夏 靜,俞 婧,孫 磊,張 巖
(河北省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院,河北 石家莊 050091)
維生素與人體的生長發(fā)育和健康有著密切關(guān)系,本實驗所研究的9 種水溶性維生素均為B族維生素,是調(diào)節(jié)人體各種新陳代謝過程必不可少的重要營養(yǎng)素,在人的生命活動中具有十分重要的作用。
目前對水溶性維生素的測定方法有分光光度法、微生物法、熒光分析法、高效液相色譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等。VB1、VB2、VB6都可以用分光光度法測定[1-4],其中最常用的是紫外分光光度法。殷曉紅等[5]研究了微生物法測定食品中的煙酸和煙酰胺的方法。VB2、VB6本身為熒光物質(zhì),VB1在堿性介質(zhì)中氧化生成強(qiáng)熒光物質(zhì)硫胺熒也可以用熒光法來測定[5],Garcia等[6]用同步熒光法測定上述3 種維生素。吳根華等[7]應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)據(jù)同時測定VB1、VB2和VB6的含量。Leporati等[8]分析工作者利用高效液相色譜-電噴霧質(zhì)譜法對意大利面中的3 種水溶性VB1、VB2、VB6實現(xiàn)了同時檢測。隨著分析儀器開發(fā)技術(shù)的發(fā)展,高效液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)[9-12]與高效液相色譜[13-15]為食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的分析工作開拓了更為廣闊的前景[16-26]。研究表明,在測定維生素方面,前者具有更高的靈敏度和較好的重現(xiàn)性,選擇性更好,定量更加準(zhǔn)確。
本研究利用串聯(lián)質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測模式的選擇性和特異性,采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法同步測定飲料中的9 種B族水溶性維生素,探索重復(fù)性好、精密度高、準(zhǔn)確度強(qiáng)、靈敏度高快速同步測定方法。
飲料購自本地超市。標(biāo)準(zhǔn)品硫胺素(VB1)、VB2(核黃素)、吡哆醛(VB6-1)、吡哆醇(VB6-2)、吡哆胺(VB6-3)、VB12(氰鈷胺)、泛酸(VB5)、葉酸(VB9)、生物素(VB7)(純度均大于95%) 美國Sigma公司;乙腈、甲酸為色譜純;實驗用水為密理博純水機(jī)制得。
1200高效液相色譜系統(tǒng)、6410三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀 美國Agilent公司;AS超聲波清洗器 天津奧特賽恩斯儀器有限公司;RT15T高速冷凍離心機(jī) 上海天美公司;AE 200分析天平 法國Mettler公司;氮吹儀 美國Organomation Associates公司;渦流振蕩器 德國IKA公司;C18固相萃取柱 美國Supelco公司;Aquelix 5純水機(jī) 美國密理博公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱取上述9 種維生素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)適量,用甲醇配成1 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液100 mL,保存于-18 ℃冰箱中,其中VB2和VB9定容前需用2 mL氨水溶解。吸取貯備溶液1 mL,用甲醇定容至100 mL得到工作溶液(于0~4 ℃保存4 周),繪制校準(zhǔn)曲線時用流動相(V(A)∶V(B)=99∶1)逐級稀釋工作溶液,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.3.2 色譜條件
Agilent plus C18(2.1 mm×100 mm,3.5 μm)色譜柱;柱溫35 ℃;流速0.3 mL/min。流動相A為0.1%甲酸溶液,流動相B為乙腈。采用梯度洗脫,洗脫程序如表1所示。
表1 梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program
1.3.3 質(zhì)譜條件
電噴霧離子源;多反應(yīng)監(jiān)測方式;干燥氣體溫度400 ℃;干燥氣體氣流12 L/min;毛細(xì)管電壓3 500 V;去簇電壓、碰撞能等為最高靈敏度,見表2。
表2 9 種水溶性維生素LC-MS-MS質(zhì)譜條件Table 2 LC-MS-MS mass spectrometry conditions of 9 water soluble vitamins
1.3.4 樣品的制備
向一份(5 mL)飲料中加入4 倍體積的水(20 mL,稀釋因子5),混合物在中等速度下攪拌1 min,15 000 r/min離心10 min。固相萃取柱依次用3 mL的甲醇和3 mL的水(pH值用0.01 mol/L HCl溶液調(diào)至4.2)沖洗活化。加入混合樣品,然后樣品依次用3 mL 的水(pH 4.2)和3 mL 的甲醇淋洗溶出。溶出液在氮?dú)饬飨赂稍锖笾匦氯芙庥? mL的流動相(V(A)∶V(B)=99∶1)中,超聲10 min,15 000 r/min離心5 min,取上層溶液,待測。
圖1 9 種水溶性維生素混合標(biāo)準(zhǔn)品的總離子流色譜圖Fig.1 TIC total ionic chromatogram of mixed standard solution of 9 water soluble vitamins
由于水溶性維生素的特性,很難在反相柱上用常規(guī)方法分離,當(dāng)0~4 min內(nèi)流動相中乙腈大于5%時,絕大多數(shù)維生素不能實行色譜峰的分離,并且信號很差,峰形很差,因此本實驗在0~3 min間乙腈比例采用1%,見表1;質(zhì)譜氣體設(shè)置為干燥氣體溫度400 ℃,干燥氣體氣流12 L/min;本實驗比較Agilent plus C18(2.1 mm × 100 mm,3.5 μm)和Agilent XDB C18(2.1 mm × 100 mm,3.5 μm)兩種色譜柱,結(jié)果表明Agilent plus C18(2.1 mm×100 mm,3.5 μm)有較好的峰形和分離度,且靈敏度較高?;旌暇S生素標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖1,VB1和吡哆胺的多反應(yīng)監(jiān)測圖及VB12和葉酸的多反應(yīng)監(jiān)測圖見圖2。
圖2 VB12(A)、葉酸(B)、VB1(C)、吡哆胺(D)的多反應(yīng)監(jiān)測圖Fig.2 MRM chromatograms of vitamin B12 (A), folic acid (B),vitamins B1( C) and pyridoxamine (D)
在線性范圍10~2 500 ng/mL之間,9 種維生素具有良好的線性關(guān)系,結(jié)果見表3;由于水相中m/z123和m/z124母離子質(zhì)譜背景很高。以信噪比為3 條件下確定方法對9 種水溶性維生素的檢出限為0.157~0.836 μg/L。
表3 方法的線性范圍、相關(guān)系數(shù)及檢出限Table 3 Linear range, correlation coefficient and limit of detection of the method
本實驗對空白飲料進(jìn)行添加回收實驗,在加標(biāo)量分別為0.05、0.1 mg/L和1 mg/L添加水平下,每個水平設(shè)置6 個平行,結(jié)果顯示待測物的平均回收率在80.11%~115.56%之間,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%,見表4。
表4 飲料中添加回收實驗及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果(n=6)Table 4 Recoveries and RSD for spiked beverage (n=6)
運(yùn)用本方法對市場上購買的3 種品牌飲料進(jìn)行了檢測,測定結(jié)果見表5。維生素實際測定含量與產(chǎn)品標(biāo)注值相符,本方法重復(fù)性、靈敏度和準(zhǔn)確性都比較滿意,操作簡便,可滿足功能飲料中水溶性維生素日常檢驗的需要。
表5 實際樣品測定結(jié)果Table 5 Results of determination of real samples mg/L
本實驗報道了一種高效液相色譜-質(zhì)譜定性定量同步檢測飲料中9 種水溶性維生素的方法。固相萃取提供了一種提取和凈化水溶性維生素的有效途徑。利用高效液相色譜-質(zhì)譜可以對9 種水溶性維生素進(jìn)行同步定性定量分析,回收率在80.11%~115.56%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%,檢出限在0.157~0.836 μg/L之間。該方法快速準(zhǔn)確,可靠,并且靈敏度高,有望應(yīng)用于其他食品飲料中水溶性維生素含量的同步定性定量測定。
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