●董 欣 趙佳寧 王 博 畢 玉 袁海濤 郭丹丹
(興安盟疾病預(yù)防控制中心 內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400)
維生素B1(Vitamin B1,VB1)又稱硫胺素,具有維持人體正常糖代謝、參與神經(jīng)傳導(dǎo)的作 用[1-2]。稻谷中含有豐富的B族維生素,VB3和VB1最為豐富[3]。目前,谷物中VB1的測(cè)定方法主要為高效液相色譜紫外檢測(cè)法和光檢測(cè)法[4-5], 其樣品前處理復(fù)雜,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),而近些年關(guān)于大米中VB1測(cè)定的研究多集中在高效液相法[6], 對(duì)于液質(zhì)法測(cè)定多集中在嬰幼兒食品、功能性飲料等或飼料領(lǐng)域中[7-9],但缺乏液質(zhì)法測(cè)定大米中VB1的相關(guān)報(bào)道。本研究建立了高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定大米中VB1的方法,在快速檢測(cè)、提升效率、降低成本等方面具有重要 意義。
1.1.1 大米樣品001號(hào):泰勒銀珠大米;002號(hào):綠色草原長(zhǎng)粒香大米;003號(hào):蒙佳有機(jī)大米;004號(hào):蒙佳稻花香;005:蒙望農(nóng)業(yè)私人訂制;006號(hào):魏佳興安盟大米;007號(hào):魏佳留胚米;008號(hào):綽爾蒙珠哈斯香米;009號(hào):草原三合大米。
1.1.2 試劑VB1標(biāo)準(zhǔn)品:壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司,純度≥99.0%;乙酸銨:優(yōu)級(jí)純,西亞試劑有限公司;甲醇:色譜純,飛世爾試劑;甲酸:優(yōu)級(jí)純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限 公司。
XPE105十萬分之一電子天平:梅特勒-托利多公司;H-CLASS+TQD高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀:Waters公司。
1.3.1 樣品預(yù)處理準(zhǔn)確稱取40目篩下大米粉末0.5~2 g(精確至0.01 g),置于250 mL錐形瓶中,加入60 mL 0.02 moL/L乙酸銨溶液,超聲提取 20 min,冷卻至室溫,溶液及殘?jiān)ㄈ葜?00 mL容量瓶中,離心,上清液過0.22 μm濾膜。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制VB1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 (500 μg/mL):準(zhǔn)確稱取干燥后的維生素B1標(biāo)準(zhǔn)品56.1 mg(精確至0.1 mg),相當(dāng)于50 mg硫胺素,用0.01 moL/L鹽酸溶解并定容至100 mL,搖勻。VB1標(biāo)準(zhǔn)中間液(10 μg/mL):準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液2 mL,用水定容至100 mL容量瓶中,搖勻。VB1標(biāo)準(zhǔn)工作液:吸取一定量VB1標(biāo)準(zhǔn)中間液,配成濃度為0,2.0,5.0,10,20,50,100 ng/mL 的標(biāo)準(zhǔn)系列。
1.3.3 色譜條件色譜柱:HSS T3色譜柱(粒 徑1.8 μm,100 mm×2.1 mm);流 動(dòng) 相: 0.02 mol/L乙酸銨溶液-0.1%甲酸甲醇;流速: 0.3 mL/min;進(jìn)樣量:2 μL;柱溫:40℃。洗脫梯度,見表1。
表1 液相洗脫條件
1.3.4 質(zhì)譜條件離子化模式:ESI+,多選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM),毛細(xì)管電壓:1500 V,離子源溫度:150℃,脫溶劑溫度:350℃,錐孔氣流量:50L/Hr,脫溶劑氣流量:650 L/Hr。MRM條件,見表2。
表2 MRM多選擇監(jiān)測(cè)模式下維生素B1的儀器優(yōu)化條件
分別用水、0.02 moL/L乙酸銨、20%甲醇提取大米樣品中VB1,按本文“1.3.1”樣品處理方法提取。結(jié)果表明:用水和20%甲醇提取同一樣品中的VB1時(shí)的峰面積比用0.02 moL/L乙酸銨提取VB1時(shí)小,0.02 moL/L乙酸銨可以充分提取大米中的VB1,故選用0.02 moL/L乙酸銨作為樣品提取溶液(圖1)。
圖1 提取溶劑單因素試驗(yàn)
稱取1 g樣品5份,分別做提取體積(20,40,60,80,100 mL)和提取時(shí)間(5,10,15,25,30 min)的單因素試驗(yàn),結(jié)果表明:提取體積在60 mL、提取時(shí)間為20 min時(shí)響應(yīng)值最高,樣品提取率最優(yōu)(圖2和圖3)。
圖2 提取時(shí)間單因素試驗(yàn)
圖3 提取體積單因素試驗(yàn)
試驗(yàn)對(duì)比了Waters ACOUTUTY UPLC HSS T3 (2.1×100 mm,1.8 μm) 和Waters BEH C18 (2.1×100 mm,1.7 μm)2種色譜柱,在相同條件下T3色譜柱峰型尖銳、對(duì)稱,C18色譜柱峰型較 寬、存在拖尾、分叉現(xiàn)象(圖4和圖5)。
圖4 Waters ACOUTUTY UPLC HSS T3色譜柱VB1離子流圖
圖5 Waters BEH C18 色譜柱VB1離子流圖
對(duì)比0.02 mol/L乙酸銨溶液-0.1%甲酸甲醇與0.02 mol/L乙酸銨溶液-甲醇2種流動(dòng)相發(fā)現(xiàn),添加0.1%甲酸的流動(dòng)相分離效果較好,峰型對(duì)稱尖銳(圖6和圖7)。
圖6 未加甲酸時(shí)的離子流圖
圖7 加入甲酸時(shí)的離子流圖
在添加0.1%甲酸作為流動(dòng)相的條件下,等度(99+1)洗脫時(shí)峰型拖尾,而采用表1中的梯度洗脫,VB1的峰形尖銳且對(duì)稱,故選擇梯度洗脫(圖8和圖9)。
圖8 梯度洗脫離子流圖
圖9 等度洗脫離子流圖
在正離子檢測(cè)模式下,進(jìn)行手動(dòng)調(diào)諧,以5μL/min流量注入離子源進(jìn)行母離子質(zhì)譜掃描,確定母離子響應(yīng)較高、穩(wěn)定且豐度大時(shí)的毛細(xì)管電壓、錐孔電壓,再將母離子打碎進(jìn)行子離子掃描,調(diào)節(jié)碰撞能,確定兩對(duì)子離子響應(yīng)較大時(shí)的碰撞能。
按照本試驗(yàn)研究方法,對(duì)VB1標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行測(cè)定,3倍信噪比(S/N)作為檢出限,10倍信噪比(S/N)作定量下限,結(jié)果見表3。
表3 線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量下限
按照試驗(yàn)方法對(duì)興安盟地區(qū)9種大米樣品做加標(biāo)回收試驗(yàn),6次平行試驗(yàn),計(jì)算其加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果表明:本試驗(yàn)方法加標(biāo)回收率在90%~97%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在0.87%~1.37%。
表4 加標(biāo)回收率和精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
應(yīng)用上述方法及國(guó)標(biāo)方法[10]對(duì)興安盟地區(qū)9種品牌大米進(jìn)行VB1檢測(cè),結(jié)果見表5。
從表5可以看出,本方法與國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法結(jié)果相差不大,但國(guó)標(biāo)方法樣品預(yù)處理操作復(fù)雜,耗時(shí)較長(zhǎng),而本方法檢測(cè)結(jié)果與國(guó)標(biāo)方法一致,而樣品提取步驟簡(jiǎn)單,減少了損耗,縮短了檢測(cè)時(shí)間,檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確。
表5 興安盟地區(qū)9種大米VB1測(cè)定結(jié)果 單位:mg/kg
建立高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定大米中維生素B1含量的方法,分析速度快、操作方法簡(jiǎn)單、出峰時(shí)間穩(wěn)定、精密度和準(zhǔn)確度均可滿足分析要求,適宜在大米及谷物類食品中應(yīng)用。