何孟杭,潘丹婷,梁敏,黃何何,戴明
(1. 福建省產品質量檢驗研究院 國家加工食品質量監督檢驗中心,福建 福州 350002;2. 中國人民解放軍第180醫院,福建 泉州 362000)
高效液相色譜-柱后衍生法測定保健品中維生素B1的含量*
何孟杭1,潘丹婷2,梁敏1,黃何何1,戴明1
(1. 福建省產品質量檢驗研究院 國家加工食品質量監督檢驗中心,福建 福州 350002;2. 中國人民解放軍第180醫院,福建 泉州 362000)
文章建立了測定保健品中維生素B1含量的高效液相色譜-柱后衍生法。方法采用色譜柱:UltimateXB-C18(4.6mm×150mm,5μm);流動相:(0.01%辛烷磺酸鈉+1.5 %乙酸+5%甲醇+0.12%三乙胺)-甲醇(65∶35);流速:1.0 mL /min;柱溫:35℃;檢測波長:Ex= 375nm,Em= 435nm。研究發現該柱后衍生法測定同一樣品中維生素B1含量得到的峰面積是柱前衍生法測定結果的1.6-18.8倍,維生素B1含量在0.01-32μg/mL范圍內線性良好,R2=0.999,檢出限為1 ng/mL。該方法靈敏、簡便、準確,重現性好,可用于保健品中維生素B1含量的測定。
維生素B1;高效液相色譜;柱后衍生法
維生素B1,又稱硫胺素或抗神經炎素,在體內以輔酶形式參與糖的分解代謝,有保護神經系統的作用;還能促進腸胃蠕動,增加食欲,是一種常見的輔助藥物[1]。如果人體長期缺乏維生素B1會引起糖代謝障礙和多發性神經炎及腳氣病[2]。在中華人民共和國國家標準的相關規定中,維生素B1的檢測方法主要有紫外-可見分光光度法[3]、熒光分光光度法[4-6]、化學分析法[7-9]、高效液相色譜法[4,10]等。目前,維生素B1的檢測多采用柱前衍生-液相色譜-熒光檢測法。但由于柱前衍生法存在一些缺點:1.形成的副產物可能對色譜分離造成較大困難;2.在衍生化過程中,容易引入雜質或干擾峰,或使樣品損失;3.檢測樣品中很可能含有維生素C等還原性的物質,該類物質可與鐵氰化鉀發生氧化還原反應,從而干擾硫色素反應,使衍生反應不完全,進而影響維生素B1的定量。因此,文章采用將維生素B1在柱后衍生為熒光產物,避免了樣品中還原性物質(如維生素C)與衍生劑中的鐵氰化鉀發生氧化還原反應,運用高效液相色譜-柱后衍生-熒光檢測法對維生素B1進行定性、定量,同時與高效液相色譜-柱前衍生法的測定結果進行比較。
Waters 2695高效液相色譜儀;Waters 2475熒光檢測器;Waters柱后反應器;電熱手提高壓蒸汽消毒器(上海醫用核子儀器廠);臺式離心機(上海安亭科學儀器廠);電子分析天平(賽多利斯科學儀器有限公司);pH試紙(杭州特種紙業有限公司);維生素B1對照品(上海安普科學儀器有限公司);甲醇、辛烷磺酸鈉為色譜純;水為超純水,其余試劑均為分析純。
2.1 樣品柱前衍生分析
2.1.1 色譜條件
色譜柱:Ultimate XB-C18(4.6mm×150mm,5μm);流動相:0.05 mol/L醋酸鈉(pH=4.5)的磷酸鹽溶液;流速:1.0mL/min;柱溫:35℃,檢測波長:Ex= 375nm,Em=435nm;進樣量:10μL。
2.1.2 樣品提取
稱取一定量樣品于錐形瓶中,加45ml蒸餾水溶解,再加入5ml濃度為 2mol/L的HCl溶液,錫箔紙封口,置于電熱手提高壓蒸汽消毒器中,在125℃條件下消解30 min后取出,迅速冷卻;用15%的KOH溶液調節pH至5,轉移至100ml容量瓶中,定容,過濾。
2.1.3 提取液柱前衍生化
取上述濾液1.00mL于10mL具塞比色管中,加入1mL堿性鐵氰化鉀溶液,充分混勻后,加5.00mL正丁醇,強烈振蕩后靜置約10min,充分分層,吸取正丁醇相(上層)于4000~6000r/min離心5min,取上清液經有機微孔濾膜(0.45μm)過濾,供進樣用。另取1.00mL,濃度為4.12μg/mL的維生素B1對照品溶液,與試液同步進行衍生化。
2.2 樣品柱后衍生分析
2.2.1 色譜條件
色譜柱:Ultimate XB-C18(4.6mm×150mm,5μm);流動相:(0.01 %辛烷磺酸鈉+1.5 %乙酸+5%甲醇+0.12 %三乙胺)-甲醇(65∶35);流速:1.0mL/min;柱溫:35℃;以堿性鐵氰化鉀溶液作衍生劑,流速:0.45mL/min;進樣量:10μL;檢測波長:Ex=375nm,Em= 435nm;進樣量:10μL。
2.2.2 供試品提取
供試品提取步驟同2.1.2處理后,再取濾液經有機微孔濾膜(0.45μm)過濾,供進樣用。
2.3 方法的線性范圍及檢出限實驗
在優化后的實驗條件下對不同濃度的維生素B1標準溶液進行分析,以維生素B1的濃度為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y)繪制標準曲線(圖1),由實驗得出維生素B1在0.01~32μg/mL濃度范圍內呈線性關系,回歸方程為:Y=1.175×108X-8.09×106,R2=0.999。以3倍信噪比(S/N)計算方法檢出限為1 ng/mL。

圖1 維生素B1標準溶液濃度與峰面積的關系圖
2.4 加標回收率實驗
回收率實驗以不含維生素B1的某品牌保健品為空白基質,進行0.05、0.5、5μg /g 3個濃度水平的添加回收試驗,每個濃度水平重復5次,得到維生素B1的回收率和精密度列于表1。

表1 加標回收率實驗結果(n=5)
2.5 柱前衍生法和柱后衍生法測定樣品中維生素B1含量的結果比較
2.5.1 對照品溶液的測定結果比較
實驗中我們考察了柱前衍生-HPLC和柱后衍生-HPLC對同一維生素B1標準溶液的測定情況,圖2為這2種方法測定維生素B1的色譜圖,從實驗結果可知,柱前衍生法(圖2(1))中維生素B1的保留時間短,峰面積為9664842,柱后衍生法(圖2(2))中維生素B1的保留時間長,且峰面積為90353315。

圖2 柱前衍生-HPLC(1)與柱后衍生-HPLC(2)測定維生素B1標準溶液的色譜
2.5.2 供試品溶液的測定結果比較
實驗還考察了3種供試品采用柱前衍生-HPLC和柱后衍生-HPLC對維生素B1含量的測定,2種方法測定每種供試品的實驗數據見表2和表3。數據結果可以得出,柱后衍生法測定同一供試品中維生素B1得到的峰面積是柱前衍生法測定結果的1.6-18.8倍,說明柱后衍生法降低了柱前衍生存在的負影響,提高了檢測方法的靈敏度,該方法用于保健品中維生素B1含量的測定是可行的。

表2: 柱前衍生法測定3種供試品溶液實驗數據

表3:柱后衍生法測定3種供試品溶液實驗數據
3.1 提取條件的優化
由于維生素B1為白色結晶體,易溶于水,在酸性溶液中很穩定,在堿性溶液中不穩定,易被氧化,受熱易被破壞,所以溶劑均以HCl為調節劑[1]。維生素B1在pH=2的HCl溶液中以分子狀態存在,穩定性良好,但pH>5時,將會分解[11]。因此,樣品經酸水解后,選擇用15%的KOH溶液調節pH至5,以確保試驗在酸性環境中進行,便于結果的準確性。
3.2 分離模式的優化
維生素B1是由氨基嘧啶環和噻唑環通過亞甲基連接而成的季銨類化合物,噻唑環上的季銨及嘧啶環上的氨基為兩個堿性基團,可與酸成鹽??紤]到維生素B1在一定條件下可以以離子形式存在,因此采用離子對模式進行分離。而離子對色譜法中,分析堿性物質常用的離子對試劑為烷基磺酸鹽,如辛烷磺酸鈉可與堿性樣品形成很強的離子對。同時,離子對色譜法常采用C18柱,在一定的pH范圍內進行分離。因此,文章以辛烷磺酸鈉為離子對試劑,用C18柱以反向離子對模式進行分離。
3.3 流動相的優化
方法在文獻[12]的基礎上,選擇了辛烷磺酸鈉作為離子對試劑來分離測定水溶性維生素。實際操作中發現,流動相中不加三乙胺,維生素B1的峰形嚴重拖尾;加入三乙胺后,各峰的峰形和分離度均顯著改善,保留時間也大大減少。通過反復試驗,優化出最佳流動相條件為(0.01%辛烷磺酸鈉+1.5%乙酸+5%甲醇+0.12%三乙胺)-甲醇(65∶35)。采用該流動相,分離效果好,且容量因子適中,結果滿意。
結果表明,方法較好地解決了樣品維生素B1的提取、凈化與雜質分離等問題。該方法具有專屬性強、線性范圍廣、靈敏度高、樣品處理簡便的優點,同時還可避免還原性物質等對化學衍生反應的干擾,是保健品中維生素B1含量測定較理想的方法。
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10.3969/j.issn.1007-550X.2017.03.002
O657.7+2
A
1007-550X(2017)03-0036-04
福建省質量技術監督局科技項目(FJQI2014037)
2017-01-10
何孟杭(1985- ),男,福建寧德人,工程師,碩士研究生,主要從事食品加工技術研究。