高效液相色谱法测定维生素的研究

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在 我 国 现 行 的 《食 品 中 维 生 素 的 国 家 标 准 检 测 方 法》中 VE 的分析方法为 HPLC 法。该法现已成为各 国 VE 检测的首选分析方法, 可以对不同型的 VE 进 行测定。有的试样, 如蔬菜、水果类等低脂肪样品可免 去皂化,直接提取后进行测定。而其它试样经皂化后, 将其不可皂化的部分提取到有机溶剂中, 用 HPLC 法 测定。高效液相色谱法能够简便地分离和定量 α、β、 γ、δ型 VE ,具 有 准确 、分 辨率 高、被 测 物损 失 少 的 优 点。但当食物中的 β型或 γ型 VE 含量较少时,β型和 γ型 VE 的两峰重叠, 该重叠峰用 γ型 VE 进行定量 计算,在这种情况下会低估有效 VE 的含量。
谢和金等在测定酵母中麦角固醇含量时采用高 效液相色谱法, HYPersilBDSC185u 反相柱, 流动相为 甲醇: 水为 97: 3(体积比),紫外检测波长为 2.83 nm。 酵母样加碱乙醇(乙醇溶液中含 25%氢氧化钾)皂化、 提 取 、洗 涤 、蒸 干 、定 量 测 定 。 结 果 为 标 准 曲 线 范 围 0.02~0.8 mg/ml, 线性良好, 最 低限 量 为 0.01 mg/ml,回 收率为 96.0%~98.0%。此方法操作简便、准确、可靠。 2.1.3 VE 的测定
VC 是 人 体 易 缺 乏 而 在 营 养 上 又 必 需 的 维 生 素, 在 体 液 免 疫 和 细 胞 免 疫 中 均 有 重 要 作 用 。它 能 将 胆 固
Hale Waihona Puke Baidu
过氧化枯烯( Cumene hydroperoxide, CHPO) , 这种过氧 化物能在细胞色素 P450 介导的代谢中产生多种自由 基,并作为谷胱甘肽过氧化物酶的作用底物而使此酶 消耗, 导致细胞脂质过氧化损伤。有试验表明, 在高脂 膳 食 条 件 下 VE 可 以 提 高 对 冷 暴 露 红 细 胞 膜 Na、 K2APTase 活性。该酶活性的提高可能与体内脂质过 氧化水平下降有关。
VE 作为抗氧化剂在对抗心肌细胞脂质过氧化损 伤 中 起 着 重 要 作 用 。关 于 脂 质 过 氧 化 作 用 引 起 心 肌 细 胞 VE 含 量下 降 及膜 流 动性 降低 的 机理 尚 不清 楚,可 能 是 细 胞 中 含 有 能 产 生 多 种 自 由 基 的 引 发 剂— ——氢
机溶剂,如庚烷、乙烷、二氯甲烷等。此法对脂溶性维生 素的几何异构体分离十分有效。 2.1.4 VK 的测定
维 生 素(vitamin)是 维 持 人 体 正 常 物 质 代 谢 和 某 些 特殊生理功能不可缺少的低分子有机化合物,主要参
邵桃玉,江苏扬州大学动物科学与技术学院,225009,江苏扬 州大学文汇东路 18 号动物科学与技术学院反刍动物营养组。
赵国琦(通讯作者), 单位及通讯地址同第一作者。 收稿日期: 2006- 07- 02
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邵桃玉等: 高效液相色谱法测定维生素的研究
检测技术
B 族维生素是水溶性维生素中重要的一类, 其中 多种是酶的辅基和酶的组成部分。当人体内缺乏 B 族 维生素时,便可导致多种疾病的产生,而机体自身又无 法合成这些化合物,必须通过食物链或添加维生素制 剂给予补充。随着人们对生活品质要求的提高,复合 维生素制剂及高档营养品的出现,同时测定食物中或 药物中 B 族维生素的含量引起人们的广泛关注。B 族 维生素的检测方法已有很多,如在我国食品卫生标准 分析方法中 VB1 采用荧光法, 烟酸采用微 生 物法 ; 在 药典中 VB1、VB6、烟酰胺采用分光光度法,烟酸采用滴 定法; AOAC 方 法中 VB1 采 用荧 光法,烟 酸 、烟 酰 胺 采 用比色法和自动测定法, VB6 采用微生物法 和 生物 生 长测定法等。日本卫生试验法中 VB1 采用荧光法和高 压 液 相 色 谱 法,烟 酸 、烟 酰 胺 采 用 柯 尼 希 反 应 定 量 和 微生物法,VB6 采用微生物法。这些方法多数是针对某 个单一维生素的测定,而且耗费时间较长,有些还是半 定量的。近年来国内外学者对多种 B 族维生素的同 时测定进行了大量研究,出现了许多分析方法,其中以 高效液相色谱分析法较为突出。具体工作如下: 2.2.2.1 药品中 B 族维生素的测定
VA 除了以往人们所知的对人体的视觉具有调节 功能外,近来发现其对人体的免疫功能也具有一定的 作用,在大鼠细胞免疫功能的试验中发现, VA 严重缺 乏 会 使 大 鼠 的 胸 腺 、脾 脏 明 显 萎 缩,轻 度 缺 乏 将 不 同 程度损害免疫器官, 进一步导致淋巴细胞 的 成熟 、活 化产生障碍。VA 对免疫功能的调节有很大一部分是 通过细胞因子网络来 实 现的,VA 是 T 细 胞 活化 的 重 要参与因子,VA 缺乏,T 细胞 活 化障 碍。临 床 上还 发 现, 亚临床型 VA 缺乏的儿童感染性疾病的发病率远 大于正常儿童。
与各种酶的组成,因其结构和理化性质不同,使其各具 特殊的生理功能。维生素种类很多,在化学结构上并 无共性,它们 可 分为 胺类(VB1)、醛 类(VB6)或 醇 类(VA); 根据其物理性质可分为两大类, 即脂溶性维生素和水 溶性维生素。脂溶性维生素包括 VA(视黄醇)、VD(骨 化醇)、VE(生育酚)、VK(甲萘醌)和 β- 胡萝卜素等。水 溶 性 维 生 素 包 括 B 族 维 生 素 (VB1、VB2、VB6、VB12、PP 等 )、VC、叶 酸 、泛 酸 和 生 物 素 等 。 2.1 脂溶性维生素的测定 2.1.1 VA 的测定
《饲料工业》·2007 年第 28 卷第 18 期
检测技术
高效液相色谱法测定维生素的研究
邵桃玉 赵国琦
1 高效液相色谱的分析原理及特点 高效液相色谱的基本原理是将经过提纯的试样
用微量进样器注入加样系统,起动高压泵,试样被流动 相带入色谱柱内,在一定高压下,样品在色谱柱内的填 料(固定 相)与 流 动相 之 间经 过 无数 次的 交 换,并 按 物 质 在 两 者 之 间 的 分 配 系 数 、分 子 极 性 的 大 小 以 及 所 带 电荷数的多少等进行分离,通过检测器检测,根据峰高 或 峰 面 积 精 确 地 计 算 出 所 测 物 质 的 含 量 。高 效 液 相 色 谱 仪 器 设 备 复 杂 ,但 分 析 操 作 省 时 、省 力 、省 试 剂 ,还 具 有以下突出特点:
关于 食品 和 乳品 中 VK1 的 测 定 方 法 在 国 家 标 准 中已经有规定,但较复杂,保留时间长(约 55 min),样品 干扰峰分不开,检出限高(每 100 g 大于 10 μg)。赵建 国等通过改进流动相和样品处理方法,确定了最佳的 流动相配比,缩短了分析时间(Rt=11 min 左右),降低了 检出限, VK1 的最小检出浓度 每 100 g 达 到 0.20 μg。 施杏芬等用高效液相色谱法测定饲料添加剂 VK3, 结 果 表 明, 其 重 复性 好, 变 异 系数 在 1.0%左 右 , 对 标 准 品和不同样品进行相同处理后, 分别在高效液相色 谱仪和紫外分光光度仪上进行测定, 高效液相色谱 仪测得的回收率在 99.29%~100.4%之间, 比紫外法高 1%~2%。 2.2 水溶性维生素的测定 2.2.1 VC 的测定
虽然反相 HPLC 法是 VE 的国标分析方法, 它包 括短链烷基(如 C8)反相系统和长链烷基(如 C18)反相 系统, 但在同时分析其它维生素时, β型 VE 与 γ型
醇 转 化 为 胆 酸,具 有 降 低 血 胆 固 醇 浓 度 、减 缓 动 脉 粥 样 硬 化 的 作 用 。有 资 料 表 明 ,食 管 癌 、胃 癌 高 发 区 居 民 VC 摄入量不足,癌症的发病率与人群的 VC 摄入量呈 负相 关, 其 原 因可 能 与 VC 阻 断 体 内 N- 亚 硝 基 化 合 物合成作用有关。在水果和蔬菜中含有较丰富的 VC, 它也是保健食品中常见的活性成分。测定 VC 的方法 主要有 2,6- 二氯靛酚钠盐滴定法、2,4- 二硝基苯肼比 色法、荧光光度分析法等。由于 VC 具有 较强 的 还原 性, 在中性和碱性条件下不稳定,遇热容易破坏,上述 方 法 灵 敏 度 低 ,操 作 繁 琐 、费 时 ,测 定 值 往 往 偏 低 。而 高 效 液 相 色 谱 法 具 有 高 速 、高 效 、高 灵 敏 度 的 特 点 。雍 莉 等 采 用 HPLC 法 快 速 测 定 保 健 食 品 和 果 蔬 中 VC 含 量, 用 5 g/l 草酸超声提取样品,以 0.010 mol/l NH4Ac- HAc 缓冲溶液(pH 值为 4.5)作流动相, 经 C18 色谱柱 分 离, 用 紫 外检 测 器 在 262 nm 波 长 下 测 定 VC 的 吸 光度值,并与标准系列比较,测定结果线性范围为 0.50~ 1 000 μg/ml,检出 限 为 50 ng/ml,样 品 的加 标回 收 率为 88.57%~99.12%, 相对标准偏差为 1.31%~2.82%。此方 法灵敏度高,选择性好, 操作简便、快速,5 min 即可完 成定量检测, 具有实用价值。 2.2.2 B 族维生素的测定
③ 重复性好。此项技术对操作者技巧的依赖程 度小, 避免了常规化学分析中手工操作所带来的误 差。
④ 高效液相色谱柱可以多次使用而无需再生,改 变了经典液相色谱中薄板一次使用的浪费状况,大大 节约了财力。
⑤ 精确度高。由于它分辨率高,具有很高的选择 性,且自动化程度高; 又由于其方法先进,结果可靠,适 用范围广,故已受到人们的关注。 2 利用高效液相色谱测定维生素
① 分辨率高。由于高效液相色谱选用的载体(固 定相) 是直径仅为 10 μm 和 5 μm 的填料,组分在几十 甚至几百个大气压力下通过色谱柱, 不断地在流动相 与固定相之间交换,分辨率大大高于经典液相色谱。
② 分析速度快。一般的化学分析往往需要几小 时到十几小时,而高效液相色谱分析一般在十几分钟 到 几 十 分 钟 内 就 能 完 成 。以 往 测 定 维 生 素 常 用 的 化 学 方法,只能进行单独测定一种维生素,测试过程繁琐, 需配制多种化学试剂,费工又费时,而且灵敏度低,分 析的试样需求量大, 既不利于采集, 也不利于远途携 带,给工作带来诸多的不便。
2.1.2 VD 的测定 VD 在调节钙、磷代谢方面的作用已经明确,最近
其在抑制肿瘤方面的作用已引起人们的关注。1, 25- 二羟 基 VD3[1,25(OH)2D3]对 一 些肿 瘤 细胞 的 生 长 和 化 学 致 癌 诱 发 的 动 物 皮 肤 、乳 腺 肿 瘤 有 抑 制 作 用,即 通 过作用于细胞膜, 使细胞内 Ca2+流入增多而发挥生物 学作用。
随 着 HPLC 法 在 食 品 分 析 中 的 应 用 , 现 已 成 为 VA 主要的分析方法, 具有快速、准确、精密等优点。适 合 于 天 然 食 物 和 VA 强 化 剂 等 各 种 食 物 中 VA 的 测 定,特别是对于低含量的样品测定的精确度也较高,最 小的检出限为 0.8 ng。VA 在食物中常以酯类形式存 在,用氢氧化钾- 乙醇溶液加热皂化后, 可使其转化为 游离的 VA[由于 VA 容易被氧化, 因此, 在试样处理过 程中需加抗氧化剂(BTH)保护], 使用高效液相色谱仪 C18 反相柱, 并由紫外检验器定量测定。
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检测技术
邵桃玉等: 高效液相色谱法测定维生素的研究
卜素与其它成分分离。在 450 nm 波长下进行 HPLC 分析检测,计算出各种类胡萝卜素的含量。本方法较 适合于羟基类胡萝卜素的分析测定,对氧合羟基类胡 萝 卜 素 的 分 离 、分 析 效 果 较 差 。
VE 不易分离。只有采用正相 HPLC 法才能很好地分 离 VE 的 8 种同分异构体。正相 HPLC 法也称为吸附 HPLC 法,其固定相为极性固定相,如硅胶、氧化铝以及 氨基、氰基等键合固定相。流动相为非极性或弱极性有
在类胡萝卜素的分 析中 , HPLC 法是 较 纸层 析 法 更为灵敏的方法,可以分离测定 α- 胡萝卜素、β- 胡萝 卜素、γ- 胡萝卜素、番茄红素和斑螯黄素等不同形式 的类胡萝卜素。HPLC 法是目前国外测定各种类胡萝 卜素的最常用方法, 但也是较昂贵和较复杂的方法。 HPLC 法的原理、适用范围、试样前处理及操作与纸层 析法相同, 只是浓缩定容后的试样不是经过纸层析, 而是进入 HPLC 的 C18 柱, 经 流 动相 洗脱 后 , 用紫 外 分 光 光 度 计 检 测 。称 取 一 定 量 类 胡 萝 卜 素 配 制 成 标 准 液, 试样以丙酮- 石油醚混合溶剂反复萃取, 使类胡萝
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