廖建萌 黃國(guó)方 曾丹丹
納他霉素( N a t a m y c i n )的化學(xué)式為C33H47NO13,分子量為665.73 ,熔點(diǎn):280℃,是一種多烯大環(huán)內(nèi)酯類化合物,為白色至乳白色的無(wú)臭無(wú)味的結(jié)晶粉末,微溶于水和甲醇,難溶于非極性有機(jī)溶劑;納他霉素屬于兩性化合物,在酸性或者堿性溶液中溶解度增加,但穩(wěn)定性會(huì)降低。納他霉素阻遏麥角甾醇的生物合成,達(dá)到抑制真菌的作用,對(duì)細(xì)菌和病毒不具有抗菌活性。
納他霉素可用于治療真菌引起的疾病,在食品工業(yè)中作為防腐劑使用,具有無(wú)臭、無(wú)味,低劑量且安全性高的特點(diǎn),并且不影響奶酪、生火腿的自然成熟過(guò)程。在乳制品中添加納他霉素5~10mg/kg的量可以延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期;肉類食品噴涂4μg/ cm2的納他霉素即可達(dá)到有效的抑菌水平;添加納他霉素可防止水果飲料的變質(zhì);納他霉素還用于焙烤食品的防腐、水果蔬菜的采后貯藏等。納他霉素?zé)o毒,不致癌、不致敏,但是很難從動(dòng)物或人體的胃腸吸收。
納他霉素的抗菌作用和安全性得到了廣泛認(rèn)可,目前全世界有30多個(gè)國(guó)家允許納他霉素用于食品的生產(chǎn)和保藏,但是對(duì)其在食品中使用的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不同。歐盟法規(guī)規(guī)定,納他霉素僅能應(yīng)用于奶酪和香腸的表面防腐處理,禁止在葡萄酒中添加納他霉素; 美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)規(guī)定,納他霉素可用于奶酪表面防腐處理,還可以添加到預(yù)混飼料中;我國(guó)GB2760《食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)納他霉素的使用也作出了具體規(guī)定,值得注意的是,即食類海產(chǎn)制品未在允許添加納他霉素的范圍內(nèi),意味著納他霉素在即食海產(chǎn)品中不得檢出。
根據(jù)報(bào)道納他霉素的測(cè)定方法主要有生物法、光譜法,色譜法,質(zhì)譜法等方法,生物法操作過(guò)程也比較繁瑣,耗時(shí)長(zhǎng);分光光度法靈敏度不夠,測(cè)定即食海產(chǎn)品干擾大;質(zhì)譜法儀器成本高,檢測(cè)即食海產(chǎn)品有基質(zhì)效應(yīng);色譜法具有準(zhǔn)確、高效、快速的特點(diǎn)。本論文研究高效液相色譜法測(cè)定即食海產(chǎn)品中納他霉素的含量的方法,為即食海產(chǎn)品中納他霉素的檢測(cè)提供技術(shù)參數(shù)。
材料與方法
儀器及材料。高效液相色譜儀:LC20A(日本島津公司);色譜柱:VP- ODS柱(250 mm×4.6μm,日本島津公司);電子分析天平(德國(guó)Sartorius 公司);超聲波提取器(上海比朗);渦旋混合器(德國(guó)IKA公司);超純水系統(tǒng)(德國(guó)Millipore公司);離心機(jī)(sigma公司)。
納他霉素標(biāo)準(zhǔn)品純度均大于98%(德國(guó)Dr.Erenstorfer公司);甲醇(色譜純,美國(guó)CNW公司);甲酸、氨水(分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
儀器條件。流動(dòng)相:甲醇:水(70:30,v/ v),等度洗脫。
流速:1.0mL/min;
色譜柱溫度:35℃;
檢測(cè)器:二極管陣列檢測(cè)器,波長(zhǎng)305nm;
進(jìn)樣量:20μL。
結(jié)果與討論
溶劑的選擇。分別用2.0%甲酸甲醇溶液、純甲醇溶液和2.0%氨水甲醇溶液將納他霉素配制成濃度分別0.5mg/L、5.0mg/L和50.0mg/L,上機(jī)測(cè)定三次,峰面積取平均值,結(jié)果見(jiàn)表1.
從表1中,看出純甲醇作為溶劑測(cè)定的峰面積結(jié)果最高,納他霉素濃度為0.5mg/L在不同的溶劑中峰面積差別較大,說(shuō)明納他霉素在酸性或堿性溶液中穩(wěn)定性差,濃度越小,穩(wěn)定性越差,從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果看,純甲醇適合作為納他霉素的溶劑。
流動(dòng)相的優(yōu)化。選擇甲醇-水體系作為測(cè)定納他霉素的流動(dòng)相,流速為1.0mL/min,從5.0%甲醇水溶液開(kāi)始,甲醇的比例以5%遞增進(jìn)行測(cè)試,將5.0mg/L濃度的納他霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣20μL,發(fā)現(xiàn)隨著甲醇比例的增加,納他霉素保留時(shí)間減少,峰展寬變窄,峰面積的變化見(jiàn)圖1。
從圖1中,當(dāng)流動(dòng)相中甲醇的比例低于50%時(shí),相同濃度下納他霉素的響應(yīng)值降低,可能的原因是,一方面由于色譜峰有前伸和拖尾的現(xiàn)象較嚴(yán)重,部分納他霉素提前或者滯后流出,未能有效積分;另一方面甲醇比例的減少,納他霉素在溶液體系中部分析出,殘留在儀器管路內(nèi)。當(dāng)流動(dòng)相中甲醇的比例高于50%時(shí),相同濃度下納他霉素的響應(yīng)值較高但是變化不大,如果用50%甲醇作為流動(dòng)相,出峰時(shí)間較長(zhǎng),不利于提高工作效率,而用純甲醇作為流動(dòng)相,出峰時(shí)間過(guò)快使得目標(biāo)峰與其他雜質(zhì)出峰時(shí)間相近,與雜質(zhì)的分離度降低,所以選擇70%甲醇作為流動(dòng)相既保證了分析的效率,又保障了合適的分離效果。
樣品前處理。
(1)提取試劑
選用50%甲醇水溶液,70%甲醇水溶液,純甲醇進(jìn)行提取納他霉素的試劑,在即食海產(chǎn)品樣品中添加納他霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液,以回收率作為指標(biāo),添加濃度為5.0mg/L,結(jié)果見(jiàn)表2。
表中,三種試劑提取的納他霉素回收率在89%以上,50%甲醇水溶液提取的回收率相對(duì)偏低,70%甲醇水溶液和純甲醇都適合作為即食海產(chǎn)品中納他霉素的提取試劑,但是考慮到即食海產(chǎn)品中往往含有大量的脂肪色素等物質(zhì),純甲醇會(huì)將這些雜質(zhì)更充分的提取,給儀器及色譜柱帶來(lái)更嚴(yán)重的污染,同時(shí)還浪費(fèi)試劑,所以選擇70%甲醇水溶液作為即食海產(chǎn)品中納他霉素的提取試劑,既滿足了分析的要求,并且與流動(dòng)相保持了一致,減少了試劑體系的系統(tǒng)峰。
(2)提取方式
選用70%甲醇水溶液,用不同的提取方式提取即食海產(chǎn)品中的納他霉素。取即食海產(chǎn)品樣品粉碎,稱樣5.0g,加入20mL70%甲醇水溶液,超聲波提取:用超聲波提取器提取30min,冷卻到室溫,5000r/min離心10分鐘,取上層溶液過(guò)0. 22 μm 濾膜,上機(jī)測(cè)定;浸泡提取:在室溫下放置10小時(shí),5000r/min離心10分鐘,取上層溶液過(guò)0. 22 μm 濾膜,上機(jī)測(cè)定;震蕩提取:震蕩60min,5000r/min離心10分鐘,取上層溶液過(guò)0. 22 μm 濾膜,上機(jī)測(cè)定;結(jié)果見(jiàn)表3。表中表明三種方法提取的結(jié)果差別不大,但是超聲波提取用時(shí)少,更能提高工作效率。
方法學(xué)驗(yàn)證。
(1)線性關(guān)系及檢出限
配制納他霉素的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為1.0mg/L、2.0mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L和20.0mg/L,上機(jī)測(cè)定,標(biāo)準(zhǔn)曲線圖見(jiàn)圖2。表明高效液相色譜法測(cè)定納他霉素在1- 20mg/ L的范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9995,以基線噪聲的三倍作為測(cè)定的檢出限,納他霉素的檢出限為0.2mg /L。
(2)精密度及回收率
進(jìn)樣5.0mg/L納他霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液,連續(xù)進(jìn)樣11次計(jì)算精密度,結(jié)果見(jiàn)表4,高效液相色譜法測(cè)定納他霉素的精密度為1.49%,精密度符合測(cè)定的要求。
取陰性樣品,稱樣5.0g,分別添加成納他霉素含量為1.0mg/kg、5.0mg/kg和20.0mg/kg的測(cè)試樣品,加入20mL70%甲醇水溶液,超聲波提取30min,離心10分鐘,取上層溶液過(guò)0. 22 μm 濾膜,上機(jī)測(cè)定,回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。高效液相色譜法測(cè)定納他霉素的回收率在90%以上,滿足分析要求。
結(jié)論
建立了高效液相色譜法測(cè)定即食海產(chǎn)品中納他霉素含量的方法,通過(guò)比較溶劑酸化甲醇、氨化甲醇和純甲醇,發(fā)現(xiàn)純甲醇比較適合作為納他霉素的溶劑;優(yōu)化了流動(dòng)相,用70%甲醇水溶液作流動(dòng)相分析納他霉素高效,分離度好;研究了前處理的提取試劑及提取方式,70%甲醇水溶液提取即食海產(chǎn)品中的納他霉素得到較好的結(jié)果,提取的方式選擇超聲波提取法;對(duì)方法進(jìn)行驗(yàn)證,高效液相色譜法測(cè)定即食海產(chǎn)品中納他霉素的含量的在1.0- 20mg/ L范圍線性良好,相關(guān)系數(shù)為0.9995,檢出限為0.2mg/L,精密度為1.49%,用該方法測(cè)定即食海產(chǎn)品中納他霉素含量的回收率在90%以上。高效液相色譜法測(cè)定即食海產(chǎn)品中納他霉素含量的方法快速,準(zhǔn)確,高效,可滿足檢測(cè)技術(shù)要求。