高效液相色谱-电化学检测器测定富硒酵母中硒代蛋氨酸含量*
2016-12-29陈荣祥保玉心
陈荣祥,保玉心
(1.遵义医学院医学与生物学研究中心,贵州 遵义 563000;
2.贵州省遵义市理化分析测试工程技术研究中心,贵州 遵义 563000)
高效液相色谱-电化学检测器测定富硒酵母中硒代蛋氨酸含量*
陈荣祥1,2,保玉心1,2
(1.遵义医学院医学与生物学研究中心,贵州 遵义 563000;
2.贵州省遵义市理化分析测试工程技术研究中心,贵州 遵义 563000)
目的 建立测定富硒酵母中的硒代蛋氨酸含量的高效液相色谱-电化学检测器检测法。方法 色谱柱采用Agilent Eclipse plus C18柱(150 mm×3.0 mm,3.5 μm),流动相为100 mmol/L柠檬酸缓冲盐(pH=2.75,含300 mg/L辛烷基磺酸钠)-甲醇(85∶15),检测电压为500 mV(ECD1)和700 mV(ECD2)。结果 硒代蛋氨酸质量浓度在1~300 μmol/L范围内与峰面积线性关系良好(r2=0.999 6),检出限为0.30 μmol/L,加样回收率为101.30%,RSD为2.30%(n=6)。结论 该方法操作简便,灵敏度高,重复性好,可用于富硒酵母中硒代蛋氨酸的检测。
高效液相色谱-电化学检测器;富硒酵母;硒代蛋氨酸
硒是人体重要的微量元素,具有较强的抗癌活性[1]。食物中硒的存在形式分为无机硒和有机硒,动物体对有机硒的利用率远大于无机硒[2]。富硒酵母是常见补充硒的保健产品,国内外均有大量产品在市场销售。其中硒代蛋氨酸是富硒酵母中有机硒的主要成分,占有机硒含量的65%以上[3]。目前多采用色谱分离法检测食品中硒代蛋氨酸,此方法具有高选择性和高灵敏度的优点。色谱分离方法包括气相色谱法[4-5]、液相色谱法、毛细管电泳[6-7]等。其中液相色谱法是最主要的分离方法,与其相匹配的检测方法,如液相色谱-电感耦合等离子质谱法[3,8-9]、液相色谱 -原子荧光法[10-11]、液相色谱-荧光检测法[12-13]等。其中电感耦合等离子质谱和原子荧光对硒的检测选择性较好,但这两类检测器和液相联用尚未普及,荧光检测器的灵敏度较高,但对硒代蛋氨酸的检测选择性较差。因而,电化学检测器(ECD)具有高灵敏性和低检测限,在痕量组分分析中具有明显优势。硒代蛋氨酸和蛋氨酸结构类似,都在一定条件下容易氧化,因而可以采用高灵敏、高选择性的电化学检测器进行检测。目前,国内外尚未见利用液相色谱-电化学检测器进行硒代蛋氨酸检测的报道。为此,笔者建立了快速、灵敏的高效液相色谱(HPLC)-ECD方法,用于富硒酵母中硒代蛋氨酸的测定。
1 仪器与试药
1.1 仪器
Ultimate 3000型高效液相色谱(Thermo fisher),包括ISO 3100型等度泵,WPS 3000 TBSL型自动进样器,CoulochemⅢ型电化学检测器(含6011串联双电极检测池),工作站为Chromeleon 6.8;PE-50型pH计(Mettler Toledo);AL104型电子天平(万分之一,Mettler toledo);Elix超纯水仪(Merck Millipore)。
1.2 试药
富硒酵母粉(市售,批号为201505);富硒酵母片(市售,批号为 435568);普通酵母粉(市售,批号为20150227);硒代蛋氨酸(含量为97%,批号为L530N44,北京百灵威科技有限公司);Tris(分析纯)、脂肪酶(批号为45212)均购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;甲醇(色谱纯)、柠檬酸(ACS级)、柠檬酸钠(ACS级)、辛烷基磺酸钠(ACS级)、链霉蛋白酶(批号为SLB5636V)均购自Sigma-Aldrich公司;实验室自制超纯水。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
色谱柱:AgilentEclipse plus C18柱(150 mm×3.0 mm,3.5 μm);柱温:35℃;流动相:100 mmol/L柠檬酸缓冲盐(pH=2.75,含 300 mg/L辛烷基磺酸钠)-甲醇溶液(85∶15);流速:0.4 mL/min;进样量:5 μL;自动进样器温度:4℃;检测池电压:500 mV(ECD1)和700 mV(ECD2)。
2.2 溶液制备
对照品溶液:准确称取硒代蛋氨酸标准品,用0.1 mol/L盐酸溶解、定容并摇匀后,配制成10mmol/L的标准贮备液,保存于-20℃的冰箱中。使用前将标准贮备液用流动相稀释,配制成一系列不同浓度的对照品溶液。
供试品溶液[14]:准确称取0.5 g富硒酵母粉或粉碎后的富硒酵母片,加入30 mmol/L pH 7.5的tris-HCl缓冲溶液5 mL(含 20 mg链霉蛋白酶和10 mg脂肪酶),37℃下震荡20 h。2 500 r/min离心10 min,上清液经0.22 μm滤膜过滤,即得。阴性对照品溶液:取普通酵母粉,按供试品溶液制备方法处理,即得。
2.3 方法学考察
专属性试验:按拟订色谱条件,取硒代蛋氨酸对照品溶液、富硒酵母酶解液及普通酵母酶解液各5 μL进样。结果硒代蛋氨酸对照品溶液与供试品溶液色谱相应的位置上,有相同保留时间的色谱峰,而阴性对照品溶液在此无对应色谱峰。色谱图见图1。
线性关系考察:将硒代蛋氨酸标准贮备液用流动相逐级稀释为浓度为 1.0,5.0,10.0,50.0,100.0,300.0 μmol/L的标准工作液,每个浓度的标准溶液平行进样3次,以峰面积(Y,nA·min)为纵坐标、样品浓度(X,μmol/L)为横坐标绘制标准曲线。硒代蛋氨酸的回归方程为 Y=5.191 0 X+0.247 5,r2=0.999 6(n=6)。结果表明,硒代蛋氨酸浓度在1~300 μmol/L范围内与峰面积呈良好的线性关系。以信噪比(S/N)=3计算本方法的检出限为0.30 μmol/L。
精密度试验:精密吸取同一对照品溶液,按拟订色谱条件连续进样 5次,记录峰面积。结果的 RSD为0.94%(n=5),表明仪器精密度良好。
图1 专属性试验色谱图
稳定性试验:硒代蛋氨酸可在直流氧化模式下测定,说明具有较强的还原性,因此在自然条件下也有可能会被氧化。为了研究样品稳定性对研究结果的影响,本研究中将自动进样器温度设置为4℃,采用同一份(浓度为50 μmol/L标准溶液)样品重复进样,得到峰面积随时间的变化规律。结果的 RSD小于2.00%,表明供试品溶液于4℃下在24 h内稳定性良好。
重复性试验:精密称取同一批样品,按2.2项下方法制备供试品溶液5份,分别进样测定含量。结果硒代蛋氨酸含量为92.97 μg/g,RSD为2.1%(n=5),表明该方法重复性良好。
加样回收试验:在已知硒代蛋氨酸含量的样品中进行回收率试验,3个添加水平分别为 30.0,50.0,100.0 μmol/L,用优化后的处理方法对硒代蛋氨酸进行含量测定,每个浓度平行进样6次,计算回收率。结果见表1。
2.4 样品含量测定
按本方法对富硒酵母粉和富硒酵母片分别进行测定,结果二者硒代蛋氨酸的平均含量分别为1 206.56 μg/g和92.97 μg/g(n=3)。
表1 硒代蛋氨酸加样回收试验结果(n=6)
3 讨论
3.1 流动相选择
和其他的检测器有所不同,使用电化学检测器时流动相中需要有一定浓度的缓冲盐。因而通常可以调节流动相的pH来改变结构中含有酸碱基团化合物的保留时间。酵母酶解液中氨基酸的含量丰富,其中不乏在电化学检测器中有响应的氨基酸成分,如酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸等。通过优化流动相条件,可以将富硒酵母酶解液中的硒代蛋氨酸和干扰组分分离。
由于氨基酸在反相C18柱中保留能力较弱,因此加入了一定浓度的辛烷基磺酸钠来增加色谱柱的分离能力。通过在调节pH,0~600 mg/L范围内调节辛烷基磺酸钠的浓度,最终确定流动相为100 mmol/L柠檬酸缓冲盐(pH=2.75,含300 mg/L辛烷基磺酸钠-甲醇(85∶15)溶液。
3.2 检测电压选择
在优化的流动相条件下,将检测池的电压由0 mV逐渐升高至800 mV,同一份样品重复进样,可见峰高随电压的变化而变化,提示在电压低于500 mV时,硒代蛋氨酸几乎不氧化,而700 mV时氧化完全。故试验中将ECD1的检测电压设为500 mV,用于氧化样品中的部分,干扰组分,以降低噪音;将ECD2的电压设为700 mV,用于硒代蛋氨酸的检测。
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Determination of Selenomethionine in Selenium-Enriched Yeast by HPLC-Electrochemical Detector
Chen Rongxiang1,2,Bao Yuxin1,2
(1.Center for Medical and Biological Research,Zunyi Medical College,Zunyi,Guizhou,China 563000;
2.Zunyi Municipal Center for Physical and Chemical Analysis and Testing Technology,Zunyi,Guizhou,China 563000)
Objective To establish an HPLC-electrochemical detection method for the determination of selenomethionine in seleniumenriched yeast.M ethods The column was an Agilent Eclipse plus C18column(150 mm×3.0 mm,3.5 μm).100 mmol/L citrate buffer (pH=2.75,containing 300 mg/L1-Octanesulfonic acid sodium salt)-methanol(85∶15)was used as the mobile phase and the detection voltage was set at 500 mV(ECD1)and 700 mV(ECD2).Results Selenomethionine showed good linearity in the range of 1-300 μmol/L(r2=0.999 6),the detection limit was 0.30 μmol/L,and the recovery rate was 101.30%,RSD was 2.30%(n=6).Conclusion The method is simple,sensitive,reproducible,which can be used for the determination of selenomethionine in seleniumenriched yeast.
HPLC-electrochemical detector;selenium-enriched yeas;selenomethionine
R927.2;R977.4
A
1006-4931(2016)23-0068-03
陈荣祥(1984-),男,博士研究生,讲师,研究方向为色谱分析,(电子信箱)chenrongxiang2014@163.com;保玉心(1979-),女,硕士研究生,副教授,研究方向为色谱分析,本文通讯作者,(电子信箱) baoyuxinzmc@163.com。
2016-08-01)
*遵义医学院博士启动基金,项目编号:F-798;贵州省科技厅基础研究项目,项目编号:黔科合基础〔2016〕1172。