□ 張淑瓊 廈門市食品藥品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院
核苷酸(Nucleotide)是一類由嘌呤堿或嘧啶堿、核糖或脫氧核糖,以及磷酸這3種物質(zhì)組成的化合物,又稱核甙酸,其對嬰幼兒免疫功能、腸道功能、睡眠、脂類代謝、體格生長等方面起著重要作用[1]。奶粉中補(bǔ)充外源性核苷酸有助于改善人體腸道菌群、維持腸道的形態(tài)學(xué)及功能、促進(jìn)生長發(fā)育、提高免疫力等,因此近年來一些國家陸續(xù)允許將核苷酸添加到嬰幼兒奶粉中[2]。我國于2005年開始正式允許將核苷酸作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑添加到嬰幼兒配方食品中,主要包括胞嘧啶核苷酸(CMP)、腺嘌呤核苷酸(AMP)、尿嘧啶核苷酸(UMP)、鳥嘌呤核苷酸(GMP)、次黃嘌呤核苷酸(IMP)等?!妒称钒踩珖覙?biāo)準(zhǔn) 食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 14880-2012)規(guī)定,核苷酸作為嬰幼兒配方食品中的食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑時(shí)允許使用量為0.12g~0.58g/kg(以核苷酸總量計(jì))。本實(shí)驗(yàn)使用陰離子交換高效液相色譜法對上述5種核苷酸進(jìn)行了同時(shí)測定,希望建立一種靈敏度高、干擾少、定量準(zhǔn)確的測定方法,進(jìn)而滿足相關(guān)部門對嬰幼兒奶粉中核苷酸檢測的要求。
儀器:高效液相色譜儀(e2695),美國Waters公司;S220型pH計(jì),瑞士Mettler-Toledo公司;超純水純化系統(tǒng),美國millipore公司。
試劑:胞嘧啶核苷酸(CMP)、腺嘌呤核苷酸(AMP)、尿嘧啶核苷酸(UMP)、鳥嘌呤核苷酸(GMP)、次黃嘌呤核苷酸(IMP)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),美國Stanford Chemicals公司;甲醇(色譜純),德國默克公司;冰乙酸、乙酸銨(分析純),國藥集團(tuán)。
混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制:分別稱取核苷酸標(biāo)準(zhǔn)品CMP、AMP、UMP各10mg、GMP和IMP各5mg,用超純水溶解轉(zhuǎn)移至同一個(gè)100mL容量瓶中,純水定容至刻度。此標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為:CMP、AMP、UMP各100μg/mL,GMP、IMP 各 50μg/mL。
2.2.1 樣品前處理
稱取混合均勻的固體試樣約5g(精確至0.1mg)置于100mL錐形瓶中,加入20mL熱水(50~60℃)充分溶解試樣,冷卻至室溫。用10%(V/V)醋酸溶液調(diào)試樣溶液pH值至4.1后,將溶液移入50mL容量瓶中,定容,濾紙過濾,所得濾液用0.45μm微膜過濾備用。
2.2.2 液相色譜條件
色譜柱:Agilent ZORBAX SAX(4.6mm×250mm,5μm);流速:1.0mL/min;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:10μL;流動(dòng)相(梯度流脫)A:50mmol/L磷酸二氫鉀水溶液,流動(dòng)相B:甲醇;梯度:0~25min、40%~100%A,25.0~2 5.1 mi n、100%~40%A,25.1~30min、40%A。
核苷酸是一類極性較大的化合物,當(dāng)采用《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 嬰幼兒食品和乳品中核苷酸測定》(GB 5413.40-2016)方法中的C18-T反相色譜柱進(jìn)行分析時(shí),很難達(dá)到較好的保留和分離,目標(biāo)化合物的檢測也存在雜峰干擾,影響定量。標(biāo)準(zhǔn)方法采用的流動(dòng)相含有離子對試劑,長期使用不僅對色譜柱的損害較大,還會(huì)影響色譜柱的使用壽命。本實(shí)驗(yàn)通過將試樣溶液的pH值調(diào)節(jié)為弱酸性,適當(dāng)增加了溶液中的氫離子活度,促進(jìn)了核苷酸的電離反應(yīng),使其在水溶液中呈離子狀態(tài),從而適用于離子交換分離模式,更可用離子交換色譜柱進(jìn)行有效分離。
在流動(dòng)相的選擇上,本試驗(yàn)考察了不同pH值和不同濃度的磷酸二氫鉀溶液對分離效果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),pH值越小、分離越差,原因應(yīng)為流動(dòng)相酸度過大時(shí),氫離子抑制了核苷酸的電離和流動(dòng)相的電離,進(jìn)而降低了洗脫能力。當(dāng)流動(dòng)相pH值大于5時(shí),核苷酸顯現(xiàn)多種電離形式,出現(xiàn)多于待測核苷酸種類的峰型,使分析變得困難。同時(shí),流動(dòng)相的洗脫能力會(huì)隨流動(dòng)相濃度的增大而增強(qiáng)。因此,實(shí)驗(yàn)需根據(jù)色譜柱的實(shí)際使用情況,優(yōu)化流動(dòng)相濃度以達(dá)到合適的保留時(shí)間,并保證足夠的分離度。通過優(yōu)化,本試驗(yàn)選擇pH值為4.1的50mmol/L磷酸二氫鉀水溶液作為流動(dòng)相,通過梯度洗脫程序,在26min內(nèi)完成了對5種核苷酸的分離。實(shí)際樣品測定時(shí),基質(zhì)出峰較早,不會(huì)對目標(biāo)物色譜峰產(chǎn)生干擾(色譜圖見圖1)。
圖1 同時(shí)測定5種核苷酸的高效液相色譜圖
分別吸取標(biāo)準(zhǔn)混合溶液2、4、6、8、10mL加純水定容至50mL,配制成系列標(biāo)準(zhǔn)工作液,并以優(yōu)化的液相色譜條件進(jìn)入高效液相色譜進(jìn)行分析。以待測核苷酸的濃度為橫坐標(biāo)(X),待測核苷酸峰面積為縱坐標(biāo)(Y),進(jìn)行回歸分析,得到線性回歸方程及各待測核苷酸的線性相關(guān)系數(shù)。配制接近檢出限濃度的UMP、AMP、CMP、IMP、GMP標(biāo)準(zhǔn)溶液,計(jì)算信噪比,以3倍信噪比計(jì)算檢出限(以稱樣5.0g、定容50mL計(jì)),結(jié)果見表1。結(jié)果表明,5種核苷酸在相應(yīng)濃度范圍內(nèi)線性相關(guān)性良好,相關(guān)系數(shù)(R2)均大于0.999,檢出限為0.9~2.0mg/kg,可滿足檢測要求。
以金領(lǐng)冠較大嬰兒配方奶粉(6~12月齡,2段)為本底,進(jìn)行低、中、高濃度加標(biāo),按“2.2.1”樣品前處理方法處理樣品,每個(gè)加標(biāo)水平平行測定6次,計(jì)算3個(gè)加標(biāo)水平下的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。結(jié)果如表2所示,對奶粉樣品UMP、AMP、CMP、IMP、GMP的 回 收 率 在 78.2%~113.4%,RSD在0.3%~3.7%。結(jié)果表明,該方法具有良好的回收率和精密度,可以滿足對奶粉產(chǎn)品中上述5種核苷酸日常檢測的要求。
表1 5種核苷酸測定的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限
表2 5種待測核苷酸在奶粉中的加標(biāo)回收率和精密度
本研究通過優(yōu)化高效液相色譜條件的參數(shù),建立了一種基于離子交換原理的高效液相色譜法同時(shí)測定嬰幼兒奶粉中5種核苷酸的方法。該方法具有前處理簡單、干擾少、分析靈敏度高、定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),可滿足奶粉中核苷酸的檢測需求,能夠?yàn)槿橹破飞a(chǎn)企業(yè)核苷酸含量的質(zhì)量控制及食品安全抽樣檢測提供方法技術(shù)支持。