SP-2560毛细管柱拆分 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体的研究

陶 健 蒋炜丽 王 晖 肖 汉 李君文

(河南省产品质量监督检验院国家粮油及肉制品质量监督检验中心1,郑州 450004)(军事医学科学院卫生学环境医学研究所2,天津 300050)

SP-2560毛细管柱拆分 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体的研究

陶 健1蒋炜丽1王 晖1肖 汉1李君文2

(河南省产品质量监督检验院国家粮油及肉制品质量监督检验中心1,郑州 450004)(军事医学科学院卫生学环境医学研究所2,天津 300050)

采用 SP-2560毛细管柱气相色谱法成功分离了 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体。在优化的气相色谱条件下,9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体的色谱峰实现基线完全分离,保留时间差在 0.5 min以上,分离度 Rs>3。9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体混标浓度与检测器的响应信号之间呈现线性关系,采用内标法能够获得较好的相关性 (R>0.99),线性范围为 25～10 000μg/mL,同时具有较低的检出限 (约 0.2μg)和较高的精密度 (RSD<5%)。9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体的成功分离为气相色谱法测定食品中的反式脂肪酸奠定了重要基础。

9-十八碳烯酸甲酯 顺反异构体 SP-2560毛细管柱

过量摄取反式脂肪酸与多种困扰人类的慢性疾病的发生发展呈正相关[1],其危害包括增加患心血管疾病危险、诱发 II型糖尿病、抑制胎儿生长发育、导致机体必需脂肪酸缺乏、造成大脑功能衰退等[2-6]。鉴于反式脂肪酸严重威胁人类健康,立法限制食品中反式脂肪酸的含量已成为世界上大多数发达国家食品标准体系的一部分,尤其是美国食品标签的立法规定对全世界相关食品的生产、贸易流通和消费造成重大影响[7]。虽然我国目前尚未对食品中反式脂肪酸作限量规定,但氢化油、起酥油等富含反式脂肪酸的食用油脂在国内食品中大量使用,反式脂肪酸的安全性问题正在引起国民的关注[8]。限制反式脂肪酸将是全球的趋势,世界各国正在积极寻求有效的措施来控制反式脂肪酸,而实现安全监控的首要问题是建立合理可靠的检测方案[9]。

食品中的反式脂肪酸主要是在油脂氢化加工、精炼脱臭以及高温煎炸等工艺中产生,主要成分是反 -9-十八碳烯酸 (trans-C18∶1n-9)[10]。可见,在气相色谱系统中,9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体的拆分是实现食品中反式脂肪酸定性定量检测的关键。研究采用 SP-2560毛细管柱气相色谱法成功分离了 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体,为气相色谱法测定食品中的反式脂肪酸提供一定借鉴。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

GC-9A气相色谱仪、GC-14C气相色谱仪、FI D检测器、GS2010色谱数据工作站:shi madzu;CPSI L88(60 m ×0.25 mm ×0.20μm)毛细管色谱柱:varian;SP-2560(100 m ×0.25 mm ×0.20μm)毛细管色谱柱:supelco。反 -9-十八碳烯酸甲酯 (trans-C18∶1n-9,简称 ME)标准品、顺 -9-十八碳烯酸甲酯 (cis-C18∶1n-9,简称 MO)、十六碳脂肪酸甲酯 (C16 ∶0,简称 MP)标准品 :sigma-fluka。

1.2 方法

脂肪酸甲酯正己烷溶液:准确称量一定量脂肪酸甲酯标准品,用正己烷溶解并定容至 100 mL容量瓶中,-20℃贮藏备用。

采用 microsoft-excel和 originPro7.0进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 色谱柱的选择

由于 PEG、FFAP和 HP-5等色谱柱的固定相并不合适分离脂肪酸甲酯的缘故,无论怎样改变色谱条件,C18∶1n-9脂肪酸甲酯顺反异构体均不能得到分离。从结构上看,trans比 cis更具对称性,因此cis会更加容易极化,也可能会有偶极距,选择极性固定相有可能增加异构体间的保留差异。同时注意到n-9位双键位于碳链中心,增加了分离的困难[11]。长度为 15 m到 60 m规格的 CP-SI L88、SP-2340[2]等柱具有相似的较强极性固定相,比较适合极性物质异构体间的拆分,但由于柱系统的长度、直径和固定液膜厚度等条件的限制,只能实现较窄浓度范围内的部分分离 (图 1)。当选用 SP-2560(100 m×0.25 mm×0.20μm)时,两种异构体得到很好分离,获得理想的分离度 (Rs=2.558)和峰形 (图 2)。这种强极性毛细管柱采用非键合固定相二氰丙基聚硅氧烷,容量因子 k′(C22∶0)=5.3,涂渍效率 (C22∶0)=76%,塔板数 (C22∶0)=3 590,是拆分脂肪酸甲酯顺反异构体的理想色谱柱。

2.2 色谱条件选择

操作条件的优化只有在正确的色谱柱系统中才有意义。选择了具有最佳固定相的毛细管色谱柱 SP-2560以后,尚需选择合理的载气、检测器及仪器参数等。经过调试,获得优化的色谱条件 (见表1)。

表 1 色谱参数

由图 3～图 5可知,不同质量比的 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体混标的色谱行为,结果表明,两种异构体的保留时间差在 0.5 min以上,色谱峰完全基线分离,分离度 Rs>3,并具有良好的峰形。

2.3 定量方法

配制质量浓度分别为 25、100、250、1 000、2 500、10 000μg/mL的 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体混标溶液,从低浓度到高浓度依次进样,记录。

响应信号值,分别采用色谱峰高、峰面积、峰高比值和峰面积比值 (与内标的比值)对浓度作相关性分析 (表 2)。结果显示,相对于峰高而言,峰面积与浓度具有更好的相关性;相对于峰高比值而言,峰面积比值与浓度具有更好的相关性;相对于峰高和峰面积而言,峰高比值和峰面积比值具有更好的相关性。所以,应选内标法以获得更准确的定量。

表 2 相关系数比较

2.4 线性范围和检出限

在优化的色谱条件下,选择内标法进行直线回归分析,考察 FI D检测器的响应信号与 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体混标质量浓度之间的线性关系,以理论值为 X轴、检测值为 Y轴绘制标准曲线 (图 6～图 7),二者呈良好线性关系的范围达到 3个数量级,以 3倍信噪比法测量并计算出检出限 (表 3)。

表 3 线性回归分析和检出限测量

2.5 精密度测量

对高、中、低 3个质量浓度的 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体标准溶液连续进行 6次平行测定,结果如表 4所示,相对标准偏差 (RSD)均小于 5%,表明精密度较高。

表 4 精密度测量结果(n=6)

3 结论

采用 SP-2560毛细管气相色谱柱系统,在优化的气相色谱条件下成功分离了 9-十八碳烯酸甲酯顺反异构体,取得了满意的分离度,标样质量浓度与响应值之间呈线性相关关系,线性范围宽,检出限低,精密度高。为进一步建立气相色谱法测定食品中的反式脂肪酸奠定了重要基础。

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Configurational Separation and Identification of cis-andtrans-C18∶1n-9 FattyAcidMethyl Ester Isomers on SP-2560 Fused-Silica Capillary Column

Tao Jian1Jiang Yili1Wang Hui1Xiao Han1Li Junwen2
(Henan Institute of ProductQuality Inspection and Detection1,Zhengzhou 450004)
(Institute of Hygiene and EnvironmentalMedicine,Academy ofMilitaryMedical Science2,Tianjin 300050)

Cis-and trans-C18∶1n-9 fatty acid methyl ester isomerswere separated each other by gas chro2 matography equipped with SP-2560 fused-silica capillary column and FI D.Chromatography parameters were opti2 mized so that the two isomerswere completely separated in baseline with resolution>3.The inner standard method ensured better linear correlation and the linear range was 25～10 000 mg/mL,while both satisfactory analytical preci2 sion and determination limitwere also obtained.

C18∶1n-9 fatty acid methyl ester,cis2andtrans2isomers,SP-2560 fused2silica capillary column

O656.6

A

1003-0174(2011)01-0117-04

河南省科技攻关重点项目(082109006000)

2009-12-22

陶健,男,1978年出生,工程师,食品科学

李君文,男,1963年出生,研究员,环境卫生与劳动卫生