魏 敏,李興佳,柴艷兵,李 飛,劉 麗,張耀廣*
(石家莊君樂寶乳業(yè)有限公司,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部乳品質(zhì)量安全控制重點實驗室,河北 石家莊 050021)
酪蛋白磷酸肽(casein phosphopeptide,CPP)是酪蛋白經(jīng)適合的蛋白酶消化所得的一系列含有磷酸絲氨酸簇的短肽[1]。大量研究表明,CPP可以提高繁殖能力、降低腫瘤發(fā)生率、增強免疫力等[2-5]。因此,越來越多的保健食品、嬰幼兒配方乳粉配方將CPP作為營養(yǎng)強化劑進行添加[6-8]。
我國對于嬰幼兒配方乳粉中CPP含量的測定尚無公開、統(tǒng)一的方法和標準[9-12]。目前,研究較多的檢測方法有毛細管區(qū)帶電泳法、高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)法[13-14]和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[15-17]。由于毛細管區(qū)帶電泳法操作復雜,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法價格昂貴,HPLC已逐漸成為檢測CPP的主要方法[18-20]。目前,HPLC檢測方法前處理復雜,本研究通過優(yōu)化樣品前處理方法和上機檢測條件,旨在建立一種前處理簡單、快速、回收率穩(wěn)定的嬰幼兒配方乳粉中CPP含量的HPLC檢測方法,為相關(guān)標準的制定提供依據(jù)。
CPP原料(純度89.5%)丹麥Arla公司;嬰幼兒配方乳粉7個不同品牌市售。
乙腈(色譜純)德國默克公司;三氟乙酸(色譜純)、鹽酸(分析純)天津市大茂化學試劑廠;實驗用水為符合GB/T 6682—2008《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》規(guī)定的一級水。
2695高效液相色譜儀美國Waters公司;BS224S電子天平瑞士梅特勒-托利多公司。
1.3.1 標準溶液的配制
準確稱取CPP 0.050 0 g(CPP原料純度89.5%,折算后稱取CPP原料0.055 9 g),用水定容至50 mL,配制成CPP質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL的標準儲備液;分別準確吸取5、10、20、40、60、80、100 μL上述標準儲備液,用水定容至1 mL,配制成CPP質(zhì)量濃度分別為5、10、20、40、60、80、100 μg/mL的標準工作液。
1.3.2 樣品溶液的制備
準確稱取5.00 g乳粉置于三角瓶中,用25 mL水攪拌溶解,用1 mol/L鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4.6后用水轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶,定容,振蕩搖勻,用濾紙過濾,經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后作為待測液。
1.3.3 CPP特征峰的確定
將CPP原料、不含CPP的配方乳粉及強化CPP配方乳粉作為樣品,分別進行HPLC分析,通過比較確定CPP的特征峰。
1.3.4 色譜條件
色譜柱:C18色譜柱(4.6 mm×150 mm,5.0 μm);流動相:A相為0.05%三氟乙酸,B相為0.05%乙腈(或A相為0.05%冰乙酸,B相為0.05%乙腈);流速1 mL/min;柱溫55℃;檢測波長215 nm;進樣量20.0 μL;梯度洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫程序Table1 Gradient elution procedure
1.3.5 CPP含量計算
樣品中CPP含量按下式計算。
式中:X為樣品中CPP含量/(mg/100 g);ρ為由標準曲線計算所得試樣中CPP的質(zhì)量濃度/(μg/mL);V為試樣定容體積/mL;m為樣品質(zhì)量/g。計算結(jié)果保留3 位有效數(shù)字。
表2 樣品前處理方法Table2 Sample pretreatments
表3 經(jīng)不同前處理樣品的回收率及相對標準偏差Table3 Recovery and relative standard deviation for different pretreated samples
分別考察3 種樣品前處理方法(表2)的準確度和精密度。由表3可知,前處理方法1的加標回收率為69.93%~89.47%,RSD為5.77%~16.30%,前處理方法2的加標回收率為86.07%~91.77%,RSD為5.29%~13.90%,前處理方法3的加標回收率為94.50%~95.45%,RSD為4.54%~7.47%。結(jié)果表明,前處理方法3的準確度和精密度最高,且操作最簡單、方便。
圖1 0.05%三氟乙酸-0.05%乙腈作為流動相的HPLC圖Fig.1 HPLC profile with 0.05% TFA-0.05% acetonitrile as mobile phase
圖2 0.05%冰乙酸-0.05%乙腈作為流動相的HPLC圖Fig.2 HPLC profile with 0.05% glacial acetic acid-0.05% acetonitrile as mobile phase
分別考察采用0.05%冰乙酸-0.05%乙腈和0.05%三氟乙酸-0.05%乙腈作為流動相體系時CPP的分離效果。由圖1~2可知,0.05%冰乙酸-0.05%乙腈作為流動相體系時,雜峰多且不易判定,0.05%三氟乙酸-0.05%乙腈作為流動相體系時峰形較好,分離度高,無拖尾現(xiàn)象。綜合分離效果、響應(yīng)強度、保留時間及系統(tǒng)穩(wěn)定性,最終選擇0.05%三氟乙酸-0.05%乙腈作為流動相體系。
由圖3可知,CPP標準品和添加CPP的配方乳粉均在17.059 min出峰,而不添加CPP的配方乳粉在17.059 min處無色譜峰,因此可以確定該峰為定量檢測CPP的標志峰。
圖3 CPP加標樣品、空白樣品及標準溶液的HPLC圖Fig.3 HPLC profiles of spiked sample,blank sample and standard solution
按照確定好的樣品前處理條件和色譜條件對標準工作溶液進行測定,以CPP質(zhì)量濃度為橫坐標,對應(yīng)的峰面積為縱坐標,繪制CPP的標準曲線。結(jié)果表明,CPP質(zhì)量濃度在5~100 μg/mL范圍內(nèi)時線性關(guān)系良好,標準曲線方程為y=1.26×103x+2.95×103(R2=0.999 8)。以信噪比(RS/N)=3結(jié)合空白基質(zhì)噪音響應(yīng)確定方法的檢出限為2 mg/100 g,以RS/N=10確定方法的定量限為5 mg/100 g。
表4 實際樣品測定結(jié)果Table4 Analytical results of actual samples
收集7 個品牌的市售嬰幼兒配方乳粉,對產(chǎn)品中的CPP含量進行檢測。由表4可知,本研究建立的方法能夠檢測出乳粉中是否含有CPP,并能夠準確測定乳粉中CPP的含量。因此,該方法可用于嬰幼兒配方乳粉中CPP的定量測定。
建立一種HPLC法檢測嬰幼兒配方乳粉中CPP含量的方法。以CPP標準品建立標準曲線,并對樣品前處理方法和色譜條件進行優(yōu)化,選擇最優(yōu)條件進行檢測。結(jié)果表明:最優(yōu)前處理條件為用鹽酸(1 mol/L)調(diào)節(jié)樣品溶液pH 4.6后用水轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,用濾紙過濾后作為待測液;上機檢測時用0.05%三氟乙酸-0.05%乙腈作為流動相體系進行梯度洗脫;樣品加標回收率為94.50%~95.45%,線性良好(R2=0.999 8),方法檢出限為2.0 mg/100 g,定量限為5.0 mg/100 g。該方法樣品前處理簡單、穩(wěn)定性、可靠性好,檢測結(jié)果滿足線性、精密度、準確度及檢出限要求,可用于嬰幼兒配方乳粉中CPP含量的測定,為相關(guān)檢測標準的出臺提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。