詹越城,何 斌,劉夢婷,楊 娜,汪慶旗,楊 琳
(1.浙江公正檢驗中心有限公司,浙江杭州 310000;2.浙江贊宇科技股份有限公司,浙江杭州 310009)
膽堿是哺乳動物生長過程中不可或缺的一種水溶性維生素,它在生物體內具有不可替代的基本功能。雖然人體和哺乳動物具有合成膽堿的功能,但大量研究表明人體也需要膳食膽堿。膽堿以氯化物或酒石酸氫鹽的形式用于嬰幼兒配方食品的強化。當體內膽堿不足時,表現為生長受阻、營養(yǎng)不良、繁殖能力差和脂肪肝等。試驗證明,在嬰幼兒時期攝入適量的膽堿能夠幫助提升寶寶的記憶能力。L-肉堿是一種相對分子質量較小的類蛋白質分子,是促進脂類代謝的重要物質。若體內缺乏L-肉堿,會造成細胞能量代謝的紊亂,從而引起肌肉無力、疲勞和大量脂肪的堆積。L-肉堿對嬰兒體內脂肪代謝至關重要,有助于嬰兒保持體溫,且有助于早產兒發(fā)育,被視為嬰兒必需營養(yǎng)元素。成年人所需的膽堿、L-肉堿可由自身合成,亦可通過食物進行補充。但嬰幼兒各種功能未發(fā)育完全,自身合成量非常有限,絕大部分需通過食物得到補充[1-3]。
目前,對于膽堿的檢測方法主要有高效液相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法、離子色譜法、酶法和化學發(fā)光法等,L-肉堿的檢測方法主要有酶顯色法-分光光度法、酶-熒光法、高效液相色譜法、離子色譜法等[4-5]。國家標準中對膽堿和L-肉堿的測定方法為分光光度法,該操作較為繁瑣、耗費時間長、檢測靈敏度不高。試驗采用高效液相色譜-串聯質譜法同時測定嬰幼兒配方食品中膽堿和L-肉堿含量,具有操作簡單、檢測靈敏度高、重現性好、抗干擾性強等優(yōu)點。
乙腈、甲酸均為色譜純,美國TE DIA公司提供;冰乙酸(分析純),杭州化學試劑有限公司提供;水為GB/T 6682規(guī)定的一級水。
膽堿,L-肉堿標準物質(含量≥99%),均購于德國D r.Ehrenstorfer公司。
Agilent6470型液相色譜串聯三重四極桿質譜儀,配有電噴霧(ESI) 離子源,美國Agilent公司產品;AR2140型電子分析天平、KS-300EI型超聲波清洗器,寧波海曙科生超聲設備公司產品;Centrifug-5804R型臺式離心機,德國Eppendorf產品;M illi-Q型純水儀,美國M illpore公司產品。
標準溶液的配置:將上述標準物質各稱取0.10 g至50.00 mL容量瓶,用水溶解并定容,再用水溶液稀釋成系列標準工作液(現配現用)。
稱取奶粉1.00 g于100 mL容量瓶中,加入60 mL 45~50℃水溶解,振蕩混勻2 min,超聲提取30 min,待溶液溫度降低至室溫。向上述溶液中加入0.1 mL冰乙酸,用水定容至刻度,混勻。取30 mL至50 mL離心管中,以轉速4 000 r/min離心5 min,取上清液1.00~25 mL容量瓶中,用水定容至刻度,經0.22μm濾膜過濾后,上儀器進行測定。
色譜條件:色譜柱:O SAKA S OD A PC HILIC(5μm,2.0 mm×100 mm);流速0.6 mL/min,柱溫40℃,進樣量2μL;流動相A 0.1%甲酸水溶液,B乙腈;流動相比例A/B=90/10(V/V) 質譜條件:離子源電噴霧離子源(ESI+)噴霧壓力40 psi;干燥氣流速10 L/min,干燥氣溫度350℃,毛細管電壓4 000 V。
膽堿和左旋肉堿的質譜優(yōu)化條件見表1。
表1 膽堿和左旋肉堿的質譜優(yōu)化條件
選擇ESI正離子模式,質譜條件的優(yōu)化用直接接二通方式進行,用0.3 mL/min的流速將質量濃度1μg/mL膽堿和左旋肉堿標準溶液注入電噴霧離子源,進行一級質譜分析得到相應的分子離子峰,對分子離子峰進行二級質譜(子離子)掃描,獲得二級質譜信息,然后對裂解電壓及碰撞能進行優(yōu)化,使分子離子和特征子離子強度達到最佳,然后進一步優(yōu)化毛細管電壓、霧化器壓力、干燥器溫度和流速等質譜參數使離子化效率達到最佳。
膽堿和左旋肉堿都屬于大極性親水化合物,在常規(guī)C18色譜柱上很難保留,因此需要選用親水性色譜柱進行分離。試驗比較了HSS T3(2.1 mm×100 mm,1.8μm) 和P C HILIC(2.0 mm×100 mm,5μm)的分離效果。結果發(fā)現,2種色譜柱對膽堿和左旋肉堿保留和分離效果都不好,但是P C HILIC保留時間更加穩(wěn)定、分離效果也較好,因此選用P C HILIC色譜柱。
因采用ESI正離子模式,流動相多使用質量分數0.1%甲酸水-乙腈,質量分數0.1%甲酸水-甲醇,濃度5 mmol/L乙酸銨-乙腈,濃度5 mmol/L乙酸銨-甲醇。結果顯示,使用質量分數0.1%甲酸水-乙腈作為流動相時,目標物響應和峰形都較好。
嬰幼兒配方奶粉中含有很多水溶性成分和脂溶性營養(yǎng)成分,基質比較復雜。其中脂溶性營養(yǎng)成分不溶于水,而膽堿和左旋肉堿水溶性良好,可用溫水直接提取。所以在用水提取后,沉淀溶于水中的蛋白質就可以了。試驗考查了乙腈、乙酸、三氯乙酸、亞鐵氰化鉀/乙酸鋅等沉淀劑對嬰幼兒配方奶粉中蛋白質的沉淀效果。結果發(fā)現,用乙腈沉淀蛋白質不完全,離心過濾后樣品溶液不澄清,檢測峰形較差;亞鐵氰化鉀/乙酸鋅沉淀劑沉淀效果好,但是對左旋肉堿有影響,回收率較差;三氯乙酸和乙酸沉淀蛋白質完全,樣品溶液過濾后澄清,目標物檢測峰形較好。從操作的便捷性和安全性考慮,試驗采用冰乙酸作為蛋白質沉淀劑。
試驗比較了振蕩提取與超聲提取2種方法,結果表明,單純振蕩提取需要時間較長。振蕩1 min后超聲30 min提取效率高、提取效果好。
在試驗所確定的色譜和質譜條件下,對膽堿和左旋肉堿進行測定,用水稀釋至適當質量濃度,以目標物質量濃度為橫坐標(X)、對應的響應值為縱坐標(Y),作線性方程。
標準溶液線性參數見表2。
對樣品分別進行3個質量濃度6次加標回收試驗考查回收率和精密度。
回收率試驗(n=6) 見表3。
表2 標準溶液線性參數
表3 回收率試驗(n=6)
從表3可知,樣品中膽堿的平均回收率為80.3%~107.9%,相對標準偏差為3.6%~7.5%;左旋肉堿的回收率為75.4%~94.7%,相對標準偏差為6.0%~8.2%。所以,該方法具有較高的精密度和準確度。
膽堿和左旋肉堿混合標準溶液的總離子流色譜圖見圖1,正模式下多反應監(jiān)測(M R M) 模式下膽堿色譜圖見圖2,正模式下多反應監(jiān)測(M R M) 模式下左旋肉堿色譜圖見圖3。
圖1 膽堿和左旋肉堿混合標準溶液的總離子流色譜圖
用上述檢測方法對市售6個奶粉樣品(包括1段,2段,3段奶粉)進行了檢測,膽堿和左旋肉堿含量實測值與產品標示值進行比較,皆符合要求。
實際樣品檢測見表4。
圖2 正模式下多反應監(jiān)測(MRM)模式下膽堿色譜圖
圖3 正模式下多反應監(jiān)測(MRM)模式下左旋肉堿色譜圖
建立了H PLC-M S/M S法同時測定嬰幼兒配方食品中膽堿和左旋肉堿的檢測方法。優(yōu)化了前處理提取、凈化、色譜和質譜條件,使其目標物與干擾物有良好的分離。該方法具有操作簡單、靈敏度高、專屬性強等特點,可用于實際檢測工作。
表4 實際樣品檢測/mg·(100 g)-1