CN113311098A - 一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法 - Google Patents

一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，包括步骤：将母乳定量滴于干血斑卡片固定的斑点范围内，干燥制成干乳斑，干乳斑经干血斑提取系统提取，用液相色谱‑质谱联用仪分析，采用外标法测定。本发明方法将母乳采用专用卡片收集干乳斑样本，便于运输保存，使用自动萃取仪‑串联液相色谱‑串联质谱法（DBS‑LC‑MS法），省去繁琐的检测前处理，且不需使用昂贵的同位素内标，即能达到准确测定母乳中游离Omega‑3脂肪酸和游离Omega‑6脂肪酸，该检测方法简单、快速、准确、检测成本低，以期为开展泌乳期母婴个性化膳食摄入研究提供科学依据。

Description

一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法
技术领域
本发明属于食品安全检测领域，具体涉及一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法。
背景技术
母乳是婴儿最理想的天然食品，母乳中含有3％-5％的脂肪，是婴儿营养的重要组成，可为婴幼儿生长发育提供45％～60％的能量，并且母乳脂肪酸作为生物活性物质影响婴儿中枢神经系统发育，尤其是Omega-3脂肪酸和Omega-6脂肪酸等多不饱和脂肪酸。
目前行业内对母乳中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸的检测一般使用气相色谱-串联质谱法(GC-MS)，该方法具有高选择性，高特异性和高灵敏度等优点。但由于GC-MS法存在母乳样本在运输途中十分不便，样本用量大，检测方法前处理步骤比较繁琐，前处理步骤包括游离脂肪酸的提取，游离脂肪酸的固相萃取柱净化，游离脂肪酸的甲酯化，GC-MS测定等，而且为了消除基质效应需要添加昂贵的同位素内标，检测时间长，检测成本高，难以适用于大样本的乳母和婴儿人群的健康监测需要。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，该方法简单、快速、准确、检测成本低。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，包括如下步骤：
将母乳定量滴于干血斑卡片固定的斑点范围内，干燥制成干乳斑，干乳斑经干血斑提取系统提取，用液相色谱-质谱联用仪分析，采用外标法测定。
本发明所述的游离脂肪酸为游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸，具体可以为α-亚麻酸(ALA)、二十二碳六烯酸(DHA)、(7,10,13,16,19)二十二碳五烯酸(DPA n-3)、二十碳五烯酸(EPA)、亚油酸(LA)、γ-亚麻酸(GLA)、11,14-二十碳二烯酸(EDA)、二十碳三烯酸(DGLA)、花生四烯酸(二十碳四烯酸)(AA)、7,10,13,16-二十二碳四烯酸(AdA)、(4,7,10,13,16)二十二碳五烯酸(DPA n-6)等。
优选的，所述干燥的时间为2-4小时。
优选的，所述干血斑提取系统中采用的萃取液为乙腈、甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或几种，更优选为乙腈。
为保证充分萃取，优选的，所述萃取液与母乳的体积比为(3-5)：2。
优选的，所述液相色谱的条件为：以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以2.5-10mmol/L乙酸铵溶液为流动相A，以乙腈为流动相B，流速为0.2-0.5ml/min；柱温为25-45℃；梯度洗脱程序如下：
时间min 流动相A％ 流动相B％
0 40 60
1 40 60
4.5 2 98
7 2 98
7.1 40 60
10 40 60
。
优选的，所述质谱条件为：电离方式：电喷雾正离子模式；检测方式：多反应检测MRM；气帘气压力：35psi；离子喷雾电压：-4500V；温度：650℃；雾化气：50psi；辅助加热气：50psi。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明提供了一种通过干乳斑测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，将母乳采用专用卡片收集干乳斑样本，便于运输保存，使用干血斑提取系统-串联液相色谱-串联质谱法(DBS-LC-MS法)，省去繁琐的检测前处理，且不需使用昂贵的同位素内标，即能达到准确测定母乳中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸，该检测方法简单、快速、准确、检测成本低，以期为开展泌乳期母婴个性化膳食摄入研究提供科学依据。
本发明通过对干乳斑中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸的含量测定方法进行线性、精密度、耐用性试验(稳定性)、专属性试验(空白)、检出限、定量限、准确度(回收率)试验、方法对比试验，证明该含量测定方法科学有效，能对干乳斑的游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸含量起到质量控制的目的。
附图说明
图1为空白色谱图；
图2为对照色谱图；
图3为流动相为乙酸铵溶液-甲醇的色谱图；
图4为流动相为甲酸铵溶液-乙腈的色谱图；
图5为流动相乙酸铵溶液-乙腈的色谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明具体的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
实施例1：一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法
1仪器
干血斑提取系统：DBS-MS 500(CAMAG，瑞士)；液相色谱-质谱联用仪：LC-30A型液相色谱仪(SHIMADZU，日本)串联QTRAP 4500型质谱仪(AB SCIEX，美国)；XP205型电子天平(Mettler Toledo，瑞士)。
2试剂
试剂：一级用水；乙腈(色谱纯)；乙酸铵(LC-MS)；异丙醇(色谱纯)；甲酸(LC-MS)。对照品如表1：
表1
名称 厂家 批号 规格
α-亚麻酸(ALA) ANPEL 91620050 100mg
二十二碳六烯酸(DHA) Supelco FN03032006 0.5mL(500μg/mL)
(7,10,13,16,19)二十二碳五烯酸(DPA n-3) ANPEL F4430010 100mg
二十碳五烯酸(EPA) ANPEL H0660050 100mg
亚油酸(LA) SIGMA BCCC2597 5mL(＞98％)
γ-亚麻酸(GLA) ANPEL Y1320020 100mg
11,14-二十碳二烯酸(EDA) ANPEL X2810010 100mg
二十碳三烯酸(DGLA) ANPEL U5260010 100mg
花生四烯酸(二十碳四烯酸)(AA) ANPEL 96080010 100mg
7,10,13,16-二十二碳四烯酸(AdA) NU-CHEK U-83A-JY9-D 100mg
(4,7,10,13,16)二十二碳五烯酸(DPA n-6) NU-CHEK U-102A-A2-E 10mg
3分析方法
3.1仪器条件与参数：
3.1.1干血斑提取系统条件
干血斑卡片：AHLSTROM MUNKSJO Auto Collect Color；萃取液：乙腈；萃取体积：40μL；定量环：约3.8μL(0.18mm*150mm)。
3.1.2液相色谱条件
本发明对液相色谱条件进行了优化：
本发明使用了液相色谱-质谱联用仪，ALA和GLA是同分异构体，它们的离子对具有相同的质荷比，色谱条件优化的关键是使ALA和GLA达到分离，为此本发明对流动相做了如下优化：
(1)尝试使用5mmol/L乙酸铵溶液-甲醇作为流动相，如图3所示，ALA和GLA达不到基线分离；
(2)尝试使用5mmol/L甲酸铵溶液-乙腈作为流动相，如图4所示，ALA和GLA达不到基线分离；
(3)尝试使用5mmol/L乙酸铵溶液-乙腈作为流动相，如图5所示，ALA和GLA能达到基线分离。
因此，本发明确定优选的色谱条件为：色谱柱：Waters，ACQUITY UPLC BEHC18，100×2.1mm，2.5μm；柱温：40℃；流速：0.3mL/min；流动相：A为5mmol/L乙酸铵溶液，B为乙腈，按下表2梯度洗脱；
表2
时间(min) 流动相A(％) 流动相B(％)
0 40 60
1 40 60
4.5 2 98
7 2 98
7.1 40 60
10 40 60
3.1.3质谱条件(见表3)
MRM模式：
表3
CUR CAD IS TEM GS1 GS2 EP CXP
35 Medium -4500 650 50 50 -10 -10
Figure BDA0003077155270000041
Figure BDA0003077155270000051
*定量离子对。
3.2对照品溶液的配制
精密称取ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6对照品适量，加异丙醇溶解并定容，摇匀，即得ALA(8.56mg/mL)、DHA(0.5mg/mL)、DPA n-3(2.96mg/mL)、EPA(0.668mg/mL)、LA(102.0mg/mL)、GLA(3.16mg/mL)、EDA(15.04mg/mL)、DGLA(17.00mg/mL)、AA(8.83mg/mL)、AdA(3.724mg/mL)、DPA n-6(0.504mg/mL)的储备标准液。
分别精密移取适量储备标准液，置液相样品瓶中，加异丙醇补足体积至1mL，摇匀，即得工作标准液，见下表4。
表4：
Figure BDA0003077155270000052
3.3标准工作曲线绘制
精密吸取工作标准液4μL，滴于卡片固定的斑点范围内，在避光的环境，干燥3h制成工作标准卡片，工作标准卡片按照3.1条件，经干血斑提取系统提取，注入液相色谱-质谱联用仪，建立标准曲线方程。
3.4供试品制备(干乳斑)
精密吸取母乳20μL，滴于干血斑卡片固定的斑点范围内，在避光的环境，干燥3h制成干乳斑，干乳斑按照3.1条件，经干血斑提取系统提取，注入液相色谱-质谱联用仪，测定各成分含量。
3.5结果计算：
工作标准液4μL与母乳20μL能均匀分布于卡片固定的斑点范围内，建立标准曲线方程时，工作标准液的浓度应除以5，通过标准曲线方程，计算母乳各成分的含量。游离Omega-3脂肪酸包括：ALA、DHA、DPA n-3；游离Omega-6脂肪酸包括：EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6。
4方法学验证
4.1专属性试验(空白)
4.1.1试验方法
不加样品，按3.4试样制备方法处理空白溶液，按3.1条件测定空白溶液，与ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6工作标准液的出峰时间对比。
4.1.2试验结果(见图1-2)。
4.1.3试验结论：
空白溶液在ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6的出峰时间处均无峰，表明空白对测定结果基本无干扰。
4.2线性范围确认
4.2.1试验数据如表5：
表5
名称 线性方程 相关系数(R)
ALA y＝4491.29891x-2516.98709 0.99917
DHA y＝124737x+21868.75964 0.99934
DPA n-3 y＝38082.1x-3269.44040 0.99956
EPA y＝66442.4x-2011.18761 0.99916
LA y＝751.75066x+113589 0.99724
GLA y＝16005.03515x-1092.18010 0.99922
EDA y＝36156.1x+475048 0.99277
DGLA y＝3601.67013x-6325.84657 0.99954
AA y＝45522.5x-49001.4 0.99890
AdA y＝28305.06939x+14948.33398 0.99961
DPA n-6 y＝106660x+485.74602 0.99938
4.2.4线性试验结论
线性评价：ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6相关系数R分别为0.99917、0.99934、0.99956、0.99916、0.99724、0.99922、0.99277、0.99954、0.99890、0.99961、0.99938，所以用该方法测定游离型脂肪酸：ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6呈现良好的线性，符合GB/T27404-2008《实验室质量控制规范》的要求【GB/T27404-2008要求相关系数R≥0.99】。
4.3检出限和定量限
分析方法的检出限DL和定量限QL由信噪比(S/N)计算。DL定义为S/N＝3时对应的待分析浓度，QL定义为S/N＝10时对应的待分析浓度。
ALA：检出限为：1μg/mL，定量限为：3μg/mL。
DHA：检出限为：0.05μg/mL，定量限为：0.15μg/mL。
DPA n-3：检出限为：0.04μg/mL，定量限为：0.12μg/mL。
EPA：检出限为：0.04μg/mL，定量限为：0.12μg/mL。
LA：检出限为：7μg/mL，定量限为：21μg/mL。
GLA：检出限为：0.5μg/mL，定量限为：0.15μg/mL。
EDA：检出限为：0.1μg/mL，定量限为：0.3μg/mL。
DGLA：检出限为：1.4μg/mL，定量限为：4.2μg/mL。
AA：检出限为：0.2μg/mL，定量限为：0.6μg/mL。
AdA：检出限为：0.1μg/mL，定量限为：0.3μg/mL。
DPA n-6：检出限为：0.04μg/mL，定量限为：0.12μg/mL。
4.4精密度试验
4.4.1日内精密度
4.4.1.1试验方法
取6份样品，按3.4试样制备方法处理样品，检测样品含量，计算其RSD(％)。
4.4.1.2试验数据(见下表6)【试验样品为：干乳斑】
表6
Figure BDA0003077155270000071
Figure BDA0003077155270000081
4.4.1.3试验结论
6份样品游离型脂肪酸：ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6含量的RSD分别为3.5％、2.3％、2.7％、3.3％、2.5％、2.3％、3.2％、3.8％、2.7％、1.3％、3.4％，表明该方法有较好的日内精密度。
4.4.2日间精密度
4.4.2.1试验方法
取9份样品，分成3组，每组3份，一天检测一组，按3.4试样制备方法处理样品，检测样品含量，计算其RSD(％)。
4.4.2.2试验数据(见下表7)【试验样品为：干乳斑】
表7
Figure BDA0003077155270000082
4.4.2.3试验结论
9份样品游离型脂肪酸：ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6含量的RSD分别为5.1％、6.9％、8.2％、5.6％、5.0％、2.8％、3.4％、6.7％、8.5％、7.5％、6.6％，表明该方法有较好的日间精密度。
4.5耐用性试验(稳定性)
4.5.1试验方法：
按3.4试样制备方法处理样品，干乳斑卡片放入铝箔袋中密封，分别在室温、4℃、-18℃、-80℃下放置0天、5天、20天后，按3.1条件检测样品含量，绘制含量趋势图。
6.5.2试验数据如表8：
表8
Figure BDA0003077155270000091
4.5.3试验结论
干乳斑卡片分别在-18℃、-80℃下放置0天、5天、20天后，游离型脂肪酸：ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6含量稳定性良好，表明干乳斑卡片的游离型脂肪酸在-18℃、-80℃的环境下20天内稳定性良好。
干乳斑卡片分别在室温、4℃下放置0天、5天后，游离型脂肪酸：ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6含量稳定性良好，表明干乳斑卡片的游离型脂肪酸在室温、4℃的环境下5天内稳定性良好。
干乳斑卡片分别在室温、4℃下放置20天后，游离型脂肪酸ALA、DHA、DPA n-3、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6含量有明显的升高，表明在室温、4℃的环境下，甘油酯型的脂肪酸会慢慢释放出来游离型的脂肪酸。
4.6准确度试验(回收率)
4.6.1试验方法
加标：精密移取母乳1.00mL，分别精密加入储备标准液ALA：5μL，DHA：20μL，DPA n-3：2.5μL，EPA：2.5μL，LA：10μL，GLA：2.5μL，EDA：2.5μL，DGLA：2.5μL，AA：5μL，AdA：5μL，DPAn-6：5μL，涡旋混匀。按3.4试样制备方法处理样品。
4.6.2试验数据如下表9：【试验样品为：干乳斑】
表9：回收率试验结果表
Figure BDA0003077155270000101
Figure BDA0003077155270000111
回收率(％)＝(测得值-本底值)/加标值×100％
4.6.3试验结论
游离型脂肪酸：ALA、DHA、DPA n-3、EPA、LA、GLA、EDA、DGLA、AA、AdA、DPA n-6平均回收率分别为：93.1％、102.3％、102.1％、97.0％、100.3％、96.8％、98.0％、99.8％、97.7％、94.1％、93.3％，RSD分别为7.1％、5.9％、6.3％、4.5％、6.0％、6.7％、5.4％、5.4％、7.3％、7.5％、7.2％；表明该方法有较好的回收率，证明准确度良好。
对比例1：气相色谱-串联质谱法(GC-MS)与本发明干乳斑测定(DBS-LC-MS)的方法对比试验
5.1GC-MS的试验方法
游离脂肪酸的提取：取5g母乳置于离心管中，加1mL 0.5mol/L的硫酸溶液和5mL的乙醇溶液摇匀，加10mL含有正庚酸标准品的乙醚溶液，10mL正己烷；涡旋震荡1min，4500r/min 0℃离心10min，静止30min，取上清液于具塞试管。重复以上步骤提取一次；再用5mL乙醚和正己烷再提取一次；加3g无水硫酸钠静置过夜。
游离脂肪酸的分离：用正己烷湿润柱硅胶氧化铝层析柱(400mm*16mm)，硅胶和氧化铝的比值为l:4。将上清液过层析柱，用10mL正己烷：乙醚为1:l的溶液洗去其他可溶性脂类，再用15mL 6％的甲酸乙醚溶液洗脱层析柱，收集洗脱液于三角瓶中并用氮气浓缩。
游离脂肪酸的甲酯化：浓缩液与20mL的14％的三氟化硼甲醇溶液于80℃水浴15～30min，冷却至室温，将溶液转移至离心管，并用饱和食盐水溶洗容器三次，合并饱和食盐水。加5mL的乙醚震荡，以5000r/min离心5min，取上清液。再用5mL乙醚重复提取一次，合并提取液。将提取液用氮气浓缩至1mL，供气相色谱-串联质谱仪测定。
5.2试验结果对比(见表10)
表10
Figure BDA0003077155270000112
5.3试验结论
通过对GC-MS方法和本发明DBS-LC-MS方法测定母乳中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸的含量的对比，两个方法的结果相对偏差＜10％，证明通过干乳斑测定母乳中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸的方法，准确度良好。
本发明测定方法与GC-MS方法相比，省去了繁琐的检测前处理，且不需使用昂贵的同位素内标，即能达到准确测定母乳中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸，该检测方法简单、快速、准确、检测成本低。
对比例2：母乳直接测定(LC-MS)与本发明干乳斑测定(DBS-LC-MS)的方法对比试验
6.1LC-MS的试验方法
精密移取母乳200μL，置于10mL的容量瓶中，加水溶解并定容至刻度，混匀，然后精密移取母乳稀释液100μL于1mL离心管中，再精密加入100μL混合脂肪酸同位素内标液，加入300μL 1％甲酸乙腈溶液，涡旋混匀后，10000r/min离心3min，取上清，经0.22μm滤膜过滤后，按照3.1.2液相条件和3.1.3质谱条件，2μL注入液相色谱-质谱联用仪，测定各成分含量。
6.2试验结果对比(表11)
表11
Figure BDA0003077155270000121
6.3试验结论
通过对LC-MS方法和DBS-LC-MS方法测定母乳中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸的含量的对比，两个方法的结果相对偏差＜10％，证明通过干乳斑测定母乳中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸的方法，准确度良好。
本发明方法与直接LC-MS方法相比，使用干血斑卡片收集干乳斑样本，便于母乳的运输保存，且不需使用昂贵的同位素内标，即能达到准确测定母乳中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸，该检测方法简单、快速、准确、检测成本低。
综上，本发明通过对干乳斑中游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸的含量测定方法进行线性、精密度、耐用性试验(稳定性)、专属性试验(空白)、检出限、定量限、准确度(回收率)试验、方法对比试验，证明含量测定方法科学有效，能对干乳斑的游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸含量起到质量控制的目的。

Claims (7)

1.一种测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将母乳定量滴于干血斑卡片固定的斑点范围内，干燥制成干乳斑，干乳斑经干血斑提取系统提取，用液相色谱-质谱联用仪分析，采用外标法测定。
2.根据权利要求1所述的测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，其特征在于，所述游离脂肪酸为游离Omega-3脂肪酸和游离Omega-6脂肪酸。
3.根据权利要求1所述的测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，其特征在于，所述干燥的时间为2-4小时。
4.根据权利要求1所述的测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，其特征在于，所述干血斑提取系统中采用的萃取液为乙腈、甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或几种，优选乙腈。
5.根据权利要求4所述的测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，其特征在于，所述萃取液与母乳的体积比为（3-5）：2。
6.根据权利要求1所述的测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，其特征在于，所述液相色谱的条件为：以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以2.5-10mmol/L乙酸铵溶液为流动相A，以乙腈为流动相B，流速为0.2-0.5 ml/min；柱温为25-45 ℃；梯度洗脱程序如下：
时间min 流动相A% 流动相B% 0 40 60 1 40 60 4.5 2 98 7 2 98 7.1 40 60 10 40 60
。
7.根据权利要求1所述的测定母乳中游离脂肪酸含量的方法，其特征在于，所述质谱条件为：电离方式：电喷雾正离子模式；检测方式：多反应检测MRM；气帘气压力：35 psi；离子喷雾电压：-4500V；温度：650℃；雾化气：50 psi；辅助加热气：50 psi。
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