楊 黎,文 麗,韋春夢,江秋霞,劉 星
(1.廣西-東盟食品檢驗檢測中心,廣西 南寧 530025;2.廣西壯族自治區(qū)食品藥品檢驗所,廣西 南寧 530021)
維生素B1又稱硫胺素,具有維持人體正常糖代謝的作用,是糖類代謝酶的組成成分[1],在人體內(nèi)不能合成,需通過外界間接獲取或直接補(bǔ)充[2-3],常作為添加劑制成保健食品。為驗證實驗室檢測保健食品中維生素B1的能力,我們參加了此次英國FAPAS(Food Analysis Performance Assessment Scheme)分析實驗室能力驗證工作。
維生素B1的檢測技術(shù)報道較多,主要包括紫外-可見分光光度法[4-5]、高效液相色譜(HPLC)-紫外檢測法[6-8]、HPLC-熒光檢測法[9]、HPLC-質(zhì)譜(MS)聯(lián)用方法[10-11]等。本研究試驗對象是FAPAS國際能力驗證樣品,不指定檢驗方法。目前國內(nèi)檢測維生素B1的標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 5009.197-2003《保健食品中鹽酸硫胺素、鹽酸吡哆醇、煙酸、煙酰胺和咖啡因的測定》[6],GB 5009.84-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B1的測定》[9]?;跇悠贩治鰢鴺?biāo)檢測方法,GB/T 5009.197-2003直接用甲醇-水-磷酸混合溶液稀釋樣品后進(jìn)行檢測,無水解和酶解過程,如樣品中含結(jié)合態(tài)維生素B1有可能提取不完全;GB 5009.84-2016第一法HPLC法需衍生后用熒光檢測器進(jìn)行檢測,實驗過程長且衍生化合物穩(wěn)定時間短,當(dāng)有其他熒光物質(zhì)干擾時可能影響檢測準(zhǔn)確性;而質(zhì)譜檢測器在靈敏性、準(zhǔn)確度和選擇性等方面具有明顯優(yōu)勢。綜上,在國標(biāo)的基礎(chǔ)上優(yōu)化了前處理方法,同時采用HPLC-紫外檢測和超高效液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)兩種方法進(jìn)行檢測,并比較結(jié)果。
Waters 2890高效液相色譜儀(帶DAD檢測器,美國Waters公司);Waters H-CLASS/XEVO TQD三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀(美國Waters公司);X3R高速冷凍離心機(jī)(美國Thermo Fisher公司);Milli-Q超純水機(jī)(美國密理博公司);Mettler Toledo XS205DU電子天平(十萬分之一,瑞士梅特勒-托利多公司);S300H超聲波清洗器(德國Elmasonic公司)。
液體維生素補(bǔ)充劑樣品(由FAPAS實驗室提供),樣品冷藏存放,測試前按作業(yè)指導(dǎo)書放置到常溫并充分搖勻。維生素B1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度:98.6 %,CAS:67-03-8,BePure公司,使用前105 ℃干燥4 h);硫酸月桂酯鈉,正丁醇,甲醇,乙腈(色譜純,德國默克公司);鐵氰化鉀,氫氧化鈉,鹽酸,乙酸鈉,冰乙酸(分析純,廣東光華);木瓜蛋白酶(德國默克公司,酶活力≥1500 U/mg);淀粉酶(德國默克公司,酶活力≥3700 U/g);超純水(電阻率:18.2 MΩ·cm)。
2.1.1 色譜條件 色譜柱:Atlantis T3色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:1 %硫酸月桂酯鈉(含0.1 %磷酸)溶液:乙腈=58:42;流速1.0 ml/min;柱溫:30 ℃;檢測波長:260 nm;進(jìn)樣量:10 μl;等度洗脫。
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 精密稱取25 mg維生素B1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),置于25 ml量瓶中,加水溶解,定容,搖勻,配制質(zhì)量濃度為1 mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。然后以甲醇-水-磷酸(100:400:0.5)為溶劑,配制維生素B1質(zhì)量濃度分別為0.2,0.5,1.0,2.0,5.0,10.0 μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液。
2.1.3 供試液的制備 稱取1.00 g搖勻的試樣,置于100 ml具塞三角瓶中,加入0.1 mol/L鹽酸溶液60 ml,充分搖勻,塞上軟質(zhì)塞子,高壓滅菌鍋中121 ℃保持30 min進(jìn)行水解,水解結(jié)束,冷卻至40 ℃以下,取出,輕搖數(shù)次;然后用2.0 mol/L乙酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH至4.0,加入混合酶溶液2.0 ml,搖勻,置于培養(yǎng)箱中37 ℃過夜酶解(酶解時間16 h)。將酶解液全部轉(zhuǎn)移至100 ml量瓶中,用水定容至刻度,搖勻,離心,0.45 μm濾膜過濾,待進(jìn)樣。
2.1.4 加標(biāo)回收試驗 稱取1.00 g樣品,加入一定量的維生素B1標(biāo)準(zhǔn)溶液,按2.1.3項下方法處理,測定回收率,計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。
2.2.1 色譜條件 色譜柱為ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm),流動相:A為0.2 %甲酸水溶液,B為甲醇;流速:0.3 ml/min;柱溫:30 ℃;梯度洗脫程序:0~1 min,100 %A,1~3 min,100 %A~5 %A,3~5 min,5 %A~50 %A,5~6 min,50 %A,6~7 min,50 %A~100 %A,7~11 min,100 %A;進(jìn)樣量:4 μl。
2.2.2 質(zhì)譜條件 采用ESI源;正離子模式,多反應(yīng)監(jiān)測(MRM);毛細(xì)管電壓:1.2 kV,離子源溫度:150 ℃,脫溶劑溫度:500 ℃,脫溶劑氣流速:1000 L/h,錐孔氣流速:150 L/h,碰撞氣(氬氣)流速:0.15 ml/min。
2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 精密稱取25 mg維生素B1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),置于25 ml量瓶中,加0.01 mol/L鹽酸溶液溶解并定容,搖勻,配制質(zhì)量濃度為1.0 mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。準(zhǔn)確移取1.00 ml標(biāo)準(zhǔn)儲備液,用水稀釋并定容至100 ml,搖勻,配制質(zhì)量濃度為10.0 μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)中間液,臨用現(xiàn)配。然后吸取一定量的標(biāo)準(zhǔn)中間液,配制維生素B1質(zhì)量濃度為10,50,75,100,200 ng/ml的標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液。
2.2.4 供試品溶液的制備 精密吸取2.1.3項下供試品溶液2.0 ml至10 ml量瓶,加水定容,0.22 μm濾膜過濾,待進(jìn)樣。
首先參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.197-2003[6],使用流動相硫酸月桂酯鈉溶液(5 g→530 ml)-乙腈-磷酸(530:470:1),結(jié)果采用此流動相,維生素B1色譜峰峰展寬且吸收響應(yīng)低;更換流動相比例,流動相改為1 %硫酸月桂酯鈉(含0.1 %磷酸)溶液-乙腈(58:42),增加水相比例后的色譜峰峰形對稱,響應(yīng)值顯著提高,且目標(biāo)化合物附近沒有干擾峰,見圖1。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液和供試品溶液色譜圖
在ESI正、負(fù)離子模式下,對維生素B1標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度100 ng/ml)進(jìn)行母離子掃描,維生素B1在正離子模式下質(zhì)譜信號強(qiáng),確定正離子模式掃描;然后在子離子掃描模式下,通過施加一定碰撞能量,使維生素B1母離子碎裂產(chǎn)生子離子,獲取子離子信息,并對毛細(xì)管電壓、離子源溫度、脫溶劑溫度、脫溶劑氣流速、錐孔氣流速、碰撞氣(氬氣)流速、錐孔電壓、碰撞能量等質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,以強(qiáng)度最大的子離子作為定量離子,以強(qiáng)度稍小的子離子作為定性離子。優(yōu)化后的質(zhì)譜檢測參數(shù)見表1。
表1 目標(biāo)化合物的質(zhì)譜參數(shù)
維生素B1是極性較強(qiáng)的化合物,在一般的C18反相色譜柱上的保留能力差,HPLC中使用的離子對試劑不適合質(zhì)譜檢測系統(tǒng)。本方法選擇對極性化合物的保留顯著增強(qiáng)的HSS T3色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm),使維生素B1得到了有效的保留和分離,提取離子色譜圖見圖2。
圖2 維生素B1的MRM色譜圖
將標(biāo)準(zhǔn)工作溶液按優(yōu)化后的色譜條件進(jìn)樣分析,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰響應(yīng)值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見表2。結(jié)果表明,兩種方法的線性關(guān)系均良好。
表2 兩種方法的線性參數(shù)表
樣品為國際能力驗證樣品,未指定檢驗方法,分析現(xiàn)行國標(biāo)檢測方法:GB/T 5009.197-2003直接用甲醇-水-磷酸混合溶液稀釋樣品后進(jìn)行檢測,無水解和酶解過程,如果樣品中含結(jié)合態(tài)維生素B1,可能提取不完全;GB 5009.84-2016第一法HPLC法樣品溶液需衍生后用熒光檢測器進(jìn)行檢測,實驗過程長且衍生化合物穩(wěn)定時間短,當(dāng)有其他熒光物質(zhì)干擾時可能影響檢測準(zhǔn)確性;液相色譜-紫外檢測器檢測樣品中維生素B1不需要進(jìn)行衍生,實驗過程簡便快捷,質(zhì)譜檢測器在靈敏性、準(zhǔn)確度和選擇性等方面具有明顯優(yōu)勢,能對目標(biāo)化合物進(jìn)行準(zhǔn)確定性。綜上,在國標(biāo)方法的基礎(chǔ)上優(yōu)化了前處理方法,參照GB 5009.84-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B1的測定》[9]中試液提取方法進(jìn)行樣品提取,舍棄后續(xù)衍生后用熒光檢測器進(jìn)行檢測的方法,采用HPLC-紫外檢測和UPLC-MS/MS兩種方法進(jìn)行檢測,兩種方法的測試結(jié)果見表3。由表3可見,兩種方法的檢測結(jié)果無顯著差異。
表3 兩種方法樣品中維生素B1的含量檢測結(jié)果(n=4)
為了驗證兩種方法的準(zhǔn)確性,進(jìn)行了加樣回收率的測定,結(jié)果見表4。HPLC加標(biāo)回收率為97.48 %~99.55 %,RSD為0.9 %,UPLC-MS/MS加標(biāo)回收率為100.43 %~104.33 %,RSD為1.8 %,結(jié)果見表4。由表4可見,兩種方法加樣回收率高,精密度好,表明選擇的方法準(zhǔn)確、可靠。
表4 兩種檢測方法加樣回收率考察結(jié)果(n=4)
按上述結(jié)果,最后上報兩法的平均值7.49 mg/100 g。本次FAPAS比對,共30個實驗室提交維生素B1的數(shù)據(jù),30個數(shù)據(jù)的中位值為7.74 mg/100 g,上報的數(shù)據(jù)Z值為-0.4,結(jié)果為“滿意”(“滿意”要求∣Z∣≤2),表明本文方法科學(xué)、可靠。
本研究建立了HPLC和UPLC-MS/MS法同時測定FAPAS液體維生素補(bǔ)充劑能力驗證樣品中維生素補(bǔ)品中的維生素B1含量,最后上報數(shù)值獲得“滿意”結(jié)果。方法對現(xiàn)行國標(biāo)做了一定創(chuàng)新和改進(jìn),經(jīng)過驗證結(jié)果準(zhǔn)確可靠,具有一定的應(yīng)用推廣價值。