高效液相色谱法测定马乳中维生素C的质量浓度
2019-04-26聂昌宏古丽巴哈尔卡吾力郑欣阿依居来克卡得尔高晓黎
聂昌宏,古丽巴哈尔·卡吾力,郑欣,阿依居来克·卡得尔,高晓黎
(新疆医科大学药学院,乌鲁木齐830011)
0 引 言
维生素C又称为抗坏血酸,具有抗坏血病的作用。婴儿配方奶粉是婴儿重要的维生素C来源,一旦缺乏维生素C,则会引起孩子幼年期坏血病的发生[1],因此维生素C也是配方奶粉中需要强化的指标之一[2]。
研究证明,马乳和马乳制品有丰富的营养价值,维生素C含量较高,是最佳食品之一[3]。
常见的维生素C检测方法有:2,4—二硝基苯肼比色法[4]、紫外分光光度法[5]、碘量法[6]、2,6—二氯靛酚法等[7]。这些方法特异性较差,容易产生误差。高效液相色谱法样品预处理简单、分离度高、分析时间短。本研究旨在建立一种快速检测乳品中维生素C的高效液相色谱法,并运用于各种乳中维生素C含量的测定,进而对不同乳中维生素C含量及不同季节马乳中维生素C含量进行比较。
1 实验
1.1 仪器设备
Agilent 1220型高效液相色谱仪,AB135-S型分析天平,KQ5200DE型数控超声波清洗器,Sigma3-K30型高速台式冷冻型离心机,PS-1000型EYELA磁力搅拌恒温油槽。
1.2 材料与试剂
偏磷酸(分析纯),维生素C对照品(HPLC≥98%),马乳粉(由鲜马乳直接冷冻干燥制得);鲜马乳,鲜牛乳,鲜驼乳。
1.3 方法
1.3.1 色谱条件
色谱柱为SupersilAQ-C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为0.125%偏磷酸溶液,流速为0.8 mL/min,检测坡长为245 nm,进样量为10 μL,检测器为紫外检测器。
1.3.2 溶液配制
(1)流动相用偏磷酸溶液(0.125%):取适量偏磷酸块状固体敲打研磨至粉末状,精密称取3.57 g于烧杯中,加入适量超纯水,用磁力搅拌器在85℃热水浴中搅拌,溶解后放冷至室温,转移至1 000 mL容量瓶中,加水定容至刻度,以0.22 μm水系滤膜滤过,超声10 min,待用。
(2)提取试剂用偏磷酸溶液(3%):精密称取上述偏磷酸粉末17.14 g于烧杯中,加适量超纯水,用磁力搅拌器在85℃热水浴中搅拌,溶解后放冷至室温,转移至200 mL容量瓶中,加水定容至刻度,摇匀,即得。
1.3.3 维生素C对照品的配制
精密称取3.2 mg维生素C对照品于10 mL棕色容量瓶中,用3%偏磷酸溶液配制成质量浓度0.32 mg/mL的储备液定容,倍量稀释成160,80,40,20,10,5,2.5 μg/mL系列质量浓度对照品溶液,现用现配。
1.3.4 样品处理
称取0.4 g马乳粉(液体乳2 g)于10 mL的棕色容量瓶中,加入3%偏磷酸溶液摇匀,定容,超声10 min,于10 000 r/min转速下离心10 min,取上清液经0.22 μm水系滤膜过滤,滤液待上机检测。
1.3.4 系统适用性验证
分别取对照品溶液和供试品溶液,在上述色谱条件下进样分析,理论塔板数按照维生素C计算应不低于5 000。待测成分与相邻峰之间分离度,拖尾因子需满足测定需要。
分别取空白溶液1(0.125%偏磷酸)、空白溶液2(3%偏磷酸)、维生素C对照品溶液、样品溶液在上述色谱条件下分析。
1.3.6 线性范围
在上述色谱条件下,以1.3.3项下对照品溶液质量浓度为横坐标(x),峰面积为纵坐标(y),绘制标准曲线。
1.3.7 精密度
取同一供试品溶液,在上述色谱条件下,连续进样6次,计算维生素C色谱峰峰面积的RSD,评价仪器精密度。
1.3.8 重复性
取同一批样品,按照1.3.4项下的方法制备6份供试品溶液,在上述色谱条件下,进样分析,计算马乳粉中维生素C含量的RSD。
1.3.9 稳定性
1)单一土地利用动态度,定量描述了区域一定时间范围内某种土地利用类型变化的速度[10],其值越大,说明区域土地利用变化越剧烈,反之变化越弱。图1为巢湖流域单一土地利用动态变化图。
取同一供试品溶液,4℃及室温下放置,分别于0,1,2,4,6,8 h;在上述色谱条件下,进样分析,计算8 h维生素C色谱峰峰面积变化程度。
1.3.10 准确度
称取对照品2.19 mg于25 mL容量瓶中,用3%偏磷酸定容。称取已知含量的同批马乳粉样品9份,每份约0.2 g,精密称定,分别置10 mL容量瓶中,加3%偏磷酸溶液适量,使乳粉分散均匀,分别吸取上述对照品储备液0.5,1,1.5 mL加入样品容量瓶中,超声10 min,用3%偏磷酸定容,制成高、中、低三个浓度的供试品溶液,每个浓度3份,于10 000 r/min转速下离心10 min,取上清液经0.22 μm水系滤膜过滤,滤液上机检测,回收率为
1.3.11 样品检测
(1)不同季节马乳中维生素C含量的测定:分别于4月、7月、12月从新疆伊犁新源县各采集10个鲜马乳样品,马乳采集后迅速降温处理,-20℃保存,运至实验基地,实验前,先将样品放置4℃缓慢融化,后于室温下完全溶解,按照1.3.4的方法进行处理,进样,按照1.3.1条件上机检测,外标法定量。
(2)不同乳中维生素C含量的测定:分别取鲜马乳、鲜牛乳、鲜驼乳的常乳样本在1.3.4的方法下进行操作,每个样平行操作两次,按照1.3.1条件上机检测,外标法定量。
2 结果与分析
2.1 色谱条件的选择
2.1.1 流动相比例的选择
本研究比较了0.25%和0.125%两种浓度的偏磷酸作为流动相,有学者采用0.25%的偏磷酸作为流动相[8],结果发现,较低浓度的偏磷酸也完全能够达到检测要求。本课题选择较低浓度的偏磷酸作为流动相能够减少对色谱柱的消耗;偏磷酸相较于其他试剂,具有一定的粘性,降低其浓度,可以减少其在色谱柱中的残留。
2.1.2 流速的选择
本研究比较了0.6,0.8,1 mL/min三种流速,结果发现,降低流速会使出峰时间后移、分析时间延长;本文柱温较低,如果选用较高流速,会明显增高柱压,本研究选择0.8 mL/min的流速具有良好的分离效果,且保留时间适中。
2.2 样品前处理方法的选择
由于维生素C为水溶性物质,故不宜使用经典有机试剂提取法。实验前期比较了浓度为0.1 mol/L盐酸提取法、调节pH法、偏磷酸的除蛋白法后发现,前两种处理方法经离心后上清液仍然较为浑浊,很难通过微孔滤膜;使用3%的偏磷酸作为蛋白沉淀剂,离心后能够轻易通过微孔滤膜,上清液清澈,达到进样要求。
2.3 系统适用性及专属性实验
系统适用性试验结果显示,色谱峰理论塔板数大于10 000,分离度大于1.5,拖尾因子符合规定;专属性实验结果显示,对照品和供试品维生素C目标峰出峰时间一致,且周围无测定干扰,如图1所示。
图1 实验结果2.4线性和范围
在上述色谱条件下,以对照溶液质量浓度为横坐标(x),峰面积为纵坐标(y),绘制标准曲线,得出线性方程为y=730 547.73x-775 998.67;r=0.9999,VC质量浓度和峰面积在2.5~160 μg/mL范围内呈良好的线性关系。
2.5 精密度
精密度实验计算维生素C色谱峰峰面积的RSD为0.73%,结果表明,仪器精密度良好,见表1。
表1 精密度实验结果
2.6 重复性
重复性实验显示,6份供试品溶液测得维生素C中RSD为1.10%,表明实验重复性良好,见表2。
表2 重复性实验结果
2.7 稳定性
稳定性试验结果显示,4℃下样品8 h内含量的RSD值为1.92%,室温下样品8 h内含量的RSD值为3.58%,表明该方法在两种条件下稳定性均可,但在4℃条件下测定稳定性更好,结果见表3。
表3 稳定性实验结果
2.8 准确度
回收率实验结果显示,高、中、低三个水平的加标回收率在95.8%~97.6%范围内,相对标准偏差在1.03%~1.56%之间。表明该方法准确度良好。结果见表4。
表4 加标回收率实验
2.9 不同泌乳期马乳中维生素C含量的测定
维生素C含量测定结果如表5所示。
表5 不同季节马乳中维生素C质量分数 μg/g
由表5可以看出,夏季和冬季马乳中维生素C平均质量分数比春季高。夏季平均质量分数比春季高75.42%,冬季平均质量分数比春季高78.88%。夏季马匹主要以放牧的饲养方式为主,此时牧草正处于抽茎开花时期,营养价值较高,马匹能够从牧场获得较为充分的牧草营养,有助于马匹的生长发育;冬季马匹主要以圈养方式为主,以饲料和夏季打收的牧草为食,该阶段天气转凉,马乳中成分含量可能会受到温度变化的影响;春季在新疆伊犁,马匹需要经过长达5~6个月漫长冬季,身体较为虚弱,此阶段牧草正处于萌发期,营养相对不足,且春季是马匹集中产驹的季节,此时所采马乳多为马初乳,马匹在此时的生理状态可能也是导致其马乳中维生素C质量分数相对较低的原因。
2.10 不同乳中维生素C含量的比较
维生素C含量测定结果如表6所示。
表6 不同乳中维生素C质量分数 μg/g
由表6可以看出,与表5马常乳相比较,鲜牛乳和鲜驼乳中维生素C的含量远不及鲜马乳,马乳中维生素C含量相当于鲜牛乳的68倍,相当于鲜驼乳的35倍。马奶对于草原上的人来说意义深远,饮用马奶可以维持人体维生素的平衡,以免因为缺乏维生素C而导致坏血病的发生。有文献记载,维生素C除了具有抗坏血病的作用,同时还具有抗氧化[9],抗肿瘤[10],免疫调节[11]等作用,马乳中丰富的维生素C使其成为应用价值较高的乳品。
3 结 论
本文建立了一种检测乳品中维生素C含量的快速检测方法,并对不同季节伊犁马马乳中维生素C含量以及不同乳中维生素C含量进行了比较。该方法在2.5~160 μg/mL质量浓度范围内具有良好的线性,线性相关系数r=0.9999;高、中、低三个浓度水平的加标回收率在95.8%~97.6%范围内,相对标准偏差在1.03%~1.56%之间。该方法简便、迅速;流动相不使用有机试剂,相对更为环保;方法适用广泛,对鲜牛乳和鲜驼乳同样适用。在不同季节马乳的比较中,夏季和冬季的马乳维生素C含量相对春季明显更高;不同乳的比较中,马乳中的维生素C含量明显高于鲜牛乳和鲜驼乳。