CN112697911A - 测定婴幼儿食品和乳品中维生素b12添加量的液相色谱法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，包括如下步骤：(1)样品前处理：a、取样品2‑10g加水溶解混匀；b、调节酸度至pH4.3±0.2，混合均匀；c、转移溶液至容量瓶，加水定容至20‑100mL混匀，滤纸过滤；d、吸取5‑10mL样品滤液加载至免疫亲和柱上，用水淋洗，排空残留液，甲醇洗脱，重复洗脱2次，合并洗脱液；免疫亲和柱为EASI‑EXTRACT

B12 P80，柱容量1μg，样品过柱速度不超过2mL/min；e、洗脱液氮吹至干，复溶0.5‑1mL，待上机分析；定容体积与样品比10mL:1g，复溶与吸取样品滤液体积比为1:10；(2)进行高效液相色谱分离，配有高灵敏度流通池(Thermo LightPipe HighSens 60mm)二极管阵列检测器测定；二极管阵列检测器条件：检测波长：361nm，带宽8nm；参比波长：450nm；带宽40nm。

Description

测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法

技术领域

本发明属于食品检测技术领域，具体涉及一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法。

背景技术

维生素B12是人体必需的微量营养素，且人体自身不能合成，人体主要通过食用牛乳、肝脏、瘦肉、鱼类和蛋黄等动物性食品获得。人体需要维生素B12的量很少，推荐的日补助量为2.4μg，怀孕和哺乳的妇女日需要量为2.6μg,婴儿为0.4μg。幼儿缺乏时，早期表现为精神情绪异常、少哭少闹、反应迟钝、手足无意识运动等症状，最后导致贫血。由此，婴幼儿食品和乳品一般通过添加维生素B12(氰钴胺素)的方式来强化食品营养，以满足婴幼儿群体对于维生素B12的需要。

目前的婴幼儿食品和乳品中维生素B12的测定标准方法是采用微生物法(《GB5413.14-2010食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中维生素B12》)。虽然微生物法灵敏度高，检出限在1.0μg/kg，但该方法存在操作繁琐、测定周期长、技术难度大和重现性差等缺点。另一方面，现有技术中采用液相色谱法对维生素B12添加量较高的保健食品的进行检测，而对于低含量食品的检测则受到仪器灵敏度的限制。

现有技术中，吴楠等人采用免疫亲和柱可特异性吸附维生素B12从而达到富集净化作用，并且通过增加浓缩倍数以提高乳粉中维生素B12在高效液相色谱仪上的响应，检出限达到0.6μg/kg。该方法将100mL样液以不超过2mL/min的流速过免疫亲和柱，此过程至少需要1小时，并且大量的样品溶液容易导致免疫亲和柱堵塞。

即，现有技术存在通过增加浓缩倍数而使液相色谱法检测灵敏度达到定量要求，以及现有方法中操作步骤耗时并且容易使得免疫亲和柱堵塞的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在不增加浓缩倍数且防止免疫亲和柱过载的情况下，可进一步提高液相色谱法检测灵敏度，同时能缩短检测周期的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特点为，包括如下步骤：

(1)样品前处理

a、称取待测样品2-10g，加水溶解，混合均匀；

b、调节样品溶液酸度至pH4.3±0.2，静置，涡旋；

c、转移全部样品溶液至容量瓶中，加水定容至20-100mL，混匀，过滤；

d、吸取5-10mL样品滤液加载至免疫亲和柱上，用水淋洗，排空残留液，甲醇洗脱，重复洗脱2次，合并洗脱液；

所述免疫亲和柱的型号为

VITAMINE B 12 P80，柱容量为1μg，样品过柱速度为不超过2mL/min；

e、洗脱液氮吹至干，复溶0.5-1mL，待上机分析；

其中，定容体积与待测样品称样量比例为10mL:1g，复溶体积与吸取样品滤液的体积比为1:10；(2)进行高效液相色谱分离，配有高灵敏度流通池二极管阵列检测器测定；

所述高灵敏度流通池为Thermo LightPipe HighSens 60mm流通池；

二极管阵列检测器条件为：

检测波长：361nm，带宽8nm；

参比波长：450nm；带宽40nm。

作为本发明的优选实施例之一，采用浓度为0.5～1mol/L的稀盐酸调节样品溶液酸度。

作为本技术方案的进一步改进，所述过滤采用中速定性滤纸或中速定量滤纸进行。例如采用15cm中速定性滤纸。

作为本发明的优选实施例，步骤(2)中高效液相色谱分离条件为：

色谱柱：Agilent Poroshell 120 HILIC-Z(4.6×150mm,2.7μm)；

流动相：A:采用0.5％乙酸调节pH至4.6的100mmol/L乙酸铵溶液，B：乙腈；

等度洗脱，A：B＝25:75；

流速：0.6～1.0mL/min；

进样量：60～100μL；

柱温：25～40℃(优选35℃)。

进一步，该方法的检出限为0.01μg/kg，定量限为0.03μg/kg。

也作为本技术方案的进一步改进，步骤(1)中a子步骤中，采用涡旋和超声处理的方式进行所述混合均匀处理。

同样作为本技术方案的进一步改进，所述婴幼儿食品和乳品为婴儿米粉、婴儿面条、婴幼儿配方奶粉、特殊医学用途婴儿配方奶粉、乳基婴幼儿食品或豆基婴幼儿配方食品。

其中，测定的婴幼儿食品含有淀粉时，步骤(1)中a子步骤中，进行混合均匀处理前，还包括用淀粉酶酶解的步骤。例如，酶解的条件为，每2g待测样品对应加入0.5gα-淀粉酶，37℃下酶解30min。

采用上述技术方案的可满足日常监测需要的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，相比于现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的样品前处理中，采用稀盐酸调节样品溶液酸度至pH 4.3±0.2，可使得样品溶液中蛋白质沉淀，再通过滤纸过滤的方式滤除不溶性杂质，以免过免疫亲和柱时产生堵塞。同时，样品溶液酸度在pH4.3±0.2，在免疫亲和柱最适pH范围内，可直接加载至免疫亲和柱上，节约时间。

(2)本发明所述的样品前处理中，样品称样量和定容体积比为1g:10mL,称样量2～10g，定容体积相应为20～100mL，吸取滤液体积为5～10mL，相应的复溶定容体积为0.5～1mL。这样可保证复溶样品溶液中所含样品量与定容体积比为1g:1mL，即，不增加浓缩倍数的情况下进行测定。同时吸取滤液体积即为加载至免疫亲和柱上的样品溶液，免疫亲和柱的柱容量为1μg，规格为3mL，5～10mL样品溶液过柱时，可防止免疫亲和柱过载。同时上样速度为不超过2mL/min，可保证样品中维生素B12可充分吸附于免疫亲和柱上，且整个样品富集净化过程时间在30min以内。

(3)本发明所述高效液相色谱分离，采用HILIC色谱柱固定相，乙酸铵溶液和乙腈为流动相按25:75的比例等度洗脱。流动相中乙腈的比例大于70％，可有效降低系统背压，有利于获得稳定的基线，同时整个分离时间内，维生素B12在大部分杂质出峰时间之后出峰，可以有效去除干扰物质。

(4)本发明所述二极管阵列检测器，配有高灵敏度60mm流通池，在波长361nm，参比波长为450nm条件时，可有效提高样品中维生素B12的响应，从而显著提高仪器检测灵敏度，检出限达到0.1μg/kg。

附图说明

图1是0.1μg/L维生素B12标准溶液的色谱图；

图2是婴幼儿配方奶粉中维生素B12的检出色谱图；

图3是婴儿米粉中维生素B12的检出色谱图；

图4是1.0μg/L维生素B12标准溶液在配有10mm标准流通池检测器下的色谱图；

图5是1.0μg/L维生素B12标准溶液在配有60mm高灵敏度流通池检测器下的色谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，可不增加浓缩倍数来提高婴幼儿食品和乳品中维生素B12的检出限，并且可以优化样品前处理过程，缩短检测周期，适用于婴幼儿食品和乳品中低添加量维生素B12的测定。

下面结合具体实施例进一步详细地阐述本发明的技术方案及特点。

仪器与试剂

Thermo Scientific^TM Vanquish^TMCore高效液相色谱，配高灵敏度流通池二极管阵列检测器检测器(美国赛默飞公司)；WH-861涡旋混合器(太仓市华利达实验设备有限公司)；CU-600型电热恒温水槽(上海一恒科学仪器有限公司)；Visiprep DL 24位固相萃取装置固相萃取装置(美国SUPELCO公司)；ANPEL-EFAA-DC24-RT型氮吹仪(上海安谱实验科技股份有限公司)；明澈-D 24UV Milli-Q纯水仪(德国默克Millipore公司)；AgilentPoroshell 120 HILIC-Z色谱柱(4.6×150mm,2.7μm)；

VITAMINE B12免疫亲和净化柱(德国拜发公司)。

维生素B12标准品(纯度99％)、甲醇(色谱纯)、乙腈(色谱纯)、乙醇(色谱纯)，均购自Sigma公司；乙酸铵(AR级)、乙酸(AR级)、盐酸(AR级)，均购自国药集团，试验用水由Milli-Q超纯水系统制备。

标准溶液配制

维生素B12标准储备液(1mg/mL)：准确称取10mg纯度折算为100％质量维生素B12标准品，用5％乙醇水溶液溶解，转移至10mL棕色容量瓶中，用5％乙醇水溶液定容，摇匀。注意避光。

维生素B12标准中间液(1mg/L)：准确移取标准储备液100μL至100mL棕色容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，避光保存。

维生素B12标准工作液：将标准中间液用流动相100mmol/L乙酸铵(用0.5％乙酸调节pH至4.6)溶液和乙腈体积比25:75逐级稀释至0.3，1，3，10，20,50μg/L。

色谱条件

色谱柱：Agilent Poroshell 120 HILIC-Z(4.6×150mm,2.7μm)；

流动相：A:100mmol/L乙酸铵(用0.5％乙酸调节pH至4.6)溶液，B：乙腈；

等度洗脱，A：B＝25:75；

流速：0.6mL/min；

柱温：35℃；

进样量：100μL。

二极管阵列检测器条件

配有LightPipe 60mm HighSens流通池；

检测波长：361nm，带宽8nm；

参比波长：450nm,带宽40nm。

色谱行为

将0.1μg/L维生素B12标准溶液在所述色谱条件和检测器条件下进行测定，其色谱图见图1。该低质量浓度的维生素B12信噪比S/N为5.4，大于3.0，说明该仪器条件对维生素B12响应较灵敏。

标准曲线绘制

将质量浓度分别为0.3，1，3，10，20，50μg/L的维生素B12标准工作溶液系列进行测定，以维生素B12的峰面积为纵坐标，以其相应质量浓度为横坐标绘制标准曲线，结果表明，维生素B12在0.3～50μg/L范围内与相应峰面积呈线性关系，线性方程为y＝0.0261x+0.0015，相关系数(r²)为1.000。

检出限和定量限

以3倍信噪比计算方法的检出限，10倍信噪比计算方法的定量限。结果表明，检出限为0.1μg/kg和定量限为0.3μg/kg。

精密度和回收率

取维生素B12阴性奶粉和米粉为空白基质样品，进行低、中、高3个浓度水平的加标回收试验，平行测定6次，结果见下表1。由表1可知，两种样品基质中维生素B12加标回收率为90.2％-96.5％，相对标准偏差(RSD)在0.49％-2.8％范围内。该方法具有较好的准确度和精密度，满足定量要求。

表1：样品加标回收率和精密度(n＝6)

样品测定

实施例1

称取5g(精确0.0001g)婴儿配方奶粉样品，加入20mL水溶解，涡旋1min，超声30min。用0.5mol/L的HCl溶液调节pH至4.3±0.2，静置5min，涡旋，转移至50mL容量瓶中，用水定容，混匀，经滤纸过滤。待免疫亲和净化柱上的保护液流至近干，吸取10mL样品滤液加载至免疫亲和净化柱上，以小于2mL/min的流速进行吸附，用10mL水以约5mL/min流速淋洗，真空下抽干残留液，取1mL甲醇以1滴/s的流速洗脱，重复洗脱2次，每次用甲醇1mL，合并洗脱液，将洗脱液氮吹至干，用1mL流动相溶液复溶解，进行高效液相色谱分离，二极管阵列检测器测定。其检出色谱图见图2。将测定结果带入标准曲线中计算维生素B12的含量，样品测得结果见表2。

对比例1

将实施例1中的婴儿配方奶粉样品按照GB 5413.14-2010的微生物法进行测定，测得结果见表2。

表2：本发明方法测定结果和国标微生物法测定结果比较

实施例2

称取2g(精确0.0001g)婴儿米粉样品，加入10mL水溶解，加入0.5gα-淀粉酶，37℃下酶解30min，涡旋1min，超声30min。用0.5mol/L的HCl溶液调节pH至4.3±0.2，静置5min，涡旋，转移至20mL容量瓶中，用水定容，混匀，经滤纸过滤。待免疫亲和净化柱上的保护液流至近干，吸取5mL样品滤液加载至免疫亲和净化柱上，以小于2mL/min的流速进行吸附，用10mL水以约5mL/min流速淋洗，真空下抽干残留液，取1mL甲醇以1滴/s的流速洗脱，重复洗脱2次，合并洗脱液，将洗脱液氮吹至干，用0.5mL流动相溶液复溶解，进行高效液相色谱分离，二极管阵列检测器测定。其检出色谱图见图3。将测定结果带入标准曲线中计算维生素B12的含量，样品测得结果见表3。

对比例2

将实施例2的婴儿米粉样品按照GB 5413.14-2010的微生物法进行测定，测得结果见表3。

表3：本发明方法测定结果和国标微生物法测定结果比较

由以上实施例1和对比实施例1以及实施例2和对比实施例2的测定结果可知，本发明方法测定结果更加稳定(RSD<5％)。同时，实施例1中婴儿配方奶粉的维生素B12标示值为1μg/100g，即10μg/kg，本发明方法测定结果与标示值更加接近；实施例2中婴儿米粉的标示值为1.3μg/100g,即13μg/kg，本发明方法测定结果也更为接近。由于微生物法不仅测定添加的维生素B12(氰钴胺)含量，还测定样品本底中其他形态维生素B12(羟基钴胺素、甲基钴胺素和腺苷钴胺等)含量。同时，由于微生物法中活性杆菌会将钴胺素前体以及脱氧核糖或者脱氧核苷酸当做维生素B12进行测定。两方面因素均会导致微生物法测得结果略高。且本法测定的结果与样品中维生素B12的标示值更为接近，本法更能真实反映婴幼儿食品和乳品中维生素B12(氰钴胺)添加量。

本发明方法中样液经过免疫亲和柱的富集时间最多需要30min，而背景技术中提及的吴楠等人进行样液过免疫亲和柱富集时间至少需要3个小时。本发明方法操作简便快捷，适用于日常婴幼儿食品和乳品中添加的维生素B12的批量测定。

本发明方法免疫亲和柱的柱容量为1μg，最多需要10mL的上样量，而背景技术中提及的吴楠等人采用柱容量为2μg的免疫亲和柱需要加载100mL的样品溶液，其特定免疫亲和位点显然不足以吸附100mL样液中维生素B12，并且大体积上样易导致其堵塞，影响回收率。

本发明方法采用配有标准10mm流通池的检测器和配有60mm高灵敏度流通池的检测器对于1.0μg/L的样品响应见图4和图5。当配有10mm流通池时，维生素B12质量浓度在1.0μg/L以下时检测器上基本没有响应。而60mm高灵敏度流通池可显著提高维生素B12的响应，从而不需要进行样品浓缩即可实现方法的检出限达到0.1μg/kg。

显然，上述实施例仅仅是为了清楚地说明本申请技术方案所进行的举例，而并非对实施方式的限定。任何本领域技术人员，在上述说明的基础上还可以做出各种改动，因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)样品前处理

a、称取待测样品2-10g，加水溶解，混合均匀；

b、调节样品溶液酸度至pH4.3±0.2，静置，涡旋；

c、转移全部样品溶液至容量瓶中，加水定容至20-100mL，混匀，过滤；

d、吸取5-10mL样品滤液加载至免疫亲和柱上，用水淋洗，排空残留液，甲醇洗脱，重复洗脱2次，合并洗脱液；

所述免疫亲和柱型号为

VITAMINE B12 P80，柱容量1μg，样品过柱速度不超过2mL/min；

e、洗脱液氮吹至干，复溶0.5-1mL，待上机分析；

其中，定容体积与待测样品称样量比例为10mL:1g，复溶体积与吸取样品滤液的体积比为1:10；

(2)进行高效液相色谱分离，配有高灵敏度流通池二极管阵列检测器测定；

所述高灵敏度流通池为Thermo LightPipe HighSens 60mm流通池；

二极管阵列检测器条件为：

检测波长：361nm，带宽8nm；

参比波长：450nm；带宽40nm。

2.根据权利要求1所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，采用浓度为0.5～1mol/L的稀盐酸调节样品溶液酸度。

3.根据权利要求1所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，所述过滤采用中速定性滤纸或中速定量滤纸过滤。

4.根据权利要求1所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，步骤(2)中高效液相色谱分离条件为：

色谱柱：Agilent Poroshell 120HILIC-Z(4.6×150mm,2.7μm)；

流动相：A:采用0.5％乙酸调节pH至4.6的100mmol/L乙酸铵溶液，B：乙腈；

等度洗脱，A：B＝25:75；

流速：0.6～1.0mL/min；

进样量：60～100μL；

柱温：25～40℃。

5.根据权利要求1所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，该方法的检出限为0.01μg/kg，定量限为0.03μg/kg。

6.根据权利要求1所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，步骤(1)中a子步骤中，采用涡旋和超声处理的方式进行所述混合均匀处理。

7.根据权利要求4所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，步骤(2)中高效液相色谱分离条件中，柱温为35℃。

8.根据权利要求1所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，所述婴幼儿食品和乳品为婴儿米粉、婴儿面条、婴幼儿配方奶粉、特殊医学用途婴儿配方奶粉、乳基婴幼儿食品或豆基婴幼儿配方食品。

9.根据权利要求8所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，测定的婴幼儿食品含有淀粉时，步骤(1)中a子步骤中，进行混合均匀处理前，还包括用淀粉酶酶解的步骤。

10.根据权利要求9所述的测定婴幼儿食品和乳品中维生素B12添加量的液相色谱法，其特征在于，酶解的条件为，每2g待测样品对应加入0.5gα-淀粉酶，37℃下酶解30min。

Images