高效液相色谱法测定饲料中五种核苷酸的含量
2017-01-08蔡小明吴少明杨旺火
■蔡小明 吴少明 杨旺火 刘 芳 梁 敏 林 钦
(福建省产品质量检验研究院国家加工食品质量监督检验中心,福建福州350002)
核苷酸是一类由嘌呤碱或嘧啶碱基、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。根据碱基的不同,又有腺嘌呤核苷酸(腺苷酸,AMP)、鸟嘌呤核苷酸(鸟苷酸,GMP)、胞嘧啶核苷酸(胞苷酸,CMP)、尿嘧啶核苷酸(尿苷酸,UMP)、胸腺嘧啶核苷酸(胸苷酸,TMP)及次黄嘌呤核苷酸(肌苷酸,IMP)等[1]。随着动物营养学研究深入,核苷酸在饲料中的功能和作用机理也逐步被人们重新认识,在动物生长过程中可提高免疫力,促进铁的吸收,参与脂蛋白的代谢,调节肠道菌群,有助组织生长和分化等[2-3]。
国内对核苷酸检测方法研究较少,特别是饲料中核苷酸检测方法研究未见报道。目前,核苷酸的测定方法主要有:荧光法、毛细管电泳法、高效液相色谱法、离子交换色谱法及液相色谱-质谱法等[4-6]。毛细管电泳法重现性较差,荧光法及离子交换色谱法存在较大的干扰,饲料基质较为复杂,采用液相色谱-质谱法基质效应强,准确定量较为困难。因此,本文欲选用高效液相色谱建立饲料中五种核苷酸的测定方法。
1 试验部分
1.1 主要仪器和试剂
Alliance 2695高效液相色谱仪器(配二极管阵列检测器)(美国Waters公司)、Milli-Q超纯水纯化系统(美国Millipore公司)、BT 224 S分析天平(德国赛多利斯公司)、DS-8510 DTH超声波振荡器(上海生析超声仪器有限公司)、XH-B旋涡混均器(江苏康健医疗用品有限公司)、0.45 μm尼龙滤膜(天津市津腾实验设备有限公司)。
五种核苷酸标准品:腺嘌呤核苷酸(AMP)、鸟嘌呤核苷酸(GMP)、胞嘧啶核苷酸(CMP)、尿嘧啶核苷酸(尿苷酸,UMP)及次黄嘌呤核苷酸(IMP)购于德国DR公司。试验用水为Milli-Q超纯水,其余试剂均为色谱纯。
1.2 色谱条件
色谱柱:Ultimate XB-C18(5 μm、4.6 mm×250 mm);流动相:甲醇-水溶液(含0.04%磷酸及0.7%三乙胺);流速1.0 ml/min;柱温:35℃;检测波长(UV)255 nm;进样量10 μl。
1.3 标准溶液的配制
1.3.1 储备液的配制
准确称取五种核苷酸标准品约25 mg(准确至0.000 1 g),超纯水溶解定容至25 ml(每个组分称取的质量都要校正水分和钠盐含量,以酸型计)。配制成浓度约为1.00 mg/ml的标准储备液。
1.3.2 标准工作曲线的配制
准确吸取适量标准储备液,稀释成浓度分别为2、5、10、20、50 μg/ml的标准系列。
1.4 样品处理
准确称取5 g样品于100 ml锥形瓶中,加入40 ml超纯水、0.1 g EDTA超声提取15 min后,0.1 mol/l盐酸调节pH值至3.0,转移至50 ml容量瓶,超纯水定容,充分混匀,离心后过0.45 μm滤膜,供HPLC分析。
2 结果与讨论
2.1 检测波长的选择
将五种核苷酸储备液稀释成适量浓度上机测试,在208~384 nm波长进行全扫描,结果如图1所示,五种核苷酸最大吸收峰在245.8~277.8 nm之间,试验结果表明,在255 nm处,五种核苷酸响应均较好,且无明显干扰,因此本文选择255 nm作为五种核苷酸的检测波长。
2.2 流动相的选择
核苷酸类物质通常采用液相色谱检测,其流动相中需加入离子对试剂才能实现基线分离,本试验选用甲醇/水作为流动相,分别加入三乙胺、四丁基硫酸氢铵、四丁基氯化铵3种离子对试剂,考察其对5种核苷酸分离度的影响,试验数据表明,三乙胺的结果最优。此外,本试验还考察了流动相的pH值对5种核苷酸保留能力的影响,分别在水相中加入0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%磷酸,结果显示加入0.04%的磷酸时5种核苷酸的保留时间较为理想,基线分离的同时又节约分析时间。
图1 五种核苷酸光谱图
2.3 前处理条件优化
饲料基质较为复杂,其所含的蛋白质、脂肪及重金属离子等均会对检测造成影响。因此,本文采用调节pH值沉淀蛋白、加入EDTA络合重金属离子。分别采用甲酸、0.1 mol/l盐酸、冰乙酸及0.1%三氯乙酸溶液调pH值,结果表明当采用0.1 mol/l盐酸试验,调节pH值至3.0,蛋白沉淀较全,干扰最小,且回收率较优;而EDTA的量太少,金属离子去除不完全,过多则会影响色谱柱的使用寿命,分别采用不同量的EDTA(0.05、0.10、0.15、0.20 g)进行试验,结果显示,当EDTA的量达到0.10 g及以上时,结果较好。因此,本文选用0.1 mol/l盐酸作为酸度调节剂,采用0.10 g EDTA作为络合剂。
2.4 线性范围和检测限
在2.0~50.0 μg/ml范围内配制五个不同浓度水平标准溶液进行试验,以目标物的峰面积作为y轴,浓度作为x轴进行线性回归,得出线性回归方程。检测限以3倍信噪比计,定量限以10倍信噪比计(结果见表1),5种核苷酸线性关系良好(R2值均大于0.999),检测限在2~4 mg/kg之间,定量限在6~12 mg/kg之间,满足分析要求。
表1 线性方程、线性参数及线性范围
2.5 精密度与准确度
以阴性饲料样品作为基质,进行10、50、200 mg/100 g三种水平加标回收试验,每种水平平行试验6次,结果见表2。由表2可知,5种核苷酸平均回收率在95.1%~109.0%之间,相对标准偏差(RSD)在0.6%~2.8%之间,满足方法学要求。
表2 回收率与精密度(n=6)
2.6 实际样品检测
随机购买市售三种不同类型饲料,每种选取10家不同品牌样品进行5种核苷酸的测定。结果见表3。浓缩料中5种核苷酸均有检出,含量在84~10 589 mg/100 g之间;配合饲料检出4种核苷酸,含量在25~1 938 mg/100 g之间;鱼粉中检出3种核苷酸,含量在2 547~22 401 mg/100 g之间,说明所建立方法适用于饲料中5种核苷酸的检测。
表3 饲料中五种核苷酸含量范围(mg/100 g)
3 结语
本文建立了饲料中五种核苷酸的高效液相色谱的测定方法,该方法操作简单、检测限低、重现性好,并成功将该方法应用于实际样品的检测,为饲料中核苷酸检测提供参考。