鄭春連,黃勝銀,張迎春,羅景鵬,凌紹明
(百色學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,廣西 百色 533000)
丙二醛(MDA)是脂質(zhì)過氧化物代謝產(chǎn)生的一種物質(zhì),該物質(zhì)具有很高的生物活性,能夠與DNA、蛋白酶、膜蛋白等結(jié)合,產(chǎn)生細胞毒害作用[1]。在研究動植物的生理毒性時,通常以MDA的含量高低作為評價細胞膜系統(tǒng)受損害程度的重要指標[2]。在糧油安全評價中,MDA是衡量食品或油脂脂質(zhì)過氧化程度的標志物。研究表明,掛面、食用油、肉制品或腌制品中有MDA存在[3-5],食用MDA含量高的食品會對人體多種器官產(chǎn)生危害??梢?,建立一種準確、快速測定MDA方法,對于快速判斷食品的品質(zhì)以及在研究動植物體內(nèi)細胞膜系統(tǒng)損害程度和藥物(或毒物)的藥理(毒理)作用有重要的意義。目前,測定MDA的方法主要有高效液相色譜法[6-7]、液相色譜-質(zhì)譜法[8]、氣相色譜-質(zhì)譜法[9]、分光光度法[10]、熒光法[11]和表面增強拉曼散射光譜法[12]等。色譜法檢出限低、靈敏度高,但是檢測成本高、操作繁瑣;表面增強拉曼光譜法檢出限低、靈敏度高,但是SERS基底的穩(wěn)定性較差,重現(xiàn)性不好;分光光度法操作簡單,但靈敏度不高;共振散射光譜法是20世紀90年代發(fā)展起來的一種檢測速度快、靈敏度高的分析技術(shù),在金屬離子、蛋白質(zhì)、核酸檢測上取得較好的效果[13-14]。研究發(fā)現(xiàn),在pH 3.8醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中,丙二醛(MDA)與2,4-二硝基苯肼(DNPH)發(fā)生反應(yīng)生成疏水性的苯腙,導(dǎo)致體系產(chǎn)生共振散射效應(yīng),據(jù)此建立一種檢測MDA含量的共振散射光譜分析方法。
1.0 mg/mL 丙二醛(MDA)儲備液:用移液槍移取 231 μL 的1,1,3,3-四甲氧基丙烷溶于適量超純水,定容于 100 mL 棕色容量瓶中,4 ℃ 冰箱保存?zhèn)溆谩?5 μg/mL 丙二醛標準工作液:用移液槍移取 2500 μL 1.0 mg/mL 丙二醛儲備液于 100 mL 棕色容量瓶,用超純水定容至刻度。2,4-二硝基苯肼(DNPH)稀乙醇溶液:在 15 mL 濃硫酸中,溶解 3.0 g 2,4-二硝基苯肼,另在 70 mL 95%乙醇中加入 20 mL 水,然后把硫酸苯肼倒入稀乙醇溶液中,混合均勻,如有沉淀過濾備用。不同pH值醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(BS):由 0.10 mol/L 醋酸水溶液和 0.10 mol/L 醋酸鈉水溶液按一定比例混合而得。
F-7000型熒光分光光度計,日本日立公司;TST-UPB-20型超純水器,石家莊泰斯特儀器設(shè)備有限公司;AE240型電子分析天平,上海梅特勒-托利多有限公司;KG-200KDB型數(shù)控超聲波清洗器,江蘇省昆山市超聲儀器有限公司。
在5.0 mL具塞比色管中依次加入pH3.8醋酸-醋酸鈉緩沖溶液 450 μL、適量丙二醛標準工作液、2,4-二硝基苯肼稀乙醇溶液 500 μL,用水定容至 5.0 mL。在 50 ℃ 水浴中加熱 40 min,取出流水冷卻 3 min。用熒光分光光度計進行同步掃描(EX Slit=EM Slit=5.0 nm,PM Volt=500 V)得共振散射光譜圖。計算 438 nm 處的ΔI=I-I0。
1,1,3,3-四甲氧基丙烷在酸性條件下分解為MDA。由圖1可見,緩沖溶液-2,4-二硝基苯肼體系的共振散射強度較弱,當有MDA存在時,MDA與2,4-二硝基苯肼發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成疏水性的苯腙,導(dǎo)致體系發(fā)生共振散射效應(yīng),其中 451 nm、493 nm 處信號較強。實驗選擇 451 nm 處作為測量波長。
圖1 共振散射光譜圖
HAc-NaAc緩沖溶液(pH3.8)450 μL,2,4-二硝基苯肼乙醇溶液 500 μL,t=40 min,T=50 ℃。
2.2.1 選擇緩沖溶液pH值及用量
實驗考察不同緩沖溶液pH值(3.2、3.5、3.8、4.4、5.0、5.6)對ΔI的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):緩沖溶液pH值為3.8時,體系的ΔI較大而且穩(wěn)定,故實驗取緩沖溶液pH值為3.8。按照實驗方法考察緩沖溶液用量影響。結(jié)果顯示:隨著醋酸-醋酸鈉緩沖溶液用量增加,體系的ΔI逐漸加大,當醋酸-醋酸鈉緩沖溶液用量為 450 μL 時體系的ΔI較大。實驗選擇醋酸-醋酸鈉緩沖溶液用量為 450 μL。
2.2.2 選擇DNPH乙醇溶液用量
實驗考察衍生化試劑DNPH乙醇溶液用量影響。結(jié)果顯示:隨著DNPH用量的增加,體系ΔI逐漸增大,當DNPH用量大于 500 μL 時,ΔI隨著DNPH用量增加而迅速減少。這可能是增加DNPH用量,體系的空白值增大所致。實驗選取DNPH用量為 500 μL。
2.2.3 選擇反應(yīng)時間
實驗考察反應(yīng)時間對ΔI的影響。結(jié)果顯示:隨著反應(yīng)時間的增加,體系ΔI增大,當反應(yīng)時間大于 40 min 時,體系的ΔI緩慢減少。實驗選取反應(yīng)時間為 40 min。
2.2.4 選擇反應(yīng)溫度
實驗考察反應(yīng)溫度對ΔI的影響。結(jié)果顯示:反應(yīng)溫度對體系的ΔI影響較為顯著。反應(yīng)溫度較低時,反應(yīng)速度慢,體系生成的苯腙微粒數(shù)量少,共振散射信號較弱;隨著反應(yīng)溫度的增大,反應(yīng)速度加快,體系生成的苯腙微粒數(shù)量增加,共振散射信號強度增強,ΔI逐漸增大;當反應(yīng)溫度為 50 ℃ 時,ΔI達到最大值。反應(yīng)溫度大于 50 ℃ 以后,體系的ΔI逐漸減小,這可能是體系溫度較高時副反應(yīng)增多所致。
移取0、15、50、75、150、200、300、500 μL MDA標準溶液,按照1.2實驗方法測定體系的共振散射強度I值,以ΔI為縱坐標,MDA的質(zhì)量濃度為橫坐標,繪制方法的標準工作曲線。方法的線性回歸方程為ΔI=68.631+860.13ρ(ρ單位:μg/mL),線性范圍為0.075~2.5 μg/mL,相關(guān)系數(shù)(R2)為0.9929,檢出限(3S/K)為 0.025 μg/mL。
按照文獻[15]的方法對樣品進行處理。稱取大豆油或豬油各 100 g,加入三氯乙酸-EDTA混合溶液 100 mL(其中,三氯乙酸的質(zhì)量濃度為 75 g/L,EDTA的質(zhì)量濃度為 1.0 g/L),攪拌 30 min,轉(zhuǎn)入分液漏斗進行分離,將提取液轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器內(nèi),在 60 ℃ 左右旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至剩余的殘留液約為 50 mL 時停止蒸發(fā),冷卻,將殘留物轉(zhuǎn)移到 100 mL 容量瓶,用超純水定容至刻度,4~6 ℃ 冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
取約 10 mL 待測液過 0.45 μm 濾膜,再取適量濾液按照1.2實驗方法測定MDA含量并做加標回收實驗,結(jié)果見表1。
表1 豬油、大豆油中MDA含量及加標實驗結(jié)果 (n=5)
由表1可見,本法的測定值與UV/VIS法[16](2010)的測定結(jié)果相吻合。
在pH3.8醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中,MDA與DNPH發(fā)生親核加成反應(yīng)生成疏水性的苯腙而導(dǎo)致體系的共振散射信號增強,其中 451 nm、493 nm 處信號較強(實驗取 451 nm 為測定波長),據(jù)此建立了一種共振散射光譜檢測MDA含量法,方法的線性回歸方程為ΔI=68.631+860.13ρ(ρ單位:μg/mL),線性范圍為0.075~2.5 μg/mL,相關(guān)系數(shù)(R2)為0.9929,檢出限(3S/K)為 0.025 μg/mL。將本法應(yīng)用于豬油和大豆油中MDA含量測定,測定結(jié)果的RSD在2.3%~3.1%,回收率在97.2%~108%。