農(nóng)云軍,王 飛*,竇文淵,石燕麗
(中國廣州分析測試中心 廣東省化學(xué)危害應(yīng)急檢測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510070)
維生素B12(VB12)又叫鈷胺素,是一類含有咕啉類化合物的總稱,能溶于水、乙醇和甲醇,不溶于氯仿、丙酮和乙醚。維生素B12的主要生理功能是參與制造骨髓紅細(xì)胞,防止惡性貧血和大腦神經(jīng)受到破壞[1-3]。人體需要的維生素B12的量很少,推薦的日補(bǔ)助量為2.4μg,懷孕和哺乳的婦女需要量為2.6μg,嬰兒為0.4μg。食用過量可能引起過敏反應(yīng),甚至過敏性休克;攝入不足則可能引起惡性貧血,骨髓變性,神經(jīng)系統(tǒng)癥狀等,因此準(zhǔn)確控制維生素B12的含量尤為重要。
目前測定維生素B12的方法主要有分光光度法[4-6]、酶聯(lián)免疫法[7]、微生物法[8]及高效液相色譜法[9-12]。分光光度法比較傳統(tǒng),檢出限高;酶聯(lián)免疫法成本高,國內(nèi)還不夠成熟;微生物法靈敏度較高,但由于操作繁瑣,檢測周期長,重復(fù)性差而不能被廣泛應(yīng)用。文獻(xiàn)中雖然也有用液相色譜法測定維生素B12,但基質(zhì)多為單一組分或是含量較高的保健食品,對于基質(zhì)復(fù)雜,含量低(強(qiáng)化值不小于0.8μg/100g[13])的配方奶粉,不能滿足檢測要求;近來有2篇文獻(xiàn)[14-15]報(bào)導(dǎo)測定奶粉中的VB12含量,但是采用價(jià)格昂貴的高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,不適于普通實(shí)驗(yàn)室使用。本研究主要針對嬰兒奶粉樣品,采用簡單方便的前處理手段,結(jié)合普通的反相高效液相色譜法(reversed phase high performance liquid chromatography,RP-HPLC)達(dá)到檢測嬰兒奶粉中維生素B12含量的目的。本方法具有簡單、快速、結(jié)果可靠、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
維生素B12:美國Sigma公司;乙醇、乙腈(色譜純):廣州試劑廠;實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。嬰兒奶粉:市售。
島津LC-20A液相色譜儀(包括兩元梯度泵,自動(dòng)進(jìn)樣器、控溫箱、控制系統(tǒng))、2489紫外可見檢測器、島津LC solution色譜工作站:日本島津公司。KQ-600型超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司。
1.3.1 色譜條件
色譜柱:C18(4.6mm×250mm,2.5μm);流動(dòng)相A:水,流動(dòng)相B:乙腈;梯度程序:0~10min,B相為5%;10min~25min,B相由5%升至35%;25min~30min,B相為35%;30min~36min,B相為5%。柱溫為35℃,流速為1.0mL/min,檢測波長550nm。
1.3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
維生素B12標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:準(zhǔn)確稱取維生素B1210mg,置于100mL容量瓶中,用蒸餾水溶解定容,配制成100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
維生素B12標(biāo)準(zhǔn)工作液:取適量的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用蒸餾水稀釋至50mL,分別配制成0.010μg/mL、0.050μg/mL、0.100μg/mL、0.500μg/mL、1.00μg/mL、5.00μg/mL、10.0μg/mL、系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.3.3 樣品處理
精密稱取樣品10.0g,用100mL 80%vol的乙醇分3次超聲提?。?0mL、30mL、20mL),每次超聲15min,提取液離心,合并上清液和洗液置于燒瓶中,于80℃水浴中減壓濃縮至干,殘?jiān)谜麴s水溶解定容5.00mL,冷凍離心后,取上清液過0.45μm濾膜,上機(jī)待測。
奶粉成分復(fù)雜,其中維生素B12的含量只有1.5μg/100g左右,未經(jīng)純化和富集的樣品,根本不可能用高效液相色譜完成其含量的測定。在提取、純化和富集的過程中,發(fā)現(xiàn)影響維生素B12提取的主要因素是奶粉中含有大量的糖和蛋白質(zhì),但是因?yàn)樘呛偷鞍踪|(zhì)也是水溶性的化合物,很難將其和維生素B12分離開來。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和摸索,確定樣品用80%vol的乙醇作為提取溶劑效果最好,此時(shí),奶粉中的糖分和蛋白質(zhì)同時(shí)被沉淀下來,而維生素B12能溶于80%vol的乙醇中,很大程度地純化了提取過程,無需再用固相萃取技術(shù)(solid phase extraction,SPE)富集凈化[11-12],大大降低了前處理的成本。
通過優(yōu)化多個(gè)提取參數(shù),最終確定稱取10g嬰兒奶粉樣品,用100mL 80%vol的乙醇分3次超聲提取(50mL、30mL、20mL),每次15min,離心合并濾液和洗液,于80℃水浴中減壓濃縮至干,最后殘?jiān)谜麴s水溶解定容,冷凍離心,取上清液過濾后待測。
維生素B12的水溶液在278nm、361nm和550nm 3個(gè)波長處有紫外吸收,278nm和361nm波長位于紫外區(qū),雖然吸收較強(qiáng),但干擾物質(zhì)多,目標(biāo)峰很難判斷,結(jié)果不穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)選擇可見區(qū)的550nm作為檢測波長,在維生素B12目標(biāo)峰前后10min的范圍內(nèi)沒有其它色譜峰的干擾,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況,反復(fù)摸索實(shí)驗(yàn)條件最終確定采用普通的C18反相色譜柱,以水-乙腈體系作為流動(dòng)相,溶劑背景噪聲最低。
改變流動(dòng)相體系中水和乙腈的比例,對維生素B12的峰形和出峰時(shí)間都有一定的影響,如果用15%乙腈作為流動(dòng)相,等度洗脫,維生素B12在5.5min就流出了色譜柱,此條件適用于維生素B12含量較高的保健品,對于成分復(fù)雜的奶粉達(dá)不到好的分離效果。流動(dòng)相體系中水的加入量主要影響維生素B12的出峰時(shí)間,增大水的比例,維生素B12出峰加快,目標(biāo)峰和雜質(zhì)的分離度會(huì)降低,不利于定量分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用梯度洗脫(流動(dòng)相A:水,流動(dòng)相B:乙腈;梯度程序:0~10min,B相為5%;10min~25min,B相由5%升至35%;25min~30min,B相為35%;30min~36 min,B相為5%),使雜質(zhì)先出峰,能形成較好的分離效果,色譜峰對稱性好,保留時(shí)間適中,適用于定量分析。標(biāo)準(zhǔn)品及樣品維生素B12檢測色譜見圖1。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)品(A)和(B)奶粉中維生素B12的高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of VB12in standard(A)and sample(B)solution
取不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液,在選定的色譜條件下測定,以峰面積(Y)為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度(X)為橫坐標(biāo)作圖,得線性回歸方程為Y=41829X-1282,相關(guān)系數(shù)r為0.9998。線性范圍為0.010μg/mL~10μg/mL,檢出限為0.1μg/100g,信噪比(signal to noise ratio,S/N)為3。
用0.10μg/mL的維生素B12標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)樣50μL,連續(xù)進(jìn)樣6針,結(jié)果見表1。保留時(shí)間和峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)分別為0.074%和1.56%。
表1 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=6)Table 1 Results of precision tests(n=6)
按照1.3.3方法處理方法,嬰兒奶粉均勻取樣6份,按照上述色譜測定條件對其中的維生素B12含量進(jìn)行測定,結(jié)果見表2,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.56%。
表2 平行性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of parallel tests
取嬰兒奶粉樣品,在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下,按照1.3.3方法處理樣品,同時(shí)按加入本底平均值約50%~150%的標(biāo)準(zhǔn)品做回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表3。加標(biāo)回收率范圍為78.8%~84.0%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.18%~3.82%,平均加標(biāo)回收率為80.9%。
表3 回收率測定結(jié)果(n=5)Table 3 Results of recovery rate tests(n=5)
本實(shí)驗(yàn)采用RP-HPLC方法測定奶粉中維生素B12的含量,方法的線性范圍為0.010μg/mL~10μg/mL,相關(guān)系數(shù)為0.9998,檢出限為0.1μg/100g,加標(biāo)回收率為78.8%~84.0%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.18%~3.82%。該方法前處理簡單、分析成本低,靈敏度高,可用于實(shí)際樣品的測定,結(jié)果令人滿意,為從事食品安全檢測人員提供了一定的參考信息,在保障食品安全和人民身體健康方面有著重要的意義。
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