气相色谱外标法测定饲料添加剂丙二醇(包膜型)含量

赵威 吴月敏 陈凯旋 王效 张倩云 徐二华 卢立志

摘  要：为建立气相色谱外标法测定饲料添加剂丙二醇（包膜型）的含量，本研究采用中国科学院兰州化学物理研究所色谱中心PEG-20M毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）;柱温150 ℃，保持6 min;进样口温度270 ℃;检测器温度280 ℃;检测器为火焰离子化检测仪（Flame Ionization Detector，FID）;载气为氮气（N2）;色谱柱流量1.5 mL/min;进样模式为分流进样;进样1 μL，分流比为20∶1进行测定。结果显示丙二醇在1 mg/mL～5 mg/mL的检测浓度范围内呈良好线性关系（r2=0.999 6），最低定量限为3.2 μg。该方法操作简便、灵敏、准确，适用于饲料添加剂产品中丙二醇的含量控制。

关键词：丙二醇;气相色谱法;添加剂

中图分类号：S813.23 文献标志码：A 文章编号：1001-0769（2019）08-0073-03

丙二醇是饲料添加剂的一种，近年来逐步在反刍饲料中使用。丙二醇可以通过生糖作用减缓奶牛能量负平衡，从而提高奶牛泌乳性能和改善奶牛健康状况[1]。由于丙二醇口感较差，直接饲喂会导致动物饲料摄入下降[2]，包膜处理掩盖了丙二醇带来的异味，可以解决上述问题。本研究建立了气相色谱外标法测定饲料添加剂丙二醇（包膜型）含量的方法，为饲料添加剂丙二醇（包膜型）的生产和质量评价提供理论依据。

1  仪器与材料

SHIMADZU GC-2030气相色谱仪[备有火焰离子化检测仪（Flame Ionization Detector，FID;简称“FID检测器”]，LabSolutions色谱工作站。

丙二醇对照品（中国食品药品检定研究院，批号190001-201503），样品为本公司研发制备的50%包膜丙二醇，批号为18112001、18112002和18112003。

2  色谱条件与系统适应性试验

色谱柱采用中国科学院兰州化学物理研究所色谱中心PEG-20M毛细管色谱柱（30 m×  0.25 mm×0.25 μm）;柱温为150 ℃，保持  6 min;进样口温度为270 ℃;检测器温度为280 ℃;检测器采用FID;载气为氮气（N2）;色谱柱流量1.5 mL/min;进样模式采用分流进样;进样1.0 μL，分流比为20∶1。

在上述色谱条件下，操作人员分别取阴性对照溶液、试剂乙醇溶液、对照品溶液和供试品溶液1 μL进样分析，结果表明理论板数按丙二醇计算，不低于10 000，色谱峰分离度良好，对照品及样品色谱图见图1。

3  方法与结果

3.1 溶液制备

3.1.1 对照品溶液

精密称取对照品丙二醇0.5 g，置100 mL量瓶中，加无水乙醇适量，用无水乙醇定容至刻度，摇匀，制每1 mL含丙二醇5 mg的对照品溶液。

3.1.2 供试品溶液

取饲料添加剂50%丙二醇（包膜型）样品适量，置于研钵中，研至细粉，取研细后的粉末约0.25 g，置50 mL量瓶中，加无水乙醇约20 mL，超声10 min，冷却，用无水乙醇定容至刻度，摇匀，备用。

3.1.3 阴性溶液

按照处方比例和制备工艺制备不含丙二醇的阴性样品，按“供试品溶液”制备方法制得阴性溶液。

3.1.4 乙醇试剂溶液

取色谱纯无水乙醇适量，过滤后备用。

3.2 方法专属性

分别吸取上述4种溶液各1 μL进样，按照上述色谱条件进行检测，可见丙二醇对照及样品均在3.1 min左右出现丙二醇特征吸收峰，阴性对照和溶剂乙醇在丙二醇位置无干扰。

3.3 线性关系考察

精密量取3.1.1中制备的丙二醇对照品溶液2 mL、4 mL、6 mL、8 mL和10 mL，分别置于10 mL量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀，进样1.0 μL测定。以对照品溶液浓度（X，mg/mL）为横坐标，以对照品峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线，丙二醇回归曲线方程为：Y=295 211 X=24 304.1，r2=0.999 6，丙二醇在1.0 mg/mL～5.0 mg/mL范围内，与峰面积成良好线性关系。

3.4 精密度试验

取对照品溶液在上述色谱条件下连续进样6次，峰面积的相对标准差（Relative Standard Deviatio，RSD）结果为：0.46%。

3.5 重复性试验

取样品精密称0.25 g，精密称定，按3.1.2所述的方法操作，样品重复进样6次。在上述色谱条件下进样分析，峰面积RSD为0.25%，结果表明重复性良好。

3.6 稳定性试验

取同一供试品溶液，室温下放置，分别于0、2 h、4 h、8 h和12 h，在上述色谱条件下进样分析，计算丙二醇峰面积的RSD为 0.50%，结果表明供试品溶液在12 h内稳定性良好。

3.7 回收率试验

取已知含量的饲料添加剂50%丙二醇（包膜型）3份，每份精密称取粉末0.25 g，分别精密加入低、中、高3种浓度的对照品溶液，按照上述方法操作，在上述色谱条件下分析，计算平均回收率。加样回收率测定结果见表1。

3.8 样品测定

精密称取饲料添加剂50%丙二醇（包膜型）样品0.25 g，置于50 mL量瓶中，按3.1.2所述的方法操作，在上述色谱条件下对3批次50%丙二醇进行3个样本分析，计算含量，结果见表2。

3.9 检出限与定量限

选取一段平稳基线，根据LabSolutions软件的计算，以3倍S/N为检出限，10倍S/N为定量限，计算出本方法的丙二醇的检出限为1.0 μg，定量限为3.2 μg。

4  讨论

4.1色谱柱的选择

本方法常规使用聚乙二醇為固定相，为了获得更好的分离效果，先选取60 m的色谱柱，但试验结果表明该色谱柱出峰的峰形较差，易拖尾。后改为30 m色谱柱，色谱峰分离符合要求，峰形良好。

4.2 样品前处理方式的选择

丙二醇包膜处理后，由于使用了棕榈油进行沸腾包膜制粒，丙二醇被棕榈油包裹，若样品不经特殊处理，被棕榈油包膜的丙二醇不能全部释放到溶剂中，会造成检测结果不准，误差偏大，故先采取了研磨的方式，破坏包膜材料的骨架，再超声，使丙二醇充分溶解到溶剂乙醇中。

4.3 柱温的确定

化工行业标准HG/T4980-2016以及多数文献报道中，测定丙二醇柱温均为升温程序[3]，检测一个数据，至少需要20 min左右，时间长，效率不高，不利于大批量的规模化研发和质量控制。我们经过试验确定，采用150 ℃恒温 6 min，主峰丙二醇保留时间为3.1 min，峰型良好，分离度符合要求，缩短了检测时间，提高了工作效率。

本研究建立了气相色谱外标法测定包膜型丙二醇的分析方法，方法快速、准确、重复性好，为饲料添加剂丙二醇（包膜型）的生产和质量控制提供依据。□□

参考文献：（3篇，略）