刘宪军,王晓明,来创业,刘本发,王 猛
(沧州市食品药品检验所,河北沧州 061001)
植物多酚又被称作植物单宁,是由复杂的酚类在植物体内经过次生代谢所产生的次生代谢产物,是存在于粮食类食品(大麦粒、高粱米、大豆等)、水果蔬菜类食品(茶叶、大葱、橘子等)或中草药植物(陈皮、石榴皮等)中的一种酚类物质,在植物体内的含量较高[1-3]。目前,食品中多酚类化合物的测定方法有多种,高锰酸钾滴定法、酒石酸亚铁分光光度法、化学发光法、原子吸收光谱法及高效液相色谱法[4-9]。
8030 Triple Quad液相色谱-质谱联用仪,日本岛津公司;ACQUITY BEH C18液相色谱柱(2.1 mm× 50 mm,1.7 μm),美国沃特世公司;高效液相色谱仪Waterse2695(二极管阵列检测器),美国沃特世公司;电子分析天平,瑞士梅特勒公司;真空干燥箱,北京科伟永兴仪器有限公司;恒温水浴振荡器,常州国华仪器有限公司;旋转蒸发仪,德国IKA公司;超纯制水机,美国默克密理博公司;酸度计,上海仪电科学仪器股份有限公司;冷冻离心机,湖南湘智离心机仪器有限公司;甲醇、乙醇(色谱纯),美国赛默飞世尔科技有限公司;邻苯二酚标准物质(纯度均大于98%),美国默克公司;间苯三酚标准物质(纯度均大于98%),美国默克公司;其他试验检测用试剂均为分析纯,天津科密欧有限公司。
1.2.1 样品前处理
将沧州金丝小枣用水清洗后,去核、切片,在真空干燥箱中真空干燥(70 ℃,95 kPa),粉碎机粉碎,过60目筛。
准确称取经粉碎后的枣粉约2.0 g(精确至1 mg)样品放于250 mL的带塞锥形瓶中,用量筒加入40%乙醇溶液40 mL,在恒温水浴振荡器中60 ℃恒温水浴振摇60 min,反复振荡浸提两次,合并两次的提取液,在60 ℃温度下水浴旋转蒸发至少于5 mL,再用10 mL水溶解残渣。冷却至室温,倒入离心管中,然后放入离心机内,在离心温度为4 ℃的条件下,10 000 r/min离心5 min,然后用针管取上清液,将上清液过0.2 μm水系微孔滤膜,得试样液,待净化。
1.2.2 聚酰胺粉净化
将1.2.1得到的试样液在聚酰胺柱上样,控制流速不超过2 mL/min,用75%乙醇溶液淋洗,收集洗脱液。洗脱液60 ℃水浴下旋转蒸发至10 mL。冷却至室温,然后于离心机上4 ℃下10 000 r/min离心 5 min,并将上清液过0.2 μm水系微孔滤膜,进行液相色谱和液相色谱-质谱法分析。
1.2.3 色谱条件
色谱柱:ACQUITY BEH C18(2.1 mm×50 mm, 1.7 μm);样品的进样量:5 μL;柱温箱温度设定: 30 ℃;二极管阵列检测器设置:检测波长278 nm;流动相的设定:甲醇+含0.1%甲酸的10 mmol乙酸铵水溶液(10∶90,V/V);柱流速设定:0.3 mL/min。
1.2.4 质谱条件
离子源:电喷雾离子源;电离模式:负离子模式;干燥气流速:N2,12 L/min;锥孔电压:40 V;碰撞能量:30eV。
1.2.5 标液配制
标准储备液的配制:称取100 mg标准品,用20% 乙醇溶液定容至100 mL。标准使用液:用20%乙醇溶液稀释至1.0 mg/L、2.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、50.0 mg/L、100.0 mg/L及200.0 mg/L。
对不同浓度甲醇淋洗液(35%、55%、70%、90%)洗脱得到的多酚提取液进行检测,检测结果分别为0.21 mg/g、1.25 mg/g、14.6 mg/g和0.79 mg/g,多酚的得率在70%甲醇淋洗条件下最高,均可达到80%以上。因此,70%甲醇为聚酰胺柱层析的最佳淋洗条件。
2.2.1 色谱柱的选择
本试验采用在样品中加标的方式来选择不同规格的液相色谱柱(苯基液相色谱柱、BEH C18液相色谱柱、C8液相色谱柱),分别做3次平行试验。结果表明,苯基液相色谱柱对2种化合物不能完全分离,C8液相色谱柱峰型不好,BEH C18液相色谱柱柱则可达到基线全部分离,分离度明显优于其他两种色谱柱(见图1、图2、图3),本研究最终选择BEH C18柱为分 析柱。
图1 苯基液相色谱柱分离效果色谱图
图2 C8液相色谱柱分离效果色谱图
图3 BEH C18液相色谱柱分离效果色谱图
2.2.2 流动相的选择
经比较,考察了流动相中甲醇浓度(5%、10%)对提取物中多酚类物质的保留值和分离度的影响。由图4、图5可知,流动相在10%的甲醇浓度的条件下,使保留时间较短,峰形更尖锐对称,分离 较好。
图4 流动相为10%甲醇浓度条件的色谱图
图5 流动相为5%甲醇浓度条件的色谱图
2.2.3 进样量的选择
本试验分别对仪器(1 μL、2 μL、3 μL、4 μL及5 μL)不同的进样体积进行了考察。试验的结果显示随着仪器的进样体积的增加,检出限会降低,响应值也会相应的增加,但是过大的进样体积也会对色谱柱有影响,有可能会超过色谱柱的柱容量,特别是会加快色谱柱的老化报废,综合以上原因选择 2 μL的进样体积,满足检出限要求的同时也能有效地保护色谱柱。
2.2.4 柱温的比较优化
在相同的试验条件下,对不同的柱温(20 ℃、 30 ℃、40 ℃及50 ℃)进行考察。结果发现不同柱温箱温度(20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃)各种条件下能满足峰分离,本着节能环保的理念,选择较常温相近的温度30 ℃作为柱温箱温度。
2.2.5 质谱条件的优化
配制浓度为1.0 μg/mL的邻二苯酚、间苯三酚的标准溶液,进行母离子扫描,确定电离方式和分子离子峰,在分别获得分子离子峰后,自动优化锥孔电压。经试验在负离子模式下邻苯二酚母离子为m/z109,[C6H6O2-H]-丰度最高,间苯三酚扫描的母离子为m/z125,[C6H6O3-H-H2O]-丰度最高,具体内容如表1所示。
表1 邻苯二酚和间苯三酚优化质谱参数
2.2.6 回归方程及检出限
用标准储备液配制邻苯二酚、间苯三酚浓度 分别为1.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、20.0 mg/L、 50.0 mg/L、100.0 mg/L及200.0 mg/L的标准溶液,在已确定的色谱条件下进行测定,峰面积(Y)对浓度(X)进行线性回归,由表2可知,在1.0~200.0 mg/L的浓度范围内有良好的线性关系,相关系数r也均大于0.998,以3倍信噪比(S/N)计算方法的检出限为 2.0 mg/kg。
表2 方法学实验结果
2.2.7 方法的回收率和精密度
通过向样品加标的方式做回收率和精密度试验,分别向样品中添加浓度50.0 mg/kg和200.0 mg/kg两个浓度的标准溶液后,按上述的方法进行前处理和上机测定,进行7次平行试验。在表3中可见,加标回收率在83.4%~99.1%,RSD在2.87%~4.27%,说明选定的方法满足检测要求。
表3 样品添加回收率和精密度试验
采用聚酰胺层析柱净化,经C18柱分离后,在278 nm下对邻苯二酚及间苯三酚进行测定,同时串联质谱进行确证。方法线性相关系数r>0.998, 检出限为2.0 mg/kg,在50.0 mg/kg、200.0 mg/kg浓度 添加水平下,回收率在83.4%~99.1%,RSD在2.87%~ 4.27%。该方法灵敏度高、重现性好、定性定量准确,适用沧州金丝小枣中邻苯二酚及间苯二酚的液相色谱法定量,质谱法辅助定性。