氣相色譜法測定保健食品中肌醇含量的方法研究

劉文博

摘 要：目的：驗(yàn)證國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.196—2003中肌醇含量的測定方法，判斷該方法的可行性。方法：試樣經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除水，硅烷化衍生后加入正己烷試劑，取出正己烷層，供氣相色譜儀分析測定。結(jié)果：目標(biāo)物肌醇在0.0104 1～0.208 2 mg/mL線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為1，檢出限為0.20 μg/mL，定量限為0.98 μg/mL，回收率在96.0%～104.7%，重復(fù)性RSD為1.37%～2.67%，衍生后的試樣在36 h內(nèi)基本穩(wěn)定，測得相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.63%。結(jié)論：該方法靈敏快速，準(zhǔn)確有效，可以用于保健食品中肌醇含量的檢測。

關(guān)鍵詞：保健食品;肌醇;氣相色譜法

Determination of Inositol in Health Food by Gas Chromatography

LIU Wenbo

（Shanxi Inspection and Testing Center， Institute of Drug Inspection Technology， Taiyuan 030031， China）

Abstract： Objective： The method for verify the determination method of inositol content in national standard GB 5009.196—2003 and judge the feasibility of this method. Method： The sample is dehydrated by rotary evaporation， silanized and derivatized， then n-hexane reagent is added， and the n-hexane layer is taken out for analysis and determination by gas chromatography. Result： the linear relationship is good in the range of

0.0104 1～0.208 2 mg/mL， the correlation coefficient is 1， the detection limit is 0.20 μg/mL， the quantitative limit is 0.98 μg/mL， the recovery is in the range of 96.0%～104.7%， the repeatability RSD is 1.37%～2.67%， the derived sample is basically stable within 36 h， and the measured relative standard deviation is 2.63%. Conclusion： The method is sensitive， rapid， accurate and effective， and can be used for the determination of inositol in health food.

Keywords： health food; inositol; gas chromatography

肌醇是微生物及動物生長的必要元素，可以從動物的心肌和肝臟中分離取得，主要以磷脂的形式存在，又稱肌醇磷脂[1]。肌醇可以代謝清除肝臟脂肪和膽固醇，預(yù)防動脈硬化，并且供給腦細(xì)胞營養(yǎng)，促進(jìn)正常發(fā)絲的生長[2]。由于肌醇的食物營養(yǎng)強(qiáng)化作用，多應(yīng)用于運(yùn)動功能飲品、嬰幼兒配方食物等保健食品中，此外在發(fā)酵和食品工業(yè)中，肌醇可用于多種菌種的培養(yǎng)和促進(jìn)酵母的增長等作用[3]。目前，肌醇的檢測范圍主要包括保健食品如功能性飲料及嬰兒配方奶粉等，檢測方法主要有微生物法、氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法和毛細(xì)管電泳法等，各種檢測方法有各自的特點(diǎn)與不適用性[4]。本研究結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備條件，對GB 5009.196—2003[5]中氣相色譜法測定保健食品中的肌醇含量進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證，并探討了前處理過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，旨在為今后相關(guān)部門開發(fā)出更為準(zhǔn)確精密、檢測范圍更廣的實(shí)驗(yàn)方法提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

樂虎功能性保健飲料（達(dá)利食品集團(tuán)有限公司）;國家藥品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)肌醇（純度為99.6%，中國食品藥品檢定研究院）;無水乙醇、正己烷、六甲基二硅氨烷、N，N-二甲基甲酰胺（均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）;無水硫酸鈉（分析純，天津市申泰化學(xué)試劑有限公司）;三甲基氯硅烷（化學(xué)純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）;實(shí)驗(yàn)用水為一級超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-2010氣相色譜儀（附氫火焰檢測器，日本島津公司）;XS 105微量天平（精度0.000 01g，瑞士梅特勒-托利多公司）;KQ5200DE數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）;EV311旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（北京萊伯泰科儀器股份有限公司）;101-1A電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 試劑溶液制備

肌醇標(biāo)準(zhǔn)溶液：將肌醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于100 ℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥4 h，準(zhǔn)確稱量0.052 05 g于

100 mL容量瓶中，以70%乙醇溶液溶解并定容至刻度，配成0.520 5 mg/mL肌醇溶液。

硅烷化試劑：分別量取一定量的三甲基氯硅烷、六甲基二硅氨烷、二甲基甲酰胺，以1∶2∶8的體積比混合，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.3.2 供試品溶液制備

準(zhǔn)確量取樂虎試樣2.0 mL于三角瓶中，加入70%的乙醇溶液，使其含肌醇濃度為0.5 mg/mL，超聲波提取10 min后，在3 000 r/min的條件下離心5 min，取出上清液備用。

準(zhǔn)確量取1.0 mL試樣上清液于旋蒸瓶中，加入5 mL無水乙醇，于60 ℃下旋蒸濃縮至近干，反復(fù)3次，直至旋蒸瓶中液體完全除去。之后再向旋蒸瓶中加入5.0 mL硅烷化試劑，使用超聲波提取器混勻瓶中內(nèi)容物。再置于70 ℃水浴中加熱10 min，靜置待其冷卻后加入10 mL純化水，再加入3.0 mL正己烷，振搖1 min后靜置10 min，在3 000 r/min下離心5 min，以滴管取出正己烷層，加入少許無水硫酸鈉，小幅度振搖后放置，取上清液上機(jī)待測。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)系列制備

分別吸取0.2 mL、0.4 mL、1.0 mL、2.0 mL和4.0 mL濃度為0.520 5 mg/mL的肌醇標(biāo)準(zhǔn)溶液于5個10 mL容量瓶中，以70%乙醇溶液溶解并定容至刻度，配成濃度為0.010 41 mg/mL、0.020 82 mg/mL、0.052 10 mg/mL、0.104 10 mg/mL和0.208 20 mg/mL的肌醇標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。準(zhǔn)確量取1.0 mL上述肌醇標(biāo)準(zhǔn)系列溶液于旋蒸瓶中，按1.3.2中步驟操作，得到肌醇標(biāo)準(zhǔn)衍生溶液，上機(jī)待測。

1.3.4 氣相色譜條件

色譜柱：BP-5毛細(xì)管柱（25 m×0.32 mm，0.25 μm）;柱溫：恒溫190 ℃;進(jìn)樣口溫度：245 ℃;進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣，分流比為1∶50;進(jìn)樣量：1 μL;載氣：高純氮，流速為50 mL/min;檢測器：FID，空氣流量500 mL/min，氫氣流量40 mL/min，尾吹氣N2流量50 mL/min;色譜峰保留時間定性，峰面積外標(biāo)法定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜分離分析

在1.3.4色譜條件下，28 min內(nèi)能完成標(biāo)準(zhǔn)溶液與供試品溶液中肌醇的在線分析，標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖如圖1，肌醇色譜峰尖銳對稱，與溶劑峰、雜質(zhì)峰能較好地分離，可以準(zhǔn)確地進(jìn)行分析檢測。

2.2 前處理?xiàng)l件探討

2.2.1 水分對實(shí)驗(yàn)的影響

向兩份樂虎飲料中添加相同含量的肌醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，其中一份在旋蒸過程中水分揮發(fā)不完全，另一份完全蒸干水分，測定比較兩者的回收率，考察實(shí)驗(yàn)中水分的完全除去與否對測定結(jié)果的影響。結(jié)果顯示，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)過程中水分未完全揮發(fā)的回收率為84.5%，水分揮發(fā)完全的回收率為100.1%，表明前處理中水分的完全除去與否對實(shí)驗(yàn)回收率影響較大。原因可能是當(dāng)旋蒸過程中水分揮發(fā)不完全，部分肌醇溶于水中未被提取出來，因此實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)確保烘干水分，可在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后再將三角瓶放入烘箱中在75 ℃下烘干1～2 h，確保試樣中不含水分。

2.2.2 乙醇濃度對實(shí)驗(yàn)的影響

向兩份樂虎飲料中添加相同含量的肌醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，其中一份在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時使用無水乙醇，另一份使用95%乙醇，測定比較兩者的回收率，考察實(shí)驗(yàn)中乙醇濃度對測定結(jié)果的影響。結(jié)果顯示，旋蒸過程中使用無水乙醇時回收率為102.6%，使用95%乙醇時回收率為99.6%，均在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27404—2008[6]要求的95%～105%范圍內(nèi)，表明旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)過程中所用乙醇的濃度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響并不大。

2.3 線性關(guān)系與檢出限

將肌醇標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別進(jìn)樣于氣相色譜儀中，測定相對應(yīng)的峰面積，以峰面積為y軸，以進(jìn)樣濃度為x軸，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算出線性回歸方程為y=1 615 898x-2 159，相關(guān)系數(shù)r=1，表明肌醇在0.010 41～0.208 2 mg/mL呈現(xiàn)良好線性關(guān)系。吸取0.01 mL 2.2.2中的樂虎飲料加標(biāo)溶液于10 mL容量瓶中，用甲醇定容，搖勻，以氣相色譜進(jìn)樣量5 μL作為檢測限，進(jìn)樣量10 μL作為定量限，測得該方法的檢出限為0.20 μg/mL，定量限為0.98 μg/mL。

2.4 加標(biāo)回收率與重復(fù)性

準(zhǔn)確稱取18份0.25 g的樂虎飲料試樣（經(jīng)本方法測得肌醇本底含量為0.098 mg）平均分為3份，按照低、中、高3種濃度水平分別加入0.8 mL、

1.0 mL、1.2 mL濃度為0.8 μg/mL的肌醇標(biāo)準(zhǔn)中間液，按照1.3實(shí)驗(yàn)方法將每種濃度水平進(jìn)行6平行測試，計算方法的回收率與重復(fù)性RSD，結(jié)果見表1。樂虎飲料試樣中肌醇在0.083 3～0.124 9 mg添加水平下，回收率在96.0%～104.7%，重復(fù)性RSD為1.37%～2.67%，表明本方法準(zhǔn)確度與重復(fù)性較好。

2.5 方法的穩(wěn)定性考察

將濃度為53.865 ng/mL的肌醇標(biāo)準(zhǔn)衍生溶液分別于0 h、2 h、6 h、12 h、24 h和36 h時按照1.3.4色譜條件進(jìn)行在線分析，考察方法的穩(wěn)定性，測得峰面積（uV·min）分別為10 905、10 728、11 221、11 256、11 329和11 533，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.63%，表明肌醇衍生待測液在36 h內(nèi)基本穩(wěn)定，可以滿足多批次處理、儀器連續(xù)進(jìn)樣的需求。

3 結(jié)論

本研究對國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.196—2003中肌醇含量的測定方法進(jìn)行了驗(yàn)證，并探討了旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)過程中水分揮發(fā)程度及乙醇濃度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。結(jié)果表明，旋蒸過程中水分必須完全除去，而乙醇濃度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大。通過對方法的線性關(guān)系、檢出限、定量限、加標(biāo)回收率、重復(fù)性及穩(wěn)定性進(jìn)行考察，該方法符合GB 5009.196—2003與GB/T 27404—2008中的相關(guān)要求，可以滿足當(dāng)前食品檢測實(shí)驗(yàn)室高通量、快速、準(zhǔn)確的檢測需求。

參考文獻(xiàn)

[1]方志青，李婷婷，王婭，等.氣相色譜法測定功能飲料中肌醇的含量[J].廣州化工，2019，47（20）：103-104.

[2]許蓉蓉.氣相色譜法測定功能性飲料中肌醇含量的不確定度評定[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報，2017，8（3）：1013-1017.

[3]尹建洪.氣相色譜法測定奶粉中肌醇含量的研究[J].廣東化工，2015，42（16）：215-216.

[4]朱禮，何浩，薛敏敏，等.氣相色譜法快速測定嬰幼兒配方奶粉中肌醇含量[J].食品與機(jī)械，2021，37（5）：78-81.

[5]中華人民共和國衛(wèi)生部，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.保健食品中肌醇的測定：GB 5009.196—2003[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[6]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測：GB/T 27404—2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.