CN102435700A - 测定婴幼儿食品和乳品中维生素ade的含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素ADE的含量的方法，包括如下步骤：准确称取样品，加入焦性没食子酸乙醇溶液，加入KOH水溶液皂化完全后，迅速冷却后将样品置于棕色分液漏斗中，接着用石油醚与乙醚体积比为2：1的醚溶液荡洗碘量瓶，洗液移入棕色分液漏斗，振摇、静置至完全分层，水层再用装有醚溶液的另一棕色分液漏斗中再次萃取，合并有机层；用去离子水反复清洗有机层，直至不显碱性，有机层除水、过滤，氮气吹至近干后用甲醇溶解，用氮吹仪吹至1mL，再用甲醇定容2mL，经滤膜过滤，上色谱柱分离；采用10%乙腈∶甲醇流动相分离；流速为0.3mL/min；296nm、264nm、325nm三波长同时检测维生素A、维生素D和维生素E，检测质量浓度分别在1.0-100.0μg/L、1.0-100.0μg/L、0.50-50.0mg/L之间。

Description

测定婴幼儿食品和乳品中维生素ADE的含量的方法

技术领域

本发明属于一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素ADE的含量的方法。

背景技术

维生素A(retinoL)、维生素D(VitaminD₂和VitaminD₃)和维生素E(α-E、γ-E和δ-E)是机体维持正常代谢和机能必需的脂溶性维生素[1]。维生素A又称为视黄醇，具有促进机体生长、维持表皮完整、生殖、骨骼及视觉等功能；维生素D主要包括维生素D₂(麦角钙化醇)和D₃(胆钙化醇)，它们对哺乳动物有促进钙磷代谢及成骨作用；维生素E又称为生育酚，主要包括α-E、γ-E和δ-E，其中以α-生育酚的生物效应最高，具有促进生育、抗衰老的作用。由于这6种维生素在食品工业的生产加工过程广泛运用，而在外界环境中不稳定，很容易受光、氧等影响而被氧化破坏生产、运输、贮存中易对这6种维生素造成破坏，影响因素较多，因此维生素A、D和E的同时测定十分重要，但目前的检验技术仍存在众多难点，科研工作者一直在努力寻找合适的测定方法来得到准确、重现性好的结果。目前报道的反相HPLC测定法[2-4]样品经提取后，涉及到多次蒸发、溶解等步骤，前处理较麻烦、费时，易造成待测成份的破坏，导致测定结果偏低，而且只能同时测维生素A和E，不能用来同时测6种脂溶性维生素，对样品种类也有限制。现行的食品国家标准GB 5413.9—2010婴幼儿食品和乳制品中维生素A、D、E的测定，采用硅胶柱净化待测液，回收馏分的方法测定维生素D。国家卫生标准方法不能对这6种维生素进行同时测定，且测定时间长、方法繁琐，可能导致样品中脂溶性维生素损失而使回收率下降。不仅在检测时间和人力方面的大量消耗，也为实验结果的稳定性增添了诸多影响因素，不利于检验结果的系统分析，同时也是对有限资源的一种浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素ADE含量的方法。

本发明的目的是这样实现的，其具体步骤为：

1）准确称取婴幼儿食品或乳品样品，置于棕色碘量瓶中，加入焦性没食子酸乙醇溶液，震摇，使各组分混合均匀后，加入KOH水溶液，所述KOH水溶液中的KOH与水体积比为1：2，摇匀，放置在70-100℃水浴锅中回流皂化完全后，迅速冷却后将样品置于棕色分液漏斗中，接着用石油醚与乙醚体积比为2：1的醚溶液荡洗碘量瓶，洗液移入棕色分液漏斗，振摇、静置至完全分层,分有机层和水层，水层置于盛有石油醚与乙醚体积比为2：1的醚溶液的另一棕色分液漏斗中再次萃取，有有机层和水层，合并上述两次有机层；用去离子水反复清洗有机层，直至不显碱性，有机层提取液经无水硫酸钠除水、过滤，置于圆底烧瓶中，35-50℃水浴下氮气吹至近干后用甲醇溶解并转移至刻度试管中，用氮吹仪吹至1mL，再用甲醇定容2mL，经过微孔滤膜过滤，上色谱柱分离；2）采用体积比为8：92的10%乙腈∶甲醇流动相分离；流速为0.3 mL/min；3）296nm、264nm、325nm三波长同时检测维生素A、维生素D和维生素E，维生素A、维生素D和维生素E的检测质量浓度分别在1.0-100.0μg/L、1.0-100.0μg/L、0.50-50.0 mg/L之间。

所述色谱柱：ACQUITY UPLC BEH shieLd RP18 2.1mm×150mm 1.7 μm；

液相系统：沃特世ACQUITY UPLC配ACQUITY TUV紫外检测器；

柱温：35℃；

流动相A：10%乙腈；

流动相B：甲醇；

检测波长：325 nm、265 nm、290 nm；

分析时间：8 min；

进样量：3 μL；

采用梯度洗脱。

本发明的检测方法的主要技术特点： 

本发明采用反相高效液相色谱法同时测定食品中维生素A(retinol)、维生素D(Vitamin D₂和Vitamin D₃)和维生素E(α-E、γ-E和δ-E)的方法，样品处理简单，方法简便易行。并用建立的方法对奶粉及乳制品中维生素A、D和E进行了测定，在保证原有检出限的基础上大大节省实验时间及耗材，最重要的是能确保较高的数据重现性，并能同时进行γ-E和δ-E的定量检测，从而提供更为准确、可靠性高的检验结果。为生产实践中的广泛运用，提供进行生产工艺分析和大批量检验的可能。 

本发明优点为：本发明采用C₁₈色谱柱，流动相为10%乙腈和甲醇，流速为0.3 mL/min，296 nm、264 nm、325 nm三波长同时检测，实现在1根C₁₈柱上同时分离奶粉及乳制品中维生素A、D₂、D₃、α-E、γ-E和δ-E六种脂溶性维生素；维生素A、维生素D和维生素E的质量浓度分别在1.0-100.0 μg/L、1.0-100.0 μg/L、0.50-50.0 mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系，检测限分别为0.8 ng、1.5 ng、90.7 ng，平均回收率分别为99.1％、96.3％、97.1％。

附图说明

图1 五种维生素标准色谱图，柱温：35℃；流动相A：10%乙腈；流动相B：甲醇；检测波长：325 nm、265 nm、290 nm；分析时间：8 min；进样量：3 μL。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明

1.1材料与方法

1.1 主要仪器和试剂：

维生素A、D₂、D₃、α-E、γ-E、和δ-E标准品（含量＞99%），来自美国Sigma公司；乙腈、甲醇为色谱纯，石油醚和乙醚为分析纯，其他试剂除注明外均为分析纯。实验用水为18.2 MΩ·cm超纯水。

Waters超高效液相色谱仪，配有二极管阵列检测器；色谱柱：反向C₁₈柱，2.1×150 mm，1.7 μm；Milli-Q超纯水系统(美国密理博公司)。

1.2 标准溶液的配制:

分别准确称取 0.025 g维生素A、D₂、D₃、α-E、γ-E和δ-E于25 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容，摇匀，配成1 mg/mL维生素标准贮备液，放置于-4℃的冰箱中备用。工作液：测定前用甲醇稀释维生素A、D₂、D₃、α-E、γ-E和δ-E储备液，使浓度分别为25、0.5、0.5、250、250、250 μg/mL。应用液：测定时先用紫外分光光度法标定其准确浓度，用脱醛乙醇将工作液稀释成一定浓度的混合标准系列溶液。

1.3 色谱条件：

液相系统：沃特世ACQUITY UPLC配ACQUITY TUV紫外检测器

色谱柱：ACQUITY UPLC BEH shieLd RP18 2.1mm×150mm 1.7 um

柱温：35℃

流动相A：10%乙腈

流动相B：甲醇

检测波长：325nm、265nm、290nm

分析时间：8min

进样量：3 μL。

表1 梯度洗脱表

时间（min）	流速（mL/min）	A%	B%	曲线
					0	0.3	40	60	6
0.50	0.3	8	92	6
					8.00	0.3	8	92	6

1.4 样品前处理

准确称取5g（精确到0.01g）样品，置于棕色碘量瓶中，加50 mL 20 g/L焦性没食子酸乙醇溶液，震摇，使各组分混合均匀后，加入30 mLKOH 水溶液(KOH与水体积比为1：2)，摇匀，放置在90℃水浴锅中回流30 min，皂化完全后，迅速冷却后将样品置于250 mL棕色分液漏斗中，接着用75 mL醚溶液(石油醚与乙醚体积比为2：1）荡洗碘量瓶，洗液移入棕色分液漏斗，振摇10 min，静置至完全分层（有机层和水层），水层置于盛有75 mL醚溶液(石油醚与乙醚体积比为2：1）的另一棕色分液漏斗中再次萃取，合并有机层。用去离子水反复清洗有机层，直至用pH试纸检验不显碱性。有机层提取液经10 g无水硫酸钠除水、过滤，置于250 mL圆底烧瓶中，45℃水浴下氮气吹至近干后用10 mL甲醇溶解并转移至10 mL刻度试管中，用氮吹仪吹至1 mL，再用甲醇定容2 mL，经过0.45 μm微孔滤膜过滤，上机测定。整个操作过程严格避光。

1.5 标准曲线的绘制

用甲醇将工作液稀释成混合标准系列溶液，使浓度分别为V_A：5、10、15、20、25 (μg/mL)；V_D2：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5（μg /mL）；V_D3：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5（μg /mL）；V_α-E：50、100、150、200、250（μg /mL）；V_γ-E：50、100、150、200、250（μg /mL）；V_δ-E：50、100、150、200、250（μg /mL）将混合标准系列溶液进样测定。用峰面积比对浓度绘制标准曲线。

1.6 样品测定及计算

根据样品测定的色谱峰面积，在相应标准曲线查出对应的含量，结合所取的样品质量和定容体积计算样品相当的含量。

2. 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

比较了几种流动相，体积比分别为甲醇、甲醇∶水(10∶90)、甲醇∶水(50∶50)、甲醇∶水(90∶10)、甲醇∶水(93∶7)、甲醇∶水(95∶5)、10%乙腈∶甲醇(8：92)、水溶液与甲醇按不同比例混合，发现10%乙腈∶甲醇(8：92)条件下几种脂溶性维生素之间以及和样品中干扰物能达到较好的基线分离；在0.2-2.0 mL/min范围内改变流动相流速，发现在流速为0.3 mL/min几种维生素出峰时间合适，峰形较好，干扰少；对几种维生素标准溶液用紫外光谱仪进行扫描，发现维生素A在325 nm、维生素D在265 nm、维生素E在290nm处有最大吸收峰，从二极管阵列检测器的紫外吸收光谱图也证实了这个结果，为保证测定的灵敏度和准确度，实际测定时采用测定3个波长分别为325 nm(Vitamin A)、265 nm (VitaminD) 和290 nm (Vitamin E)；为保证二极管阵列检测器检测波长范围包含所需波长，我们确定波长扫描范围在190-370 nm之间；进样量大可提高测定的灵敏度，但实验中发现，当进样量达到10 μL以上时，峰形易出现分散、拖尾等现象，综合考虑，我们确定进样量为3 μL测定结果令人满意。

2.2 样品前处理条件的选择

奶粉及乳制品中脂溶性维生素多是以酯类形式存在于食品中，而极少为游离状态，此外奶粉及乳制品中的类脂类化合物也是脂溶性维生素测定的主要干扰来源，因此需先将样品皂化，使待测维生素游离出来。选择合适的皂化条件如皂化剂浓度、皂化温度及皂化时间等使样品皂化完全对测定结果影响很大。通过比较几种不同的皂化剂及不同浓度，最后我们选择30 mL KOH水溶液（KOH与水体积比为1：2）；同时从室温到100℃之间选择不同的皂化温度，发现温度越高皂化效果越好，但水温接近沸点时，水浴锅中水容易蒸干，条件不易控制，综合考虑，我们采用90℃水浴，在此条件下，皂化时间20 min可基本皂化完全，考虑到不同样品要求皂化条件可能不同，我们选择皂化30 min以保证各种样品能皂化完全。由于脂溶性维生素易被氧化，通过比较抗坏血酸、BHA、对苯二酚等几种抗氧化剂，发现在皂化液中加入20 g/L的焦性没食子酸50 mL，实践证明可有效地保护脂溶性维生素不被破坏。

2.3 标准曲线的线性范围和最低检测量

根据上述优化条件，将混合标准系列溶液进样3 μL进行测定，得到六种维生素的色谱图（如图1），用峰面积比对浓度绘制标准曲线，维生素A在1.0-100.0 μg/L浓度范围内线性良好，相关系数r=0.9999；维生素D在1.0-100.0 μg/L浓度范围内相关系数r=0.9998；维生素E在0.50-50.0 mg/L浓度范围内相关系数r=0.9999。以基线噪声三倍峰面积对应的维生素A、D和维生素E含量作为最低检测限，测得维生素A最低检测量为0.9 μg/100g；维生素D₂的最低检测量为0.1 μg/100g；维生素D₃的最低检测量为0.1 μg/100g；维生素α-E的最低检测量为8 μg/100g，维生素γ-E的最低检测量为8 μg/100g，和维生素δ-E的最低检测量为8 μg/100g。

加标回收试验

取同一奶粉样品6份，其中三份测定本底值，另三份加入一定浓度的维生素A、维生素D（维生素D₂与维生素D₃之和）和维生素E（维生素α-E、维生素γ-E、维生素δ-E之和）标准溶液，处理后进样3 μL测定峰面积，代入标准曲线，计算结果，见表2。从测定结果可知，维生素A、D₂、D₃、α-E、γ-E、和维生素δ-E加标回收结果较好，回收率基本在95%以上，可满足分析要求。 

表2 维生素ADE加标回收结果

2.5 精密度试验

取三份奶粉样品进行精密度试验，重复测定7次结果见表3。其中V_D为V_D2和V_D3测定值之和，V_E为α-E、γ-E和δ-E测定值之和，从结果可看出，RSD在2.36%~3.65%之间，测定结果的精密度较好。

表3　维生素A、维生素D和维生素E精密度测定结果(n=7)

2.6 与国家标准测定方法的比较

因国家标准方法中仅有维生素A、D₂、D₃和维生素α-E的测定，本次实验仅比较了维生素A、D₂、D₃和维生素α-E的测定结果。称取同一样品14份, 7份用本法测定，另7份用国家标准测定方法GB 5413.9—2010 [5]测定。结果显示本方法与国家标准方法的相对误差在-5.12%-4.94%范围内，说明本法测定结果与国家标准分析方法一致。  

参考文献：

[1] 陈炳卿·营养与食品卫生学[M]·第3版·北京:人民卫生出版社, 1997·36·

[2] Strobel M, Heinrich F, Biesalski H K. Improved method for rapid determination of vitamin A in small samples of breastmilk by high performance liquid chromatography [J]. J Chromatogr A, 2000, 898(2): 179-183·

[3] Huck C W, Popp M, Scherz H, etal. Development and evaluation of a new method for the determination of  the carotenoid content in selected vegetables byHPLC and HPL CMS-MS [J]. J Chromatogr Sci, 2000, 38 (10): 441-449·

[4] Gimeno E, Caste L, Lote A I, Lamue La Raventos R M, etal. Rapid determination of vitamin E in vegetable oils by reversed phase high performance Liquid chromatography [J]. J Chromatogr A, 2000, 888(1-2): 251-254 

[5] GB 5413.9—2010·食品中维生素A和维生素E的测定方法 [S]。

Claims (2)

1.一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素ADE的含量的方法，1）准确称取婴幼儿食品或乳品样品，置于棕色碘量瓶中，加入焦性没食子酸乙醇溶液，震摇，使各组分混合均匀后，加入KOH水溶液，所述KOH水溶液中的KOH与水体积比为1：2，摇匀，放置在70-100℃水浴锅中回流皂化完全后，迅速冷却后将样品置于棕色分液漏斗中，接着用石油醚与乙醚体积比为2：1的醚溶液荡洗碘量瓶，洗液移入棕色分液漏斗，振摇、静置至完全分层，分有机层和水层，水层置于盛有石油醚与乙醚体积比为2：1的醚溶液的另一棕色分液漏斗中再次萃取，有有机层和水层，合并上述两次有机层；用去离子水反复清洗有机层，直至不显碱性，有机层提取液经无水硫酸钠除水、过滤，置于圆底烧瓶中，35-50℃水浴下氮气吹至近干后用甲醇溶解并转移至刻度试管中，用氮吹仪吹至1mL，再用甲醇定容2mL，经过微孔滤膜过滤，上色谱柱分离；2）采用体积比为8：92的10%乙腈∶甲醇流动相分离；流速为0.3 mL/min；3）296nm、264nm、325nm三波长同时检测维生素A、维生素D和维生素E，维生素A、维生素D和维生素E的检测质量浓度分别在1.0-100.0μg/L、1.0-100.0μg/L、0.50-50.0 mg/L之间。

2.根据权利要求1所述的婴幼儿食品和乳品中维生素ADE的含量的方法，其特征在于：

所述色谱柱：ACQUITY UPLC BEH shieLd RP18 2.1mm×150mm 1.7 μm；

液相系统：沃特世ACQUITY UPLC配ACQUITY TUV紫外检测器；

柱温：35℃；

流动相A：10%乙腈；

流动相B：甲醇；

检测波长：325nm、265nm、290nm；

分析时间：8min；

进样量：3 μL；

采用梯度洗脱。

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