詹勝群 葛 城 周榮杰 周 鈞
(澳優(yōu)乳業(yè)(中國(guó))有限公司, 長(zhǎng)沙 410200)
母乳低聚糖(HMOs)是一種多功能聚糖,是人乳中的第三大成分[1],其結(jié)構(gòu)主要由5 種基本單糖組成: 葡萄糖(Glucose, Glc)、半乳糖(Galactose, Gal)、N-乙酰葡糖氨(Nacetylglucosamine, GlcNAc)、巖藻糖(Fucose, Fuc)和N-乙酰神經(jīng)氨酸(N-Acetylneuraminic acid, NeuAc),通常由半乳糖和葡萄糖與其它一種或多種單糖聚合形成多種結(jié)構(gòu)[2]。HMOs 對(duì)于嬰幼兒的生長(zhǎng)健康有著重要的意義,除了可預(yù)防感染、過(guò)敏以外,還能促進(jìn)腸胃發(fā)育、增強(qiáng)自身免疫、預(yù)防糖尿病和心血管疾?。?-5]等。
作為嬰幼兒主要食物來(lái)源之一的嬰幼兒配方乳粉,早已朝著母乳化的方向發(fā)展,于2017 年歐盟委員會(huì)發(fā)布執(zhí)行決定(EU)2017/2201,授權(quán)批準(zhǔn)以大腸桿菌BL21 產(chǎn)生的2'-巖藻糖基乳糖(2′-FL)作為新型食品成分,授權(quán)2′-FL 粉和液體濃縮物在嬰兒配方奶粉和以及較大嬰兒配方奶粉中使用。我國(guó)在2022 年發(fā)布了國(guó)食評(píng)函[2022]234 號(hào)《國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心關(guān)于征求聚天冬氨酸鉀等11 種食品添加劑新品種相關(guān)意見的函》,其中就包括了HMOs 中含量豐富的2 種寡糖: 2′-FL 和乳糖-N-新四糖(LNnT)。但是截至今日,國(guó)內(nèi)暫時(shí)沒(méi)有規(guī)定針對(duì)嬰幼兒配方乳粉中2′-FL 和LNnT 的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法,因此,為保障嬰幼兒配方乳粉產(chǎn)品質(zhì)量,針對(duì)嬰幼兒配方乳粉中這兩種HMOs 建立一種準(zhǔn)確、易復(fù)現(xiàn)的檢測(cè)方法十分必要。
目前,各國(guó)學(xué)者對(duì)于HMOs的測(cè)定均有研究,主要測(cè)定方法有: 高效液相色譜法[6-9]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[10-14]和離子色譜法[15-17]等。高效液相色譜法一般搭配紫外檢測(cè)器或熒光檢測(cè)器,但由于母乳低聚糖紫外吸收能力弱、熒光性差,一般需要先進(jìn)行衍生反應(yīng)[18]才能進(jìn)行檢測(cè),而且多數(shù)衍生劑存在一定毒害性,且衍生反應(yīng)過(guò)程步驟復(fù)雜。Christensen 等[6]便采用了這種方式對(duì)乳粉中的2′-FL 和3′-FL 進(jìn)行了測(cè)定。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法也是分析低聚糖的方法之一,其快速測(cè)定、高靈敏度以及通過(guò)特征碎片進(jìn)行準(zhǔn)確定性使得該方法也是HMOs 的熱門方法之一,Mank 等[14]便采用了液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法分析了HMOs 和相關(guān)的人乳基團(tuán)。然而,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法也有其不足之處,由于低聚糖不耐熱易碳化的特性,在質(zhì)譜離子源脫溶劑和離子傳輸過(guò)程中容易受熱裂解,導(dǎo)致響應(yīng)較差重復(fù)性欠佳。離子色譜法是檢測(cè)糖類常用的方法之一,例如聚葡萄糖、低聚果糖等的國(guó)標(biāo)方法便是采用離子色譜法,美國(guó)分析化學(xué)家族協(xié)會(huì)(AOAC)也收錄采用離子色譜法測(cè)定低聚半乳糖的資料文獻(xiàn),如AOAC 官方方法2001.02 版:精選食品中反式低聚半乳糖含量的測(cè)定。離子色譜法通過(guò)搭載電化學(xué)檢測(cè)器,利用糖在電極表面的氧化還原反應(yīng)來(lái)從而可以直接對(duì)糖類做出響應(yīng),避免對(duì)樣品進(jìn)行衍生化處理[19],因此對(duì)于母乳低聚糖的研究,采用離子色譜法能夠減少操作步驟、降低不確定因素的影響,便于實(shí)驗(yàn)室后續(xù)使用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)嬰幼兒配方乳粉中2′-FL和LNnT的提取方式進(jìn)行比對(duì)探究,并不斷調(diào)整淋洗液比例,從而建立其能夠同時(shí)檢測(cè)2′-FL和LNnT的離子色譜法,方法簡(jiǎn)單便捷,能夠?yàn)閶胗變号浞饺榉壑?′-FL 和LNnT 含量的監(jiān)測(cè)提供參考。
Dionex ICS-6000 型高效離子色譜儀(HPIC,美國(guó)Thermo-Fisher 公司);Milli-Q 型超純水儀(美國(guó)Millipore 公司);FE28 型pH 計(jì)、ME204E 型電子天平(美國(guó)METTLER TOLEDO 公司);CarboPac? PA1 色譜柱(10.0 μm,4×250 mm)及其保護(hù)柱(10.0 μm,4×50 mm)、CarboPac ? PA200 色譜柱 (5.5 μm,3×250 mm)及其保護(hù)柱 (5.5 μm,3×50 mm) (美國(guó)Thermo-Fisher公司)。
亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6],分析純)購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙酸鋅((CH3COO)2Zn,分析純)和氫氧化鈉(NaOH,分析純)購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;乙酸鈉(CH3COONa,色譜純)和氫氧化鈉(NaOH,色譜純)購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich 公司;半乳糖苷酶(8000 Units)、果聚糖酶混合物(20000 Units)購(gòu)自愛爾蘭Megezyme 公司;低聚半乳糖(純度59.8%)、低聚果糖(純度97.0%)購(gòu)自北京量子高科集團(tuán)有限公司;0.22 μm 尼龍濾膜和濾紙購(gòu)自上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;25 mL 聚丙烯注射器購(gòu)自德國(guó)CNW公司;去離子水(Milli-Q超純水儀制備)。
標(biāo)準(zhǔn)品: 2′-FL(純度99.3%)、LNnT(純度89.5%)購(gòu)自中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院;嬰幼兒配方奶粉(市售)。
色譜柱: CarobPac PA1 及其保護(hù)柱。流動(dòng)相: 流動(dòng)相A 為125 mmol/L NaOH 水溶液; 流動(dòng)相B 為250 mmol/L NaOH 水溶液; 流動(dòng)相C 為(150 mmol/L NaOH+500 mmol/L NaAc 水溶液)/%; 流動(dòng)相D 為純水。流速1.5 mL/min,進(jìn)樣量25 μL; 洗脫條件如表1所示; 柱溫為30 ℃。
表1 2種HMOs的梯度洗脫條件Table 1 Gradient elution conditions of two HMOs
1) 2′-FL(20 mg/mL)、LNnT(10 mg/mL)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液: 分別稱取20 mg的2′-FL 和10 mg的LNnT 標(biāo)準(zhǔn)品,用去離子水定容至1 mL,避光于4 ℃下保存,有效期30 d。2)再分別吸取適量上述2′-FL 和LNnT的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用去離子水定容,配制成質(zhì)量濃度為: 2′-FL(200 μg/mL)、LNnT(100 μg/mL)混合標(biāo)準(zhǔn)工作液-A和質(zhì)量濃度為: 2′-FL(20 μg/mL)、LNnT(10 μg/mL)混合標(biāo)準(zhǔn)工作液-B,臨用現(xiàn)配。3)分別吸取上述混合標(biāo)準(zhǔn)工作液-B體積0.500、1.000、2.000和3.500 mL和混合標(biāo)準(zhǔn)工作液-A體積0.500和0.750 mL于10 mL 容量瓶中,用水稀釋并定容,配制成2′-FL 質(zhì)量濃度為: 1.0、2.0、4.0,7.0、10.0 和15.0 μg/mL以及LNnT質(zhì)量濃度為: 0.5、1.0、2.0、3.5、5.0和7.5 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液。臨用現(xiàn)配。
準(zhǔn)確稱取2 g(精確至0.0001 g)試樣,用50 mL不超過(guò)70 ℃的溫水充分溶解,冷卻至室溫后,加入沉淀劑Ⅰ(亞鐵氰化鉀150 g/L)溶液1 mL,搖勻,再加入沉淀劑Ⅱ(乙酸鋅300 g/L)溶液1 mL,搖勻,再加入1 mol/L氫氧化鈉溶液0.7 mL并搖勻,用純水定容至100 mL容量瓶,靜置20 min后,濾紙過(guò)濾,取濾液過(guò)0.22 μm聚醚砜水相針式濾器凈化,取凈化后的樣液用純水稀釋適當(dāng)倍數(shù)至進(jìn)樣瓶中,待測(cè)。
將試樣溶液注入離子色譜儀中,記錄色譜圖。根據(jù)保留時(shí)間定性,記錄峰面積,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到待測(cè)液中各組分的質(zhì)量濃度。
液相模塊控制、數(shù)據(jù)采集和定性定量分析為Chromeleon 7.2.10 ES 軟件,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖形繪制和表格制作采用Excel 2019軟件和WPS Office 2022軟件。
CarboPac? PA1 和CarboPac? PA200 色譜柱是兩種常用的糖分離柱,本文對(duì)該2 種色譜柱進(jìn)行了比較,分別對(duì)2′-FL 和LNnT 輔料樣液進(jìn)樣25 μL,結(jié)果如圖1 示,雖然PA200 的色譜柱粒徑更小,理應(yīng)靈敏度和分離度更好,但通過(guò)譜圖比較發(fā)現(xiàn)PA1色譜柱在峰形和響應(yīng)上均好于PA200(經(jīng)PA1色譜柱分離后2′-FL 和LNnT 均呈現(xiàn)瘦高狀的峰,而PA200 分離后的峰形峰高不及PA1色譜柱且存在明顯不對(duì)稱的情況),且PA1對(duì)2種低聚糖的保留更強(qiáng),分離度也更好,除固定相組成差異外這可能也與PA1色譜柱更大的柱容量有關(guān),故選擇PA1作為分離柱。
圖1 2種色譜柱對(duì)(A)2′-FL和(B)LNnT的分離效果圖Fig.1 The separation effect diagrams of two chromatographic columns for (A) 2′- FL and (B) LNnT
樣液不同的凈化方式對(duì)色譜柱壽命、檢測(cè)器靈敏度以及譜圖基線、色譜峰的位置和響應(yīng)可能有不同程度的影響。本實(shí)驗(yàn)共對(duì)比了沉淀劑法、超濾離心法和pH調(diào)節(jié)法3種去除蛋白質(zhì)的方式。沉淀劑法具體處理過(guò)程為1.4節(jié)中所述,相較之下,超濾離心法主要區(qū)別在于樣品溶解冷卻后不用沉淀劑Ⅰ和沉淀劑Ⅱ沉淀,而是定容到100 mL 后取樣液用截留相對(duì)分子質(zhì)量為1×104的超濾管在12000 r/min 條件下進(jìn)行30 min 離心處理; pH 調(diào)節(jié)法則是參照國(guó)標(biāo)方法GB 5009.89-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中煙酸和煙酰胺的測(cè)定》,即在溶解和冷卻后50 mL樣液中用鹽酸溶液將pH值先調(diào)節(jié)至1.7±0.1,靜置2 min后再用1 mol/L 的NaOH 溶液將pH 值調(diào)節(jié)至4.5±0.1,考慮到離子色譜淋洗液為堿性,樣液在靜止1 min 后,再繼續(xù)調(diào)至pH=7.0,定容后再在10 000 r/min條件下進(jìn)行10 min離心,該法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn)離心后樣液渾濁,故后續(xù)未對(duì)該樣液進(jìn)行上機(jī)分析。通過(guò)對(duì)沉淀劑法和超濾離心法的譜圖對(duì)比,發(fā)現(xiàn)于譜圖2 min處超濾離心法有一響應(yīng)很高的雜峰,雖然對(duì)2′-FL 和LNnT 無(wú)影響,但這說(shuō)明沉淀劑法對(duì)樣液中蛋白質(zhì)的凈化更為徹底,故采用沉淀劑法對(duì)樣液進(jìn)行凈化。
圖2 添加(A)半乳糖苷酶和(B)果聚糖酶的影響Fig.2 Effects of added (A) galactosidase and (B) fructosidase
2.3.1 半乳糖苷酶的影響
半乳糖苷酶是一類能水解含半乳糖苷鍵物質(zhì)的酶類,主要包括α-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷酶,在前處理過(guò)程中引入半乳糖苷酶酶解可能有助于消除基質(zhì)中乳糖、低聚半乳糖(GOS)等的干擾。選擇一款含有2′-FL 和LNnT 的奶粉樣品,通過(guò)設(shè)置半乳糖苷酶的對(duì)照試驗(yàn)以進(jìn)行考察。對(duì)照實(shí)驗(yàn)組條件為: 移取充分溶解后的質(zhì)量濃度為0.1 g/mL 的奶液0.2 mL 于10 mL 刻度試管,并添加50 μL 半乳糖苷酶以及1.8 mL 去離子水,60 ℃酶解2 h后,再用去離子水定容至10 mL并稀釋10倍,同時(shí)過(guò)C18固相萃取小柱和0.22 μm 聚醚砜針式濾器(對(duì)照組以等量的去離子水替代半乳糖苷酶)。試驗(yàn)結(jié)果表明: 半乳糖苷酶可酶解2′-FL 峰左側(cè)的乳糖,而對(duì)2′-FL 無(wú)明顯酶解作用。這使得2′-FL 保留時(shí)間處基線高度明顯降低,但對(duì)于LNnT,半乳糖苷酶已將其完全酶解。故對(duì)于同時(shí)測(cè)定乳粉中的2′-FL和LNnT的方法而言,在前處理過(guò)程中用添加半乳糖苷酶的方式消除干擾并不適用,該方式僅對(duì)單獨(dú)測(cè)定乳粉中的2′-FL有效。
2.3.2 果聚糖酶的影響
針對(duì)由β-D-果糖組成的果聚糖,果聚糖酶能特異性催化水解其分子中的β-2,1 或β-2,6 糖苷鍵,此外,還可水解菊糖、蔗糖等。故在前處理過(guò)程中引入果聚糖酶酶解可能有助于消除基質(zhì)中菊粉、低聚果糖(FOS)等的干擾。對(duì)照實(shí)驗(yàn)參照1.4小節(jié)進(jìn)行。區(qū)別之處在于酶解過(guò)程需加入硼氫化鈉和乙酸,且酶解溫度和時(shí)間分別為40 ℃和30 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,果聚糖酶對(duì)2′-FL和LNnT均無(wú)酶解作用,同時(shí),發(fā)現(xiàn)LNnT 右側(cè)的23.4 min 處的峰消失,推測(cè)其為果聚糖。故色譜條件優(yōu)化過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)果聚糖對(duì)LNnT峰有干擾,則可以在前處理過(guò)程中引入果聚糖酶酶解的方式消除干擾。添加半乳糖苷酶和果聚糖酶的效果見圖2所示。
奶粉樣液前處理和凈化后雖然能去除大部分蛋白質(zhì)等雜質(zhì),但是樣液中可溶性的單糖、雙糖等其他化合物濃度往往較高,離子強(qiáng)度較大,易導(dǎo)致色譜柱過(guò)載,出現(xiàn)基線偏高、分離度較差的情況,故需要對(duì)凈化后的樣液稀釋合適的倍數(shù)以消除影響,同時(shí)保證2′-FL和LNnT有合適的響應(yīng)。對(duì)同一處理后的樣液用去離子水稀釋不同的倍數(shù)進(jìn)行考察,結(jié)果表明稀釋倍數(shù)主要對(duì)2′-FL 峰和其左側(cè)的干擾峰產(chǎn)生影響,在稀釋5和10倍時(shí),2′-FL 與基線未能完全分離,且峰的基線很高; 稀釋20倍后基線明顯降低,分離度基本可接受; 稀釋50倍時(shí),基線水平平穩(wěn),2′-FL峰與基線完全分離,但此時(shí)LNnT響應(yīng)很低,可能已經(jīng)不適合定量,故在兼顧2′-FL的分離度和LNnT的響應(yīng)上,最終樣液的稀釋倍數(shù)在20~50倍內(nèi)較為合適。
合適的梯度條件是色譜分離和定量準(zhǔn)確的關(guān)鍵。在前述實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),未優(yōu)化的洗脫條件下樣品中LNnT的峰并不對(duì)稱,有前伸趨勢(shì),故推測(cè)LNnT峰中有未分離雜質(zhì)。通過(guò)逐步降低堿的比例對(duì)同一樣液進(jìn)行分離,結(jié)果如圖3 所示,可知降低流動(dòng)相中堿液的比例增加了LNnT 的保留,同時(shí)發(fā)現(xiàn)了LNnT 峰中確實(shí)有隱藏的雜質(zhì)峰未能完全分離。故在此結(jié)論基礎(chǔ)上繼續(xù)降低堿相的比例,并調(diào)整梯度洗脫時(shí)間和流速等參數(shù),最終得到表1中的洗脫條件,此條件下的色譜圖如圖4所示,可見優(yōu)化后的梯度洗脫條件下2′-FL 和LNnT 都得到了很好的分離,且LNnT 峰形對(duì)稱,此前在LNnT 右側(cè)緊鄰的某未知果聚糖峰也提前流出至左側(cè),這也將減小干擾峰對(duì)LNnT的影響。
圖3 降低流動(dòng)相中堿液的比例對(duì)LNnT分離的影響Fig.3 Reducing the effect of the proportion of lye in the mobile phase on LNnT separation
圖4 優(yōu)化后2′-FL和LNnT的分離效果Fig.4 Separation effect of 2′- FL and LNnT after optimization
合理、合適的工作曲線范圍設(shè)置是準(zhǔn)確定量的前提。本實(shí)驗(yàn)對(duì)2′-FL 和LNnT 分別設(shè)置了7 個(gè)曲線點(diǎn)以考察質(zhì)量濃度與峰面積之間的關(guān)系,并以每次減少一個(gè)范圍上限點(diǎn)的方式考察的線性范圍對(duì)工作曲線斜率、相關(guān)系數(shù)的影響,結(jié)果見圖5,可知,對(duì)于2′-FL,在質(zhì)量濃度范圍0.788~157.5 μg/mL(曲線范圍1)至范圍0.788~36.0838 μg/mL(曲線范圍4)過(guò)程中最小二乘法擬合出的斜率、決定系數(shù)呈增加趨勢(shì)和截距呈減小趨勢(shì),這說(shuō)明至少在曲線范圍3的質(zhì)量濃度設(shè)置上是偏高的,而曲線范圍4的質(zhì)量濃度設(shè)置是否合理還需進(jìn)行考察; 對(duì)于LNnT,在質(zhì)量濃度范圍0.579~115.8 μg/mL(曲線范圍1)至范圍0.579~11.58 μg/mL(曲線范圍4)過(guò)程中,斜率、決定系數(shù)(R2)和截距與2′-FL 同樣的規(guī)律。故在曲線范圍4 的基礎(chǔ)上,在各自范圍內(nèi)增加了更多的點(diǎn),最終確定2′-FL 和LNnT 的線性范圍分別為1.0~15.0 和0.5~7.5 μg/mL,此時(shí)線性方程斜率、截距穩(wěn)定,R2>0.999,工作曲線見圖6。
圖5 (A) 2′-FL和(B) LNnT線性范圍設(shè)置對(duì)工作曲線的影響Fig.5 The effect of setting the linear range of (A) 2'-FL and (B) LNnT on the working curve
圖6 2′-FL和LNnT最終的線性范圍以及線性方程Fig.6 The final linear range of 2'-FL and LNnT and the linear equation
GOS是一類由乳糖經(jīng)β-1,4或β-1,6糖苷鍵形成的一般由3~8個(gè)半乳糖分子和1個(gè)葡萄糖殘基組成的低聚糖,F(xiàn)OS 是一類由果糖以β-2,1或β-2,6糖苷鍵連接而成的末端有連接一個(gè)葡萄糖殘基的果糖聚合物,一般聚合度為2~7,GOS和FOS均是多種聚合度不同、含量不一和結(jié)構(gòu)各異的低聚糖混合物,而高效陰離子交換色譜安培檢測(cè)法(HPAEC-PAD)的分離和測(cè)定是基于這些低聚糖之間羥基解離度的細(xì)微差異和糖分子結(jié)構(gòu)中的羥基在金電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的電流實(shí)現(xiàn)檢測(cè),而嬰幼兒配方奶粉中通常都有添加GOS和FOS,并期望達(dá)到具有類似于 HMOs 的益生元功效,故在處理前的樣品中主動(dòng)添加GOS和FOS輔料對(duì)2′-FL和LNnT的分離進(jìn)行干擾,考察色譜方法的穩(wěn)定性和適用性很有必要。如圖7A 所示,通過(guò)3個(gè)不同水平添加GOS,發(fā)現(xiàn)GOS 主要有3 處色譜峰,GOS2和GOS3處在2′-FL 和LNnT峰之間,其中GOS3 的峰雖然未分離且緊鄰LNnT,但是在優(yōu)化后的色譜條件下與LNnT 依舊達(dá)到了基線分離,且在20 μg/mL的質(zhì)量濃度下(相當(dāng)于樣品中含量2.0 g/100 g)響應(yīng)較小,而大多數(shù)樣品中GOS的添加量并不會(huì)超過(guò)該水平,故并不會(huì)對(duì)LNnT的積分定量造成影響。再由圖7B所示,在3個(gè)不同水平添加FOS,發(fā)現(xiàn)FOS主要有2處色譜峰,F(xiàn)OS1出峰較早,F(xiàn)OS2則處于2′-FL和LNnT峰之間,雖然FOS2響應(yīng)較大,但FOS2與2′-FL和LNnT相距較遠(yuǎn),達(dá)到了完全基線分離,故也不會(huì)對(duì)積分定量過(guò)程造成影響。
圖7 GOS(A)和FOS(B)對(duì)2′-FL和LNnT的分離影響Fig.7 Effect of GOS (A) and FOS (B) on the separation of 2'-FL and LNnT
2.8.1 線性和精密度
線性結(jié)果見圖6。對(duì)同一奶粉樣品進(jìn)行重復(fù)測(cè)定以驗(yàn)證方法精密度,對(duì)同一標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行連續(xù)測(cè)定以驗(yàn)證儀器精密度,根據(jù)GB/T 27417-2017《化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》要求,除2'-FL質(zhì)量分?jǐn)?shù)方法精密度變異系數(shù)(CV)需<2.0%外,其它項(xiàng)變異系數(shù)需滿足<2.7%,而由表2 精密度數(shù)據(jù)可知,變異系數(shù)均未超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求。
表2 儀器精密度和方法精密度Table 2 Instrument precision and method precision
2.8.2 正確度
正確度采用加標(biāo)回收方式進(jìn)行驗(yàn)證。在奶粉樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液,并混合均勻,然后按照本文所建立的分析方法進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn),其中2′-FL 的3 個(gè)加標(biāo)水平分別為1.2、0.8 和0.4 g/100 g,LNnT 的3 個(gè)加標(biāo)水平分別為0.6、0.4 和0.2 g/100 g,每個(gè)加標(biāo)水平進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn),測(cè)定結(jié)果見表3,可知2′-FL 回收率范圍為95.97%~103.38%,平均回收率為99.60%; LNnT回收率范圍為100.09%~104.01%,平均回收率為102.06%; 結(jié)果均滿足GB/T 27417-2017《化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》對(duì)回收率95%~105%的要求。
表3 加標(biāo)回收結(jié)果Table 3 The result of spiked recovery
2.8.3 檢出限和定量限
檢出限(LOD)和定量限(LOQ)的驗(yàn)證采用“信噪比法”進(jìn)行。即選擇一空白樣品,在前處理過(guò)程中加入接近于LOD和LOQ水平的2'-FL和LNnT參考物質(zhì),以目標(biāo)分析物峰高為信號(hào)值,與一段噪音的平均高度值之比進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)比值為3時(shí),該目標(biāo)分析物信號(hào)值對(duì)應(yīng)的添加量為檢出限; 當(dāng)比值為10時(shí),對(duì)應(yīng)添加量為定量限。結(jié)果表明,2'-FL的LOD為1.5 mg/100 g、LOQ為5 mg/100 g,LNnT的LOD為3 mg/100 g、LOQ為10 mg/100 g。
本實(shí)驗(yàn)建立了嬰幼兒配方奶粉中2′-FL和LNnT這2種母乳低聚糖的HPAEC-PAD,在方法建立過(guò)程中對(duì)諸多影響方法正確性、穩(wěn)定性等的條件進(jìn)行了考察。
在色譜柱對(duì)比中,雖然PA200 的色譜柱粒徑更小,理論上靈敏度和分離度應(yīng)更好,但實(shí)際發(fā)現(xiàn)PA1 色譜柱在峰形和響應(yīng)上均好于PA200。在樣液處理方式上對(duì)比了沉淀劑法、超濾離心法和pH 調(diào)節(jié)法3 種凈化方式,結(jié)果為沉淀劑法對(duì)樣液凈化更為徹底,這對(duì)色譜柱、儀器的維護(hù)均是有利的。在酶解試驗(yàn)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)半乳糖苷酶對(duì)乳糖、LNnT 等有酶解作用,而乳糖的酶解反而有利于2′-FL 的測(cè)定,故該酶解方式僅對(duì)有需要單獨(dú)測(cè)定乳粉中的2′-FL 時(shí)有效;而果糖苷酶對(duì)2′-FL 和LNnT 均無(wú)酶解作用,但是對(duì)LNnT 有一定的干擾,如色譜分離時(shí)發(fā)現(xiàn)果聚糖對(duì)LNnT 峰有干擾且優(yōu)化色譜條件又難以分開時(shí),則可以在前處理過(guò)程中引入果糖苷酶酶解的方式消除干擾。在梯度洗脫條件優(yōu)化過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)不斷減低流動(dòng)相中堿液的條件有利于保留和分離,故通過(guò)大量試驗(yàn)得到了一種相對(duì)較優(yōu)的梯度條件,且該條件下2′-FL 和LNnT 分離度良好,在有低聚半乳糖和低聚果糖存在的樣品中也不會(huì)干擾測(cè)定,故前處理中無(wú)需引入果糖苷酶進(jìn)行酶解; 而線性范圍考察過(guò)程中發(fā)現(xiàn)工作曲線點(diǎn)濃度設(shè)置范圍較高時(shí)線性會(huì)變差、斜率也下降,反復(fù)試驗(yàn)后確定2′-FL 和LNnT 的最佳線性范圍分別為1.0~15.0 和0.5~7.5 μg/mL。
2'-FL 和LNnT 是HMOs 中含量豐富的2 種寡糖,大約占總 HMOs 的35%,目前已有不少機(jī)構(gòu)可以工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn),我國(guó)也已于2022 年發(fā)布了2'-FL 和LNnT 作為食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑新品種的征求意見函,不少乳企將會(huì)在奶粉配方上迅速跟進(jìn),而本實(shí)驗(yàn)建立的HPAEC-PAD 將有助于嬰配乳粉企業(yè)對(duì)2′-FL 和LNnT進(jìn)行新產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)以及準(zhǔn)確檢測(cè),也可為相關(guān)機(jī)構(gòu)起草相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)提供參考。