CN116046954A - 一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法 - Google Patents

一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,采用固相萃取富集净化和液相色谱‑串联质谱检测。样品采用碱性水溶液提取,反相阴离子固相萃取柱富集,水和甲醇淋洗净化,甲酸甲醇溶液洗脱,经氮气吹干和复溶后,采用液相色谱‑串联质谱仪检测,外标法定量。本发明提供的蜂蜜中愈伤酸测定方法的定量限可达0.01mg/kg,添加回收率在75.5%~85.4%之间,相对标准偏差不超过6.6%,方法具有操作简便、灵敏度高、准确性好的优点,适用于蜂蜜中愈伤酸含量的测定,对于蜂蜜品质评价具有重要意义。

Description

一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法
技术领域
本发明涉及食品检测技术领域,更具体的说是涉及一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法。
背景技术
蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露,与自身分泌物混合后,经充分酿造而成的天然甜物质。蜂蜜主要成分是单糖,即果糖和葡萄糖,二者之和一般占蜂蜜含量60%以上;其次是水,天然成熟蜂蜜水分含量一般在18%以下。蜂蜜中还富含多种寡聚糖、蛋白质(含活性酶)、氨基酸、有机酸、酚酸、维生素和矿物质等。这些微量组分也是蜂蜜具有营养和医药功能的重要基础。
蜂蜜中的有机酸包括葡萄糖酸、甲酸、乙酸、丙酸、苹果酸、琥珀酸等,还包括多种脂肪酸。愈伤酸(Traumatic acid)又名豆荚酸、2-十二烯二酸,属于二元不饱和脂肪酸,该化合物是植物细胞膜受损后,由膜中十八碳不饱和脂肪酸(如亚油酸和亚麻酸)生成,是愈伤反应的重要信号分子,能诱导相关基因的转录。众所周知,蜂蜜具有抗菌和促进伤口愈合作用,其具体作用机制并不清晰,到目前为止,尚未见蜂蜜中愈伤酸含量水平的报道,其原因之一是缺乏灵敏和准确的检测技术,因此,如何提供一种针对蜂蜜中愈伤酸含量的检测技术是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,旨在解决蜂蜜中愈伤酸检测的难题,根据愈伤酸的性质特点,结合蜂蜜基质特征,采用固相萃取技术对蜂蜜中的愈伤酸进行提取、净化和富集,采用液相色谱-串联质谱技术进行检测,实现了愈伤酸的高灵敏、快速和准确测定,对蜂蜜质量评价提供重要技术支撑。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,包括以下步骤:
步骤一:样品前处理
取蜂蜜样品经水溶液溶解,然后碱溶液调节pH值至9.0,高速离心后取上清液;
步骤二:固相萃取
取步骤一处理后的样品进行固相萃取,对愈伤酸进行富集、净化以及洗脱;
步骤三:测定
采用液相色谱-串联质谱对蜂蜜样品中愈伤酸进行定性和定量检测,外标法定量。
优选的,步骤一中所述的蜂蜜和水的质量体积比为0.2g/mL。
进一步的,步骤一中所述的碱液为10mol/L的NaOH溶液,离心转速10000r/min,时间10min。
进一步的,步骤二中固相萃取步骤具体如下:
(2.1)萃取柱用甲醇活化后再用去离子水平衡,甲醇和去离子水体积比为1:1;
(2.2)将步骤一得到的上清液过萃取柱,依次用6mL去离子水、6mL甲醇淋洗后真空泵抽干;
(2.3)采用体积比(1-5):(99-95)的甲酸-甲醇溶液洗脱,洗脱液50℃水浴条件下氮吹至干,加入甲醇复溶,涡旋混匀,过0.22μm滤膜于进样瓶中待测。
优选的,所述萃取柱采用PXA柱。
进一步的,步骤三中液相色谱-串联质谱法的检测条件如下:
液相色谱条件:
色谱柱:Atlantis T3柱(150mm×2.1mm,3μm);流速:0.35mL/min;进样量:2μL;柱温:50℃;流动相A:0.1vt%甲酸水;流动相B:甲醇;
梯度洗脱条件为:
0-3min,流动相A与流动相B的体积比保持45:55;
3-8min,流动相A与流动相B的体积比由45:55线性变化为0:100;
8-10min,流动相A与流动相B的体积比保持0:100;
10-10.5min,流动相A与流动相B的体积比由0:100线性变化为45:55;
10.5-15min,流动相A与流动相B的体积比保持45:55;
质谱条件:
离子源:电喷雾电离源ESI;电离方式:负离子模式;检测方式:多反应监测MRM;电喷雾电压:4500V;离子源温度:500℃;气帘气压力:20psi;雾化气压力:50psi;辅助加热气压力:50psi;去簇电压:40V;
愈伤酸的MRM参数:定量离子对227>183,碰撞电压18V;定性离子对227>165,碰撞电压18V。
进一步的,定量检测采用外标法,具体如下:
(3.1)取愈伤酸标准品用甲醇配制成浓度为1g/L的标准储备溶液;
(3.2)取标准储备溶液50vt%甲醇水溶液稀释成浓度为20mg/L标准中间溶液;
(3.3)取标准中间溶液用50vt%甲醇水溶液稀释成浓度为1mg/L标准工作溶液,然后将标准工作溶液用50vt%甲醇水溶液稀释成浓度分别为10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L的系列标准溶液;
(3.4)分别取不同浓度标准溶液,过0.22μm滤膜于进样瓶中,液相色谱-串联质谱法检测;
(3.5)以愈伤酸质量浓度为横坐标,愈伤酸峰面积为纵坐标进行回归,得到愈伤酸标准曲线。
进一步的,所述愈伤酸的标准曲线方程为:Y=1.76×104X+1.79×104,线性相关系数R2=0.999,保留时间为6.18±0.2min。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,具有如下有益效果:
1)本发明建立了一种蜂蜜中愈伤酸的高效富集和净化的固相萃取技术,可以实现蜂蜜中微量愈伤酸的高效萃取和高灵敏检测;
2)本发明建立了一种高效液相色谱-串联质谱法测定蜂蜜中愈伤酸的检测方法,此方法可以实现蜂蜜中愈伤酸的准确分离、快速分析,对于蜂蜜的真实性鉴别与品质评价具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为液相色谱-串联质谱法检测愈伤酸的线性曲线。
图2为不同固相萃取柱(A)、提取液pH值(B)、淋洗条件(C)和洗脱条件(D)下愈伤酸的响应;
图3为愈伤酸在检出限(A、C)和定量限(B、D)水平下的多离子反应监测色谱图及信噪比;
图4为不同添加浓度(a:添加10μg/kg;b:添加20μg/kg;c:添加100μg/kg)下代表性样品中愈伤酸的多离子反应监测色谱图;
图5为不同蜜种蜂蜜(洋槐蜜20个,油菜蜜20个,荆条蜜20个,枣花蜜20个,椴树蜜20个,荔枝蜜20个,百花蜜20个)样品中愈伤酸的含量;
图6为中蜂蜂蜜和意蜂蜂蜜样品中愈伤酸的含量。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下实施例中的仪器、试剂与材料如下:
高效液相色谱-串联质谱仪:QTRAP 4500(美国AB SCIEX公司);
色谱柱:AtlantisT3,150mm×2.1mm(3μm)(美国Waters公司);
固相萃取装置(北京迪马科技有限公司);
漩涡混合器:Vortex-Genie2(Scientific Industries);
高速冷冻离心机:3-30K(美国Sigma公司);
氮吹浓缩仪:N-112(美国Organomation Associates公司);
电子分析天平:XP105(瑞士Mettler Toledo公司);
超纯水发生器:Mili-Q(美国Millipore公司);
微量可调移液器:量程100μL和1mL(美国ThermoFisher公司);
容量瓶:10mL、50mL、100mL(崇州市蜀玻化工有限责任公司);
有机相滤膜:0.22μm(天津津腾公司);
愈伤酸标准品:纯度>90%(日本TCI公司);
甲醇:色谱纯(北京迪马科技有限公司)
甲酸:色谱纯(美国Sigma-Aldrich公司);
固相萃取柱:ProElut PXA,60mg/3mL(北京迪马科技有限公司)。
具体测定步骤如下:
步骤一:标准曲线绘制
(1.1)标准储备溶液配制:准确称取0.0111g愈伤酸标准品(纯度按90%折算实际愈伤酸含量为0.01g)于10mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,配制成浓度为1g/L的标准储备溶液,置于-20℃条件下储存;
(1.2)标准中间溶液配制:准确移取0.2mL标准储备溶液于10mL容量瓶中,用50%甲醇水(v/v)溶液稀释并定容至刻度,配制成浓度为20mg/L标准中间溶液,置于4℃条件下储存;
(1.3)标准工作溶液配制:准确移取0.5mL标准中间溶液于10mL容量瓶中,用50%甲醇水(v/v)溶液稀释并定容至刻度,配制成浓度为1mg/L标准工作溶液,置于4℃条件下储存;
(1.4)系列标准溶液配制:取标准工作溶液用50vt%甲醇水溶液稀释成浓度分别为10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L的系列标准溶液;分别取不同浓度标准溶液,过0.22μm滤膜于进样瓶中,液相色谱-串联质谱法检测;
(1.5)以愈伤酸质量浓度为横坐标,愈伤酸峰面积为纵坐标进行回归,得到愈伤酸标准曲线方程:Y=1.76×104X+1.79×104,线性相关系数R2=0.999。线性曲线见附图1。
步骤二:样品处理
(2.1)样品前处理:准确称取蜂蜜样品4g(精确至0.01g)至于50mL烧杯中,加入20mL水,搅拌至完全溶解,加入适量NaOH溶液(10mol/L)调节pH值至9.0,在10000r/min条件下离心10min,取上清液;
(2.2)固相萃取:PXA固相萃取柱用3mL甲醇活化,再用3mL去离子水平衡;转移上清液过萃取柱,依次用6mL去离子水、6mL甲醇淋洗,真空泵抽干;5mL甲酸甲醇(2:98,v/v)溶液洗脱;
(2.3)测定:洗脱液50℃水浴条件下氮吹至干,2mL甲醇复溶,涡旋混匀,过0.22μm滤膜于进样小瓶中,液相色谱-串联质谱法检测;
上述液相色谱-串联质谱法条件如下:
1)液相色谱条件:
色谱柱:Atlantis T3柱(150mm×2.1mm,3μm),或相似规格;
流速:0.35mL/min;
进样量:2μL;
柱温:50℃;
流动相A:0.1%甲酸水;流动相B:甲醇;
流动相梯度为:
0-3min,流动相A与流动相B的体积比保持45:55;
3-8min,流动相A与流动相B的体积比由45:55线性变化为0:100;
8-10min,流动相A与流动相B的体积比保持0:100;
10-10.5min,流动相A与流动相B的体积比由0:100线性变化为45:55;
10.5-15min,流动相A与流动相B的体积比保持45:55。
2)质谱条件:
离子源:电喷雾电离源(ESI);
电离方式:负离子模式;
检测方式:多反应监测(MRM);
电喷雾电压:4500V;
离子源温度:500℃;
气帘气压力:20psi;
雾化气压力:50psi;
辅助加热气压力:50psi;
去簇电压:40V;
愈伤酸的MRM参数:定量离子对227>183,碰撞电压18V;定性离子对227>165,碰撞电压18V。
上述测定过程中,具体条件优化过程如下:
蜂蜜中愈伤酸检测的前处理采用固相萃取(SPE)进行富集和净化,对SPE柱的类型、提取液pH值、淋洗条件和洗脱条件进行选择和优化。具体结果见附图2。
由于愈伤酸为弱极性的羧酸化合物,一般可采用反相和阴离子交换类型的固相萃取柱进行富集和净化,考察了C18柱、HLB柱、MAX柱和PXA柱的萃取效果,结果见附图2(A)。结果表明PXA和C18的萃取效率略高于HLB和MAX,而PXA的重复性要由于C18,因而,本发明选用PXA柱。
提取液pH值会影响目标物在SPE柱上的吸附效率,对于酸性化合物,采用阴离子交换SPE柱,一般采用中性或碱性条件进行试验,考察了pH值为6.0~12.0范围内目标物的响应,结果见附图2(B)。结果表明,在测试pH范围内,目标物响应无明显变化,因而选取稳定的中间点pH=9.0。
采用溶剂淋洗可以有效降低基质干扰,本发明方法采用水和甲醇进行淋洗,可以分别去除糖组分和非极性干扰物质,对水和甲醇的用量进行了考察,结果见附图2(C)。结果表明,不超过10mL水甲醇的淋洗均不会导致目标物在PXA柱上吸附效率的下降,而干扰物质可以有效去除,液质检测的干扰峰均有效去除且背景值较低,从节约溶剂的角度,实验选用6mL水和6mL甲醇进行淋洗。
采用PXA柱对酸性化合物进行吸附,一般需要用酸性有机溶剂进行洗脱,本发明方法考察了甲醇中加入0vt%、1vt%、2vt%、5vt%甲酸的条件下,愈伤酸的洗脱效果,结果见附图2(D)。结果表明,不加入甲酸无法将愈伤酸从PXA小柱上洗脱下来,而采用1%~5%的甲酸,目标物完全洗脱,其响应无明显差异,本发明实施例中选用2%甲酸甲醇为洗脱液。
蜂蜜中愈伤酸测定方法的检出限、准确度和精密度
以定量离子和定性离子信噪比均不低于3对应样品浓度为方法检出限,以信噪比不低于10对应样品浓度为方法定量限,分别确定本发明方法蜂蜜中愈伤酸的检出限为3μg/kg,定量限为10μg/kg,对应的定量和定性离子色谱图见附图3,结果说明本发明方法具有较高的灵敏度。
天然蜂蜜均含有愈伤酸,一般没有完全空白的样品,因而选用基质相似的玉米糖浆作为空白基质,向其中添加低、中、高浓度水平(10μg/kg、20μg/kg、100μg/kg)的愈伤酸进行添加回收试验,每个添加水平分别平行测定6次,试验步骤同上。添加回收试验结果见表1,在10μg/kg、20μg/kg、100μg/kg的添加水平下,愈伤酸的平均回收率分别为85.4%、75.5%和82.7%,相对标准偏差分别为6.6%、2.4%和4.3%,说明本发明方法具有良好的准确度和精密度。不同添加浓度下代表性样品的多离子反应监测色谱图见附图4。
表1不同添加浓度下愈伤酸的回收率和精密度
Figure BDA0004089312190000091
实施例1
采用本发明的上述具体实施方法对天然蜂蜜愈伤酸含量水平进行测定和比较,具体如下:
样品来源:蜂蜜样品均为各个蜜源植物开花流蜜季节采集的天然成熟蜜,所有样品直接购自蜂农,检测前置于4℃条件下保存。
采用本发明上述记载的具体实施方法,针对采集的样品进行检测,共检测样品160批次,其中包括意蜂蜂蜜140批和中蜂百花蜜20批样品。140批意蜂蜂蜜具体植物源类型包括:油菜蜜20批,洋槐蜜20批,荆条蜜20批,椴树蜜20批,枣花蜜20批,荔枝20批,百花蜜20批。
结果如附图5所示,不同植物源蜂蜜中愈伤酸含量有一定差异,其中,油菜蜜和荆条蜜愈伤酸含量较高,平均含量均在90μg/kg水平,而荔枝蜜和洋槐蜜愈伤酸含量相对较低,平均含量在60μg/kg以下。整体上,不同蜜种蜂蜜中愈伤酸含量水平在同一个数量级,差异并不十分显著。
如附图6所示,上述140批不同蜜源蜂蜜均为意蜂蜂蜜,其整体平均含量为70.2μg/kg,而对另外20批中蜂蜂蜜检测结果表明,中蜂蜂蜜中愈伤酸平均含量为192.7μg/kg,显著高于意蜂蜂蜜。该结果表明,中华蜜蜂相对于意大利蜂,在蜂蜜酿造过程中可能分泌更多的愈伤酸。该发明技术可以为中蜂蜂蜜的营养价值和药用功效研究提供一定的支撑。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:样品前处理
取蜂蜜样品经水溶液溶解,然后碱溶液调节pH值至9.0,高速离心后取上清液;
步骤二:固相萃取
取步骤一处理后的样品进行固相萃取,对愈伤酸进行富集、净化以及洗脱;
步骤三:测定
采用液相色谱-串联质谱对蜂蜜样品中愈伤酸进行定性和定量检测,外标法定量。
2.根据权利要求1所述的一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,其特征在于,步骤一中所述的蜂蜜和水的质量体积比为0.2g/mL。
3.根据权利要求1所述的一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,其特征在于,步骤一中所述的碱液为10mol/L的NaOH溶液,离心转速10000r/min,时间10min。
4.根据权利要求1所述的一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,其特征在于,步骤二中固相萃取步骤具体如下:
(2.1)萃取柱用甲醇活化后再用去离子水平衡,甲醇和去离子水体积比为1:1;
(2.2)将步骤一得到的上清液过萃取柱,依次用6mL去离子水、6mL甲醇淋洗后真空泵抽干;
(2.3)采用体积比(1-5):(99-95)的甲酸-甲醇溶液洗脱,洗脱液50℃水浴条件下氮吹至干,加入甲醇复1溶,涡旋混匀,过0.22μm滤膜于进样瓶中待测。
5.根据权利要求1所述的一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,其特征在于,所述萃取柱采用PXA柱。
6.根据权利要求1所述的一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,其特征在于,步骤三中液相色谱-串联质谱法的检测条件如下:
液相色谱条件:
色谱柱:Atlantis T3柱(150mm×2.1mm,3μm);流速:0.35mL/min;进样量:2μL;柱温:50℃;流动相A:0.1vt%甲酸水;流动相B:甲醇;
梯度洗脱条件为:
0-3min,流动相A与流动相B的体积比保持45:55;
3-8min,流动相A与流动相B的体积比由45:55线性变化为0:100;
8-10min,流动相A与流动相B的体积比保持0:100;
10-10.5min,流动相A与流动相B的体积比由0:100线性变化为45:55;
10.5-15min,流动相A与流动相B的体积比保持45:55;
质谱条件:
离子源:电喷雾电离源ESI;电离方式:负离子模式;检测方式:多反应监测MRM;电喷雾电压:4500V;离子源温度:500℃;气帘气压力:20psi;雾化气压力:50psi;辅助加热气压力:50psi;去簇电压:40V;
愈伤酸的MRM参数:定量离子对227>183,碰撞电压18V;定性离子对227>165,碰撞电压18V。
7.根据权利要求1所述的一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,其特征在于,定量检测采用外标法,具体如下:
(3.1)取愈伤酸标准品用甲醇配制成浓度为1g/L的标准储备溶液;
(3.2)取标准储备溶液50vt%甲醇水溶液稀释成浓度为20mg/L标准中间溶液;
(3.3)取标准中间溶液用50vt%甲醇水溶液稀释成浓度为1mg/L标准工作溶液,然后将标准工作溶液用50vt%甲醇水溶液稀释成浓度分别为10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L的系列标准溶液;
(3.4)分别取不同浓度标准溶液,过0.22μm滤膜于进样瓶中,液相色谱-串联质谱法检测;
(3.5)以愈伤酸质量浓度为横坐标,愈伤酸峰面积为纵坐标进行回归,得到愈伤酸标准曲线。
8.根据权利要求7所述的一种蜂蜜中愈伤酸含量的测定方法,其特征在于,所述愈伤酸的标准曲线方程为:Y=1.76×104X+1.79×104,线性相关系数R2=0.999。
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