為10 μL。檢測波長 AMP為 257 nm,CMP為 280 nm,UMP為262nm,IMP.2Na為249nm,GMP.2Na為254nm。
2.1.2 流動相及梯度條件
流動相由兩部分組成,分別為:
流動相A:100mmol/L磷酸二氫鉀溶液,pH=5.6;
流動相B:100mmol/L磷酸二氫鉀溶液,pH=5.6,20%(ν/ν)甲醇。
流動相梯度變化見表1。
表1 奶粉中核苷酸含量測量色譜梯度洗脫條件
5種核苷酸相互之間達到了基線分離,峰型對稱性較好,各核苷酸之間不互為雜質(zhì),分離分析結(jié)果見圖1。由圖1可以看出利用文中色譜分離條件可以較好地實現(xiàn)5種核苷酸標準的有效分離,滿足了定量測量的需要。
圖1 5種核苷酸標準高效液相色譜分離分析
利用酸、堿沉淀和高速離心相結(jié)合的方法對奶粉中影響核苷酸檢測的其他組分進行了有效去除研究。考察了不同酸度對奶粉樣品中其他成分的去除情況,發(fā)現(xiàn)不同酸度處理樣品雜質(zhì)峰影響待測核苷酸的數(shù)量不同。酸沉淀后,調(diào)節(jié)溶液的pH至堿性,可以有效去除另外一些干擾組分,結(jié)果見表2。此外考察了不同的離心力對樣品干擾組分去除的情況,發(fā)現(xiàn)6000r/min以上的離心處理可以有效去除干擾組分,結(jié)果見圖2。
表2 乙酸濃度對檢測的影響
圖2 奶粉中5種核苷酸高效液相色譜分離分析
利用5種核苷酸標準物質(zhì)配制成濃度為1mg/mL標準儲備液,然后配制核苷酸標準溶液于容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。以質(zhì)量濃度(C)為橫坐標,相應(yīng)峰面積(A)為縱坐標,繪制標準曲線,線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)及取0.5 g樣品各核苷酸的檢出限見表3。
表3 5種核苷酸的標準曲線回歸方程、相關(guān)系數(shù)及方法檢出限
由表3的數(shù)據(jù)可以看出標準系列的線性較好,可以作為定量的依據(jù)。在線性范圍內(nèi),配制合適的5種核苷酸標準溶液,測定其信號強度為噪聲3倍時的核苷酸含量,作為方法的檢出限,5種核苷酸的方法檢出限均不大于0.15 μg/g,完全滿足測量的要求,可以對奶粉樣品中不同含量的核苷酸進行定量測量。
方法準確性采用標準添加測定回收率實驗,以不含上述5種核苷酸的奶粉樣品為本底,平行稱取7份,分別往其中加入5種核苷酸低濃度混標和高濃度混標,對上述7份樣品進行前處理,平行測定3次,以評價該方法的準確度,結(jié)果見表4。
表4 5種核苷酸加標回收率結(jié)果(n=7)
表5 實驗室內(nèi)精密度和重復(fù)性
表6 實驗室室間精密度和再現(xiàn)性
表4數(shù)據(jù)表明,核苷酸加標回收率在90.8%~99.3%之間,說明該方法準確度較好、可行性強、易于掌握。
2.5.1 室內(nèi)精密度和重復(fù)性
在對方法進行驗證的過程中,對奶粉等樣品中核苷酸含量進行了測試。具體試驗結(jié)果如表5所示。
分析表5數(shù)據(jù)可以看出,方法的室內(nèi)精密度和重復(fù)性限均較好,滿足了定量分析的要求。
2.5.2 室間精密度和再現(xiàn)性
選擇7家實驗室進行了實驗室間的驗證。以不同的2個奶粉樣品為考察對象進行測試,實驗結(jié)果見表6所示。
分析表6數(shù)據(jù)可以看出,方法的實驗室間精密度和再現(xiàn)性限均較好,滿足了定量分析的要求,并且說明該方法的適用性較好。
研究建立了定量測定嬰幼兒奶粉中腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、次黃嘌呤等5種核苷一磷酸的高效液相色譜方法,方法的測量精度較高,重復(fù)性較好,并且成本大大降低。方法的技術(shù)參數(shù)滿足了奶粉中核苷酸定量測量的需求,為奶粉中核苷酸含量的定量測量及相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗提供了方法學(xué)依據(jù)。
[1]李校堃,姚成燦,鄭青,等.核苷酸在營養(yǎng)免疫中的應(yīng)用[J].中國生物制品學(xué)雜志,2002,15(1):61-63.
[2]Perrin C,Meyer L,Mujahid C,et al.The analysis of 5′-mononucleotides in infant formulae by HPLC[J].Food Chemistry,2001(74):245-253.
[3]楊大進,方從容,馬蘭,等.嬰幼兒配方奶粉中核苷酸含量的測定方法研究[J].中國食品衛(wèi)生雜志,2003,15(6):496-499.
[4]張志國,賈云虹,朱國輝.乳粉中核苷酸的檢測方法[J].中國乳品工業(yè),2004,32(11):42-44.
[5]鄒耀洪.香菇中5′-核苷酸的高效液相色譜-質(zhì)譜分析[J].食品科學(xué),2005,26(1):196-198.
[6]郝巖平,姜金斗,胡向蔚.反相高效液相色譜法測定乳制品中核苷酸方法的研究[J].中國食品添加劑,2003(2):114-118.
[7]Brendon D,Harvey G,Indyk E.Development and application ofa liquid chromatographic method for analysisofnucleotidesand nucleosidesin milk and infant formulas[J].International Dairy Journal,2007(17):596-605.
[8]Isabel M P,F(xiàn)erreira V O,Mendes E,et al.The determination and distribution of nucleotides in dairy products using HPLC and diode array detection[J].Food Chemistry,2001(74):239-244.