翁史昱,周靜,麥成華,張申平
上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院(上海 200233)
共軛亞油酸(CLA)是亞油酸異構(gòu)體混合物的總稱,其共軛雙鍵以順式或反式結(jié)構(gòu)存在,目前發(fā)現(xiàn)的異構(gòu)體有20種。2009年原衛(wèi)生部第12號(hào)公告批準(zhǔn)共軛亞油酸和共軛亞油酸甘油三酯為新資源食品,共軛亞油酸系列產(chǎn)品越來越受到人們的關(guān)注,關(guān)于其功能特性、應(yīng)用和分析方法的研究也不斷深入。研究發(fā)現(xiàn)CLA是一種無毒、無遺傳突變的可食用性油脂,被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色營養(yǎng)保健品”[1]。其具有抗動(dòng)脈硬化[2]、減肥降脂[3-4]、抗癌[5]、抗炎[6-7]等生理功能,具有生物活性的異構(gòu)體主要以9-cis, 11-trans CLA和10-trans, 12-cis CLA的形式存在[8-10]。
共軛亞油酸廣泛分布在許多食品中,天然CLA主要存在于瘤胃動(dòng)物牛、羊等的乳及肉制品脂肪中。牛奶是最豐富的天然CLA來源,平均每克牛奶的脂肪中CLA含量在2~37 mg之間[11]。針對(duì)共軛亞油酸采用的主要分析方法有氣相色譜法[12-17]、高效液相色譜法[18-20]、紫外光譜法[21]和氣質(zhì)聯(lián)用法(GC-MS)[22]等,或者幾種方法一起使用,達(dá)到對(duì)共軛亞油酸異構(gòu)體的分離和鑒別目的。氣相色譜(GC)法是傳統(tǒng)分析脂肪酸的方法,具有快速、高效、靈敏的優(yōu)點(diǎn),其分析結(jié)果準(zhǔn)確度較高,穩(wěn)定性好,國家和國際標(biāo)準(zhǔn)中都有方法規(guī)定[23-24]。通過GC分析CLA的研究報(bào)道已有不少,涉及牛乳制品[11-12,14]、驢乳[21]、牛羊乳脂[15,25]、牛肉[13]和芝麻[19]等中的含量檢測,然而現(xiàn)階段研究缺乏應(yīng)用GC-FID法測定保健食品中CLA的研究,并且國標(biāo)中尚未見保健食品中CLA的檢測標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)針對(duì)保健食品中兩種主要異構(gòu)體9-cis, 11-trans CLA和10-trans,12-cis CLA的分析方法進(jìn)行研究,建立2種異構(gòu)體的準(zhǔn)確、靈敏的定量分析方法,滿足實(shí)際檢測需求,為該領(lǐng)域的研究提供基礎(chǔ)。
圖1 共軛亞油酸化學(xué)結(jié)構(gòu)式
Agilent 7890A氣相色譜質(zhì)譜儀(配有氫火焰離子化檢測器,美國Agilent公司);SIGMA 3K30離心機(jī)(德國Sigma公司);渦旋混合器(德國IKA公司);SK8210LHC超聲儀(上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國Heidolph公司);萬分位分析天平(美國DENVER公司);Milli-Q超純水器(美國Millipore公司);DHG-9053A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科技有限公司);N-EVAPTM 111型吹氮濃縮儀(美國Organomation公司)。
9-cis, 11-trans CLA甲酯和10-trans, 12-cis CLA甲酯標(biāo)準(zhǔn)品(美國Nu-Chek公司);十一碳酸甘油三酯(美國Sigma公司)。
甲醇、甲苯(色譜純,F(xiàn)isher公司);乙酰氯、無水碳酸鈉(分析純,國藥集團(tuán));實(shí)驗(yàn)室用水為Milli-Q超純水。
1.2.1 溶液配制
共軛亞油酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(10 mg/mL):準(zhǔn)確稱取9-cis, 11-trans CLA甲酯和10-trans, 12-cis CLA甲酯標(biāo)準(zhǔn)品各200 mg置于20 mL容量瓶內(nèi),用甲苯定容混勻后制成標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,于-20 ℃保存。
內(nèi)標(biāo)(十一碳酸甘油三酯)儲(chǔ)備液(1.0 mg/mL):準(zhǔn)確稱取100 mg十一碳酸甘油三酯置于100 mL容量瓶內(nèi),用甲苯混勻定容后,于4 ℃保存。
共軛亞油酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:分別準(zhǔn)確移取0.10,0.25,0.50,1.00和2.50 mL共軛亞油酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于15 mL螺口玻璃管中,每個(gè)管中加入0.10 mL內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液。分別加入一定量甲苯定容至5.0 mL。得到共軛亞油酸甲酯質(zhì)量濃度分別為200,500,1 000,2 000和5 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
乙酰氯-甲醇溶液(乙酰氯體積分?jǐn)?shù)10%):量取40 mL甲醇于100 mL干燥的燒杯中,準(zhǔn)確吸取5.0 mL乙酰氯逐滴緩慢加入,不斷攪拌,冷卻后轉(zhuǎn)移并定容至50 mL干燥的容量瓶中。臨用前配制(乙酰氯為刺激性試劑,配制乙酰氯甲醇溶液時(shí)應(yīng)不斷攪拌防止噴濺,注意防護(hù))。
碳酸鈉溶液(6%):準(zhǔn)確稱取6 g 無水碳酸鈉于100 mL燒杯中,加水溶解,轉(zhuǎn)移并用水定容至100 mL容量瓶中。
1.2.2 樣品前處理
稱取0.5 g樣品(精確至0.1 mg),加入0.1 mL內(nèi)標(biāo)液置于15 mL螺口玻璃管中,在玻璃管中加入5 mL甲苯,加入6 mL 10%乙酰氯甲醇溶液,旋緊螺旋蓋,置于80 ℃烘箱中加熱2 h,取出冷卻至室溫。將反應(yīng)后的樣液轉(zhuǎn)移至50 mL離心管中,分別用3.0 mL 6%碳酸鈉溶液清洗玻璃管3次,合并碳酸鈉溶液于50 mL離心管中,混勻,以5 000 r/min離心約3 min。取上清液作為試液,氣相色譜儀測定。
1.2.3 儀器條件
氣相色譜儀具有氫火焰離子化檢測器(FID);色譜柱為Supelco SP-2560(100 m×0.25 mm×0.2 μm)石英毛細(xì)管柱;載氣為氮?dú)?,流?.0 mL/min;進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣,分流比30∶1;進(jìn)樣口溫度220 ℃;進(jìn)樣量0.2 μL;FID檢測器溫度300 ℃;燃燒室氣體為氫氣(40 mL/min)、空氣(400 mL/min);程序升溫為100 ℃保持2 min,以5 ℃/min程序升溫至210 ℃,以2 ℃/min升溫至240 ℃,保持6 min,以10 ℃/min升溫至245 ℃,保持9 min。
由于CLA不穩(wěn)定,很易轉(zhuǎn)變成其他異構(gòu)體,所以在測定前必須對(duì)樣品進(jìn)行甲酯化處理。食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.168《食品中脂肪酸的測定》中涉及不同食品樣品中脂肪酸甲酯化的方法通常有三氟化硼法、三甲基氫氧化硫法、酯交換法和乙酰氯-甲醇甲酯化方法[26]。這4種方法甲酯化效率不一,適用樣品范圍也不同。酸催化甲酯化方法在酯化過程中易產(chǎn)生其他異構(gòu)體和含甲氧基反應(yīng)產(chǎn)物,這些產(chǎn)物影響脂肪酸的分析,因此不太適合脂肪酸甲酯的制備;此外,升高溫度及酯化反應(yīng)時(shí)間也影響甲酯化產(chǎn)物。結(jié)果表明,相對(duì)其他幾種方法,10%乙酰氯-甲醇法對(duì)于粉末狀保健食品中的共軛亞油酸具有更好甲酯化效率。
在分析共軛亞油酸時(shí),順,反構(gòu)型的共軛亞油酸異構(gòu)體9-cis, 11-trans CLA甲酯和10-trans, 12-cis CLA甲酯在脂肪酸常規(guī)分析的Carbowax類型的固定相色譜柱上都可以分開,但其他的脂肪酸(C18∶1N9c和C18∶1N9T)會(huì)在60 m色譜柱上與這2個(gè)峰相重疊。為了得到更好分離效果,必須使用極性更強(qiáng)、柱長更長的毛細(xì)管柱[11]。該方法采用SP-2560這一極性非常強(qiáng)的脂肪酸甲酯測定專用毛細(xì)管柱分離、測定共軛亞油酸異構(gòu)體,在實(shí)際粉末狀保健食品測定的研究得到應(yīng)用,說明所建立的試驗(yàn)條件準(zhǔn)確可靠。
測定5個(gè)系列濃度的共軛亞油酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,以內(nèi)標(biāo)校正標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量測定。以目標(biāo)化合物峰面積/內(nèi)標(biāo)物質(zhì)峰面積的比值為縱坐標(biāo),以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度/內(nèi)標(biāo)物質(zhì)濃度的比值為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。共軛亞油酸的具體標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及相關(guān)系數(shù)見表1。
從表1看,在相同的檢測條件下,9-cis, 11-trans CLA和10-trans, 12-cis CLA的系列標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度在200~5 000 mg/L時(shí),線性相關(guān)系數(shù)r2均為0.999,能滿足檢測要求。
以被測物質(zhì)的信噪比S/N≥3時(shí)的進(jìn)樣濃度定為檢出限(LOD),S/N≥10時(shí)的進(jìn)樣濃度為定量限(LOQ)。在取樣量0.5 g、定容體積5.0 mL前處理?xiàng)l件下,試驗(yàn)方法對(duì)9-cis, 11-trans CLA甲酯的定性檢出限為0.594 g/100 g;定量檢出限為1.98 g/100 g;對(duì)10-trans, 12-cis CLA甲酯的定性檢出限為0.707 g/100 g;定量檢出限為2.36 g/100 g。按照0.952 4的折算系數(shù),折算9-cis, 11-trans CLA和10-trans, 12-cis CLA的定量檢出限,分別為1.89和2.25 g/100 g。
表1 共軛亞油酸甲酯的回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍和檢出限
以1份保健食品為樣品,在9,18和36 g/100 g 3個(gè)水平下進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。
參照GB/T 27417—2017附錄A~C對(duì)于檢測方法確認(rèn)的技術(shù)要求,方法的回收率與精密度滿足檢測的要求。
表2 共軛亞油酸的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)
圖2 典型陽性樣品的目標(biāo)物色譜圖
用該方法對(duì)2份粉末狀保健食品中9-cis, 11-trans亞油酸和10-trans, 12-cis亞油酸進(jìn)行檢測,樣品檢出譜圖見圖2。具體檢測結(jié)果顯示,2份保健食品中的9-cis, 11-trans亞油酸分別為8.474和8.444 g/100 g;而10-trans, 12-cis亞油酸為8.825和8.804 g/100 g。
通過優(yōu)化衍生溶液體系,粉末狀保健食品基質(zhì)中2種共軛亞油酸物質(zhì)的回收率得到有效提高,通過簡化前處理步驟,優(yōu)化色譜分離程序,建立回收率高、準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的保健食品中9-cis, 11-trans亞油酸和10-trans, 12-cis亞油酸的分析方法。該方法經(jīng)實(shí)際樣品檢測證實(shí),具有快速、準(zhǔn)確、靈敏的特點(diǎn),適合日常實(shí)驗(yàn)室批量測定保健食品中的共軛亞油酸。