汪毅恒,聶婷婷,方明玉,陳少澤,房 輝,曹曉琴
(江漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系,湖北 武漢 430056)
雞蛋富含蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和微量元素等營養(yǎng)物質(zhì),其必需氨基酸的組成及比例與人體對氨基酸的需求接近,在人類的基礎(chǔ)營養(yǎng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用[1]。其中的脂肪酸有一定的抗氧化作用[2],在嬰幼兒的大腦發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)和疾病預(yù)防中都有重要的作用[3]。
目前,脂肪酸的檢測技術(shù)有氣相色譜法(Gas Chromatography,GC)、高效液相色譜法、近紅外光譜法等[4-6]。但脂肪酸的沸點較高,在高溫環(huán)境下不易揮發(fā),在高溫的柱環(huán)境下不易分離,對脂肪酸的測定有干擾[7],因此需要開發(fā)適用于分析雞蛋中脂肪酸的GC 方法,并對前處理進(jìn)行優(yōu)化。本文采用氣相色譜法測定雞蛋中蛋黃油的脂肪酸組分,并對其前處理方法進(jìn)行優(yōu)化,方法簡便迅速,分離條件溫和,可用于蛋黃油中脂肪酸的定性及定量測定。
37 種脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品。乙酸乙酯、正己烷、氫氧化鈉、氫氧化鉀、無水甲醇、95%乙醇、乙酸(均為分析純)。超純水(自制)。
ME104E 型電子天平,中文液晶超聲波清洗器,SHZ-D(Ⅲ)型循環(huán)水式真空泵,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,WH-3型微型旋渦混合儀,DF-101S 型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,CT-1A 型氮氫空氣發(fā)生器,氮吹濃縮裝置MTN-2800W(220V/50Hz),DHG-9030A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,島津GC-2014C 型氣相色譜儀。
采用乙醇萃取法制備蛋黃油樣品[8]。稱取約60g 蛋黃液,加入95%乙醇600mL,放入50℃的恒溫加熱磁力攪拌器中加熱、攪拌(轉(zhuǎn)速30r·min-1)。40min 后,將乙醇萃取液倒入布氏漏斗中減壓抽濾,濾渣用95%乙醇洗滌數(shù)次。待漏斗過濾口沒有液體滴出后,將抽濾瓶中的溶液轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中55℃旋轉(zhuǎn)蒸干,放入烘箱中50℃烘干至恒重,得到蛋黃油樣品。
色譜柱:WAX(30m×0.25mm×0.25μm)。程序升溫條件:初始溫度100℃,保持3min,以3℃·min-1升至240℃,保持7min。載氣(N2)流速10.6mL·min-1;進(jìn)樣口溫度200℃;檢測器溫度250℃,不分流;進(jìn)樣量1μL。
取2.1 的蛋黃油樣品約0.1g,用10mL 正己烷溶液溶解后,加入5mL 的KOH-甲醇(0.5mol·L-1)溶液,80℃下超聲5min 進(jìn)行甲酯化。向甲酯化后的樣品中加入1mL 飽和NaCl 溶液和1mL 蒸餾水,再次漩渦震蕩使其充分混合后,加入1mL 正己烷溶液。取上清液,用氮吹儀吹干,待正己烷揮發(fā)后定容至25mL,過0.45μm 有機(jī)濾膜。
對氣相色譜的升溫程序進(jìn)行優(yōu)化。先采用升溫程序①:柱初始溫度為160℃,以5℃·min-1升至180℃,保持5min;再以5℃·min-1升至220℃,保持1min,結(jié)果見圖1。再采用升溫程序②:柱初始溫度100℃,保持3min,以3℃·min-1升至240℃,保持7min,結(jié)果見圖2。結(jié)果顯示,由升溫程序②得到的峰型較完整,分離度較高,因此確定采用升溫程序②。
圖1 升溫程序①的譜圖Fig.1 Chromatogram of Temperature procedure ①
圖2 升溫程序②的譜圖Fig.2 Chromatogram of Temperature procedure ②
3.2.1 甲酯化方法的選擇
按照2.3 的方法,分別以KOH-甲醇(0.5mol·L-1)、NaOH-甲醇(0.5mol·L-1)作為甲酯化試劑進(jìn)行處理。對比KOH-甲醇法與NaOH-甲醇法的色譜圖,結(jié)果見圖3。測定了其中的3 個物質(zhì)1、2、3 的峰面積,結(jié)果見表1。從表1 可知,采用KOH-甲醇法處理后,樣品所含的物質(zhì)1、2、3 的濃度均較NaOH-甲醇法更高,表明KOH-甲醇法的處理效果更佳。
圖3 KOH-甲醇法與NaOH-甲醇法的色譜圖比較Fig.3 Results of chromatogram comparison of KOH-methanol method and NaOH-methanol method
表1 不同甲酯化的峰面積比較結(jié)果Table 1 Comparison of the area of different methyl esterification peaks
3.2.2 甲酯化儀器的選擇
按照2.3 的方法,分別采用超聲、冷凝回流、漩渦震蕩進(jìn)行甲酯化前處理,對比了各樣品的色譜圖,結(jié)果見圖4。比較其中3 個物質(zhì)(1、2、3)的峰面積,結(jié)果見表2。由此確定最佳的甲酯化處理方法為超聲處理。
表2 超聲、冷凝回流、漩渦震蕩各峰面積的比較結(jié)果Table 2 Comparison of peak areas of ultrasonic,condensate reflux and vortex oscillation
圖4 超聲、冷凝回流、漩渦震蕩色譜圖的比較結(jié)果Fig.4 Comparison of ultrasonic,condensate reflux,and vortex shock chromatogram results
3.2.3 甲酯化影響因素的確定
分別研究了KOH-甲醇用量、超聲時間、超聲溫度對甲酯化程度的影響。在前期實驗的基礎(chǔ)上,選取棕櫚酸的峰面積作為評價指標(biāo),對甲酯化的影響因素進(jìn)行正交實驗,設(shè)置了3 個因素,分別為KOH-甲醇用量、超聲時間和超聲時間,每個因素分別選取3 個水平,結(jié)果見表3。
由表3 可知,KOH-甲醇用量、超聲時間、超聲溫度對甲酯化程度均有影響。隨著KOH-甲醇溶液的用量增加,樣品的峰面積逐漸增大,10mL 時達(dá)到相對穩(wěn)定。隨著超聲時間增加,樣品的峰面積逐漸增大,10min 時達(dá)到相對穩(wěn)定。超聲溫度對脂肪酸的甲酯化有顯著影響,但對不同物質(zhì)的影響不同。正交實驗結(jié)果表明,超聲時間對甲酯化的影響最大,R=71974;超聲溫度對甲酯化的影響最小,R=39555.6667。序號7 的結(jié)果最好,棕櫚酸的峰面積為219849。最終確定脂肪酸的甲酯化條件為:KOH-甲醇用量為5mL,超聲溫度為80℃,超聲時間為5min。
表3 甲酯化影響因素的正交實驗結(jié)果Table 3 Orthogonal test results of influencing factors of methyl esterification
蛋黃中多種脂肪酸的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)(R2)、檢出限(LOD)及定量限(LOQ)結(jié)果見表4。從表4 可知,濃度在2.5~300μg·mL-1范圍內(nèi),9 種脂肪酸的線性關(guān)系良好,各組分檢出限在1.1~4.5μg·mL-1之間,定量限在2.0~7.9μg·mL-1之間。
表4 9 種脂肪酸的線性回歸方程Table 4 Linear regression equation of 9 fatty acids
空白樣品按3 個濃度水平,添加37 種脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品,每個水平平行測定6 次,考察方法的回收率與精密度。以亞油酸為參照,記錄峰面積,計算回收率和變異系數(shù),結(jié)果見表5。由表5 可知,亞油酸在蛋黃中的平均回收率在79.8%~81.9%之間,變異系數(shù)≤11.2%,滿足準(zhǔn)確度和精密度的監(jiān)控要求。
表5 不同樣品中亞油酸的回收率和變異系數(shù)Table 5 Recovery and variation coefficient of linoleic acid in different samples
本實驗采用GC 法檢測蛋黃油中的脂肪酸。對柱升溫程序及樣品的前處理條件進(jìn)行了優(yōu)化,前處理可較好地分離脂肪酸混合物,且分離度較高,峰形對稱。本方法的專屬性強(qiáng),準(zhǔn)確度及精密度高,各組分在一定濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,各項指標(biāo)滿足要求,可作為蛋黃油中脂肪酸測定的有效方法。