孔凡華,王 軒,于連洋,白沙沙,徐佳佳,楊春雪,李 東,崔亞娟,
(1.北京市營(yíng)養(yǎng)源研究所,北京 100069;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,北京 100083;3.北京城市學(xué)院生物醫(yī)藥學(xué)部,北京 100083)
卵磷脂是從植物或動(dòng)物中提取出來(lái)的磷脂混合物,包括磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰肌醇(PI)、鞘磷脂(SM)及其他磷脂[1],天然卵磷脂廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi),以蛋黃、大豆內(nèi)含量較多。按照原料的不同,分為蛋黃卵磷脂、大豆卵磷脂和菜籽卵磷脂。蛋黃卵磷脂是從蛋黃中提取并精制得到的天然磷脂混合物,主要為磷脂酰膽堿,蛋黃磷脂的脂肪酸組分大多為棕櫚酸、油酸,其次為硬脂酸、亞油酸,并且還含有微量的花生四烯酸(AA)和二十二碳六烯酸(DHA)等多不飽和脂肪酸及奇數(shù)碳脂肪酸[2]。蛋黃卵磷脂具有抗氧化[3]、抗菌[4]、抗炎[5]、提高人體記憶和認(rèn)識(shí)功能[6]、降低血壓[7]和預(yù)防肥胖癥[8]等重要的生理功能。
目前,磷脂的檢測(cè)方法主要有紫外可見(jiàn)分光光度法[9]、薄層色譜法[10]、液相色譜法[11?12]、核磁共振法[13]、紅外光譜法[14]和質(zhì)譜分析法[15?16],其中高效液相色譜法靈敏度高、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好,是最為有效的檢測(cè)方法?,F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法有GB/T 35867-2018[17]《糧油檢驗(yàn) 卵磷脂中磷脂含量的測(cè)定 高效液相色譜蒸發(fā)光散射檢測(cè)法》適用于粗制含油卵磷脂、無(wú)油卵磷脂和從植物油脂中提取的卵磷脂的測(cè)定;GB 5009.272-2016[18]《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇的測(cè)定》適用于含油大豆磷脂、脫油大豆磷脂、大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油中磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰肌醇(PI)的測(cè)定;SN/T 3851-2014[19]《出口食品中磷脂的測(cè)定 比色法》適用于肉制品、豆制品、乳制品、雞蛋、花生、糖果等中磷脂含量的測(cè)定,只能測(cè)定雞蛋中的總磷脂的含量,不能測(cè)定磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺的含量;NY/T 2004-2011[20]《大豆及制品中磷脂組分和含量的測(cè)定 高效液相色譜法》適用于大豆及制品(豆腐、豆?jié){、腐乳等)中磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇的測(cè)定;GB/T 5537-2008[21]《糧油檢驗(yàn) 磷脂含量的測(cè)定》適用于植物原油、脫膠油及成品油中磷脂的測(cè)定。上述標(biāo)準(zhǔn)方法主要集中在大豆卵磷脂和菜籽卵磷脂的檢測(cè),尚缺少蛋黃卵磷脂檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法。
蛋黃卵磷脂具有重要的生理功能,成為人們關(guān)注的熱點(diǎn),蛋黃卵磷脂的研究起步較晚,目前國(guó)內(nèi)蛋黃卵磷脂的檢測(cè)多采用紫外分光光度法[22?23],利用最大吸收波長(zhǎng)對(duì)卵磷脂進(jìn)行定量分析,由于卵磷脂的紫外吸收波長(zhǎng)較低,處于紫外吸收波長(zhǎng)的末端,容易受到其他溶劑的干擾,影響定量結(jié)果。劉穎等[23]通過(guò)薄層色譜法定性檢測(cè)蛋黃卵磷脂,但由于薄層色譜法需要較高的點(diǎn)樣技術(shù),且成功率低,使結(jié)果重現(xiàn)性差。示差折光檢測(cè)器(RI)在定量分析卵磷脂時(shí)有一定的優(yōu)勢(shì),但該檢測(cè)器對(duì)溫度敏感且靈敏度低,儀器平衡時(shí)間長(zhǎng),基線不容易穩(wěn)定,限制了示差折光檢測(cè)器的使用。龔雁等[24]報(bào)道了蛋黃中卵磷脂測(cè)定的HPLC-ELSD法,但是只建立了蛋黃中PC的檢測(cè)方法,沒(méi)有建立PE的檢測(cè)方法,方法測(cè)得PC的加標(biāo)回收率為98.2%~128.2%,方法準(zhǔn)確度較低,且流動(dòng)相體系用到了正己烷,大部分液相系統(tǒng)的密封圈不耐受正己烷溶液,限制了方法的使用。ELSD是通用型檢測(cè)器,不容易受溶劑體系、梯度洗脫和基線干擾,具有高分辨率和快速分離的優(yōu)勢(shì),是檢測(cè)卵磷脂的理想檢測(cè)器,本研究?jī)?yōu)化了HPLC-ELSD測(cè)定蛋黃卵磷脂的色譜條件,以雞蛋為研究對(duì)象,進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證,考察方法的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和適用性,并通過(guò)測(cè)定已知磷脂含量的雞蛋樣品,對(duì)比研究蒸發(fā)光檢測(cè)器和紫外檢測(cè)器測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,以期建立雞蛋中磷脂的精準(zhǔn)分析檢測(cè)技術(shù)。
雞蛋樣品 采自超市;乙腈、甲醇、異丙醇 色譜純,美國(guó)Fisher公司;磷脂酰膽堿標(biāo)準(zhǔn)品(純度>99%)、磷脂酰乙醇胺標(biāo)準(zhǔn)品(純度>98%)Sigma公司;氯化鈉、氯仿、甲醇、乙酸、乙醚 分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
EYELA MMV-1000W振蕩器、EYELA N-1100 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 東京理化株式會(huì)社;Agilent 1260 高效液相色譜儀、蒸發(fā)光檢測(cè)器和ChemStation for LC systems(版本序列號(hào):Rev.B.04.03-SP2 [105])色譜工作站 美國(guó)Agilent公司;Cleanert氨基固相萃取柱 天津博納艾杰爾科技有限公司。
1.2.1 雞蛋中總脂肪的提取 雞蛋樣品中總脂肪的提取參考Folch等[25]的方法。準(zhǔn)確稱取混勻的雞蛋樣品5 g(精確到0.0001 g),加入100 mL氯仿-甲醇(2:1,v/v),混勻并超聲(功率為100 W)35 min,抽濾并收集濾液,用氯仿-甲醇(2:1,v/v)溶液重復(fù)清洗濾渣,將所收集濾液全部混合并入分液漏斗中。向分液漏斗中加入適量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液,振蕩搖勻,靜止30 min后,收集下層氯仿層,重復(fù)以上操作兩次,將氯仿層合并,旋轉(zhuǎn)蒸干。
1.2.2 雞蛋中磷脂的純化 磷脂的純化參考GB 5009.272-2016[18]方法,將50 mL氯仿加入到收集的總脂肪中,渦旋混合均勻,將10.0 mL油脂氯仿溶液移入氨基硅膠固相萃取柱中,然后依次用2.0 mL氯仿-異丙醇(2:1,v/v)混合溶液和3.0 mL的乙酸-乙醚(2:144,v/v)混合溶液淋洗小柱,然后用3.0 mL甲醇洗脫出磷脂,再重復(fù)4 次,收集洗脫液。洗脫液在45 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上蒸至近干,轉(zhuǎn)為氮吹,吹干后加入10.0 mL甲醇溶液溶解,在4000 r/min下離心5 min,取上清液用于液相色譜分析。
1.2.3 色譜條件 色譜柱:Intersil SIL-100A色譜柱(4.6 mm×100 mm,5 μm);流速為0.8 mL/min;柱溫30 ℃,ELSD采用分流模式,以空氣作為霧化氣,氣體流速1.7 L/min,漂移管溫度45 ℃;進(jìn)樣量為20 μL;流動(dòng)相A:乙腈-異丙醇(55:5,v/v),流動(dòng)相B:甲醇-異丙醇(35:5,v/v),洗脫程序?yàn)椋?~14 min,A由70%變換至0,B由30%變換至100%;14~24 min,100% B保留10 min;24~25 min,A由0 變換至70%,B由100%變換至30%;25~45 min,70% A保留20 min。
1.2.4 方法驗(yàn)證 按照GB/T 27404-2008 《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》[26]方法學(xué)要求,建立校準(zhǔn)曲線及校準(zhǔn)曲線的工作范圍;逐步稀釋樣品上機(jī)測(cè)定,R(S/N)=3 時(shí)的測(cè)定濃度作為檢出限,R(S/N)=10 時(shí)的測(cè)定濃度作為定量限;稱取雞蛋樣品,按照實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的方法,平行測(cè)定6 次,計(jì)算磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺的含量和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,考察方法的重現(xiàn)性;根據(jù)雞蛋中磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺的含量,按本底值的0.5 倍、1 倍、1.5 倍三個(gè)濃度水平,進(jìn)行三水平六平行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),以回收率的高低評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確度。
1.2.5 ELSD和UV檢測(cè)方法比較研究 鑒于目前磷脂標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法多采用紫外檢測(cè)法[18?21],本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了ELSD和UV檢測(cè)方法的比較研究,參照GB 5009.272-2016[18],UV檢測(cè)波長(zhǎng)被選擇205 nm,其他色譜條件不變,選取已知PC和PE含量的雞蛋質(zhì)控樣品(質(zhì)控樣品由客戶提供),PC和PE標(biāo)示含量分別為20 mg/g和9 mg/g,按1.2.1 和1.2.2 前處理方法提取純化磷脂后,平行測(cè)定6 次,分別進(jìn)HPLCELSD和HPLC-UV液相系統(tǒng)分析,測(cè)定樣品中PC和PE的含量。
1.2.6 實(shí)際樣品的測(cè)定 選取市售不同品種的雞蛋,按1.2.1 和1.2.2 提取純化卵磷脂,按1.2.3 色譜條件進(jìn)行液相色譜分析,計(jì)算不同品種雞蛋中磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺的含量。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 將磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺標(biāo)準(zhǔn)系列工作液,按1.2.3 色譜條件進(jìn)行液相色譜分析,根據(jù)磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺的保留時(shí)間定性,以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,外標(biāo)法定量。
1.3.2 結(jié)果計(jì)算 試樣中磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺的含量X以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),按下式計(jì)算:
式中:X-試樣中磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺的含量,mg/g;ρ-從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上得到的磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺的濃度,mg/mL;V-試樣溶液的體積,mL;m-試樣的質(zhì)量,g;f-稀釋倍數(shù)。
通過(guò)與儀器配套的ChemStation for LC systems工作站軟件完成數(shù)據(jù)的采集與處理。
HPLC法是卵磷脂分離和定量的常用方法,基于磷脂分子頭部基團(tuán)極性大小和磷脂上脂肪酸酰基鏈?zhǔn)杷缘牟煌?,可以采用正相或反相系統(tǒng)洗脫。文獻(xiàn)報(bào)道[27],磷脂分離常用的流動(dòng)相體系為正己烷-異丙醇-水、乙腈-甲醇-水、氯仿-甲醇-水(氨水),考慮到氯仿-甲醇-水(氨水)體系ELSD基線噪音比較高[24],優(yōu)先選擇其他兩種流動(dòng)相體系。參考Zhou等[28]的方法,配制PC和PE混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,甲醇-乙腈等度洗脫,結(jié)果顯示,PC和PE可以達(dá)到基線分離,但兩個(gè)峰間隔近20 min,且PE的色譜峰與溶劑峰非常接近。異丙醇具有改善峰形的作用,在流動(dòng)相中加入少量異丙醇可以延長(zhǎng)溶劑峰與目標(biāo)峰的距離,故選擇甲醇/乙腈/異丙醇梯度洗脫,PC和PE的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖和樣品色譜如圖1 和圖2,可見(jiàn)PC和PE在優(yōu)化的流動(dòng)相體系下峰形良好,適合定量分析。
圖1 PC和PE標(biāo)準(zhǔn)溶液液相色譜圖(HPLC-ELSD)Fig.1 Chromatogram of phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine(HPLC-ELSD)
圖2 雞蛋中PC和PE液相色譜圖(HPLC-ELSD)Fig.2 Chromatogram of phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine in egg(HPLC-ELSD)
2.2.1 線性關(guān)系、檢出限及定量限 按1.2.1 和1.2.2提取純化卵磷脂,在1.2.3 色譜條件下進(jìn)行HPLC分析,得到磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺分別在0.052~1.031、0.041~0.823 mg/mL范圍內(nèi),濃度與峰面積有良好的線性關(guān)系,PE的線性回歸方程為y=0.0001x+0.0557,PC的線性回歸方程為y=0.0002x+0.0677,回歸系數(shù)均大于0.99,PC和PE的檢出限分別為0.75 mg/g和0.60 mg/g,定量限分別為2.50 mg/g和2.00 mg/g。
2.2.2 精密度和重復(fù)性 取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,按照1.2.3色譜條件進(jìn)行測(cè)定,重復(fù)測(cè)定6 次,PC和PE的峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為2.55%和2.50%,表明儀器精密度良好,結(jié)果見(jiàn)表1。準(zhǔn)確稱取同一雞蛋樣品6 份,測(cè)定樣品中PC和PE含量,結(jié)果顯示雞蛋中PC和PE含量及保留時(shí)間的RSD均小于5%,表明方法重復(fù)性良好,結(jié)果見(jiàn)表2。
表1 PC和PE的峰面積及其RSD%(n=6)Table 1 Peak area and RSD% of PC and PE (n=6)
表2 雞蛋中PC和PE的含量及保留時(shí)間(n=6)Table 2 Content and peak time of PC and PE in egg (n=6)
2.2.3 方法準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn) 采用樣品加標(biāo)試驗(yàn)進(jìn)行本方法準(zhǔn)確度驗(yàn)證,結(jié)果見(jiàn)表3,由表3 知,雞蛋中PC的回收率為93.0%~101.8%,平均回收率為97.4%,RSD為2.66%,PE的回收率為96.7%~106.7%,平均回收率為102.1%,RSD為3.99%,結(jié)果表明PC和PE準(zhǔn)確度高,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小,適合雞蛋中PC和PE含量的測(cè)定。
表3 雞蛋加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=6)Table 3 Results of recovery rate in egg (n=6)
選取PC和PE標(biāo)示含量分別為20、9 mg/g雞蛋質(zhì)控樣品,HPLC-ELSD測(cè)定PC和PE結(jié)果分別為21.9~24.2 mg/g和9.12~10.4 mg/g,HPLC-UV測(cè)定PC和PE結(jié)果分別為28.6~32.3 mg/g和13.7~14.8 mg/g,HPLC-ELSD測(cè)量結(jié)果更符合標(biāo)示值,HPLC-UV和真值差別較大,這可能是因?yàn)槁蚜字幱谧贤馕詹ㄩL(zhǎng)的末端,紫外檢測(cè)很容易受到溶劑和環(huán)境等因素的干擾,導(dǎo)致結(jié)果誤差大,可見(jiàn),蒸發(fā)光散射檢測(cè)器更適合蛋黃卵磷脂的測(cè)定,本研究與龔雁等[24]研究結(jié)果相吻合。
不同雞蛋中PC和PE的含量見(jiàn)表4,由表4 可知,不同品種雞蛋中PC和PE含量差別較大,這是因?yàn)殡u的產(chǎn)地、品種和飼料等會(huì)影響蛋黃卵磷脂脂肪酸的組分,從而影響蛋黃卵磷脂的含量,張琳等[29]研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物可以提高蛋黃卵磷脂的含量。
表4 雞蛋中PC和PE的測(cè)定結(jié)果(n=3)Table 4 Content of PC and PE in eggs (n=3)
蛋黃卵磷脂被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域,目前,尚未建立蛋黃卵磷脂檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法,本實(shí)驗(yàn)采用反相色譜系統(tǒng)梯度洗脫,ELSD檢測(cè)器檢測(cè),實(shí)現(xiàn)了對(duì)蛋黃卵磷脂中PC和PE的準(zhǔn)確定量。甲醇-乙腈-異丙醇體系,對(duì)液相色譜儀器要求低,普適性強(qiáng)。建立的回歸方程相關(guān)系數(shù)均大于0.99,PC和PE的檢出限分別為0.75 mg/g和0.60 mg/g,定量限分別為2.50 mg/g和2.00 mg/g;雞蛋中磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺精密度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為2.55%和2.50%,加標(biāo)回收率分別為93.0%~101.8%和96.7%~106.7%。測(cè)定已知磷脂含量的雞蛋樣品,結(jié)果顯示,與HPLC-UV相比,實(shí)驗(yàn)建立的HPLCELSD方法測(cè)定結(jié)果符合標(biāo)示值,表明實(shí)驗(yàn)建立的方法可以對(duì)蛋黃卵磷脂準(zhǔn)確定量。