于喆源(张掖市食品药品检验检测中心,甘肃 张掖 734000)张婕(兰州市食品药品检验所,甘肃 兰州 730000)
对食品中脱氢乙酸HPLC检验方法的研究
于喆源(张掖市食品药品检验检测中心,甘肃 张掖 734000)张婕(兰州市食品药品检验所,甘肃 兰州 730000)
在脱氢乙酸的高效液相法检测时,常会因为保留时间漂移和峰形拖尾严重,影响对目标物的定性和定量。本文通过对脱氢乙酸化学性质的分析及考察样品pH,流动相pH,色谱柱类型对检测的影响,来有效控制拖尾和保留时间漂移,提高检测准确性。研究结果表明:用HPLC检验脱氢乙酸,采用封尾工艺的色谱柱,样品pH在5-7,流动相用pH=4.5的醋酸钠缓冲液-甲醇(85:15)体系检验,回收率,精密度,检出限,重现性良好,能更好的满足样品检验的需求。
高效液相色谱;pH值;脱氢乙酸
脱氢乙酸钠是一种广谱,抑菌力极强的食品防腐剂。对霉菌、酵母菌、细菌的抑制能力特别强,广泛的应用于果汁、酱菜、乳酸菌饮料、果酱、糕点等各类食品加工行业中[1]。在我国为合法添加剂,最大限制为0.3g/kg[2]。
目前脱氢乙酸的检测国标方法为气相色谱法和高效液相色谱法。气相色谱法实验流程较为繁琐,目前大部分实验室选择使用液相色谱法进行检测分析。依据国标方法,采用C18色谱柱,乙酸铵缓冲盐溶液-甲醇(90:10)体系为流动相时,经常出现保留时间漂移和严重的峰形拖尾现象,增加实验的不确定性[3-6]。为此本文通过对脱氢乙酸化学性质的分析,研究色谱柱工艺和样品pH,流动相pH对分析的影响,提出改进方法,尽可能达到在稳定色谱条件分析目标物的目的。
高效液相色谱仪:安捷伦1260型,配有二极管阵列检测器;梅特勒万分之一天平:EL204-IC;梅特勒千分之一天平:ML503/02;离心机:10000r/min,tgl-16a高速离心机,长沙平凡仪器仪表有限公司;酸度计:梅特勒320型;甲醇:色谱纯,德国默克;脱氢乙酸标准品:纯度≥99.5%,美国sigma公司;其他试剂均为优级纯;实验用水为满足GB/T 6682的一级水。
脱氢乙酸储备液(1.0mg/ml):精密称取脱氢乙酸标准品100mg至100ml容量瓶,用20ml氢氧化钠溶液(20g/L)溶解后用水定容。4℃保存。
脱氢乙酸标准曲线工作液:分别吸取0.1、0.5、1.0、5.0、10、20ml的脱氢乙酸储备液,用水定容至100ml容量瓶中。制成浓度为1.00、5.00、10.0、50.0、100、200ug/ml的标准曲线工作液。4℃保存。
称取样品1g(液体样品吸取1g)至50ml离心管中,精密加水15ml,超声处理30min,然后分别精密加入亚铁氰化钾溶液和乙酸锌溶液各2.5ml,振摇,8000r/min离心10min,取上清液,分别用乙酸和氢氧化钠溶液调节pH为5、7,9,过0.45um滤膜后上机。
1.4 色谱条件
第一组C18未封尾+乙酸铵(0.02mol/L)缓冲液-甲醇(90:10)体系流动相[7]
第二组C18封尾柱+乙酸铵(0.02mol/L)缓冲液-甲醇(90:10)体系流动相
第三组C18封尾柱+乙酸铵(0.02mol/L,后用乙酸调节pH为5.5)缓冲液-甲醇(90:10)体系流动相
第四组C18封尾柱+乙酸钠(pH=4.5)缓冲液-甲醇(90:10)体系流动相
封尾柱为:Agilent Extend-C18(250mm*4.6mm,5um)
非封尾柱为:Agilent SB-C18(250mm*4.6mm,5um)
检测器波长:293nm,进样量:10ul,流速1ml/min,保留时间定性,峰面积定量。
依据上述样品处理方法,调节pH后,国标色谱条件(第一组)进样,考察其保留时间,峰形对称性。
在碱性环境下,脱氢乙酸会得到裂峰,不能作为定量定性依据,故拖尾因子未标出。国标GB 5009.121-2016要求对样品提取液要调节pH值至中性或酸性,但多数糕点会使用纯碱等碱性物质,所以碱性较强,不利于分析。综上,确定样品pH为7为最佳。
表1是样品pH为7,采用封尾工艺色谱柱时,不同pH流动相对其峰形和保留时间的影响。
表1
由表可知,流动相pH对于脱氢乙酸的保留时间无明显影响,但对其峰形对称性有较为明显的影响。在使用中性体系流动相时峰形对称性差,随着流动相酸性的增加,峰形对称性好转,当pH达到4.5时,峰形对称性已到达1.01。综上,乙酸钠(pH=4.5)缓冲液-甲醇体系流动相更适合脱氢乙酸分析。
使用1.2配置的标准曲线工作液,在上述实验中得到的最佳条件进样,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线,得到回归方程y=22.43799x-17.15686,r=0.9998,线性良好。6针连续进样,RSD小于0.7%,精密度良好。在该条件下,以3倍信噪比为检出限,以10倍信噪比为定量限,检测线达到0.2mg/kg,定量限达到2mg/kg,满足国标GB 5009.121-2016对检出限,定量限的规定。
通过对脱氢乙酸化学性质的分析和实验证明,在脱氢乙酸的分析中,采用封尾色谱柱和偏酸性流动相可以更好的得到稳定的结果。当流动相构成为乙酸钠缓冲液(pH=4.5)-甲醇体系时,调整两相比例,对峰形和稳定性影响不显著,选择85:15的比例作为实验比例,可以在保证稳定的情况下,有效提高实验效率,减少工作负荷。
[1]骆萌.脱氢乙酸及相关化合物生产技术[J].化工中间体,2004,7(1):31-33.
[2]明立艳,张忠义.高效液相色谱法测定食品中脱氢乙酸含量[J].食品研究与开发,2009,30(3):106-108.
[3]GB/T 23377—2009,食品中脱氢乙酸的测定高效液相色谱法[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2009.
[4]王若燕,王立媛.高效液相色谱法测定食品中脱氢乙酸含量的研究[J].浙江科学学院学报,2003,15(11):97-99.
[5]张辉珍,马爱国,梁惠,等.高效液相色谱法测定食品中脱氢乙酸的方法研究[J].卫生研究,2007,36(6):748-750.
[6]GB 5009.121-2016食品安全国家标准[S]食品中脱氢乙酸的测定.