曹利瑞，朱 松，俞劍燊，夏永軍，王光強(qiáng)，胡 健，艾連中,（.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海 0009；.江南大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 4；.上海金楓酒業(yè)股份有限公司 上海黃酒工程技術(shù) 研究中心，上海 050）

黃酒中9 種生物胺的高效液相色譜分析法

曹利瑞1，朱 松2，俞劍燊3，夏永軍1，王光強(qiáng)1，胡 健3，艾連中1,*
（1.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海 200093；2.江南大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214122；3.上海金楓酒業(yè)股份有限公司 上海黃酒工程技術(shù) 研究中心，上海 201501）

建立一種檢測黃酒中生物胺的反相高效液相色譜法。用三氯乙酸提取黃酒中生物胺，丹磺酰氯作為衍生化試劑，1,7-二氨基庚烷作為內(nèi)標(biāo)定量。色譜條件為：Waters XBridge C18色譜柱（4.5 mm×250 mm，3.8 μm）作為分離柱，乙腈和水作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，流速1 mL/min，紫外檢測波長254 nm。結(jié)果表明，9 種生物胺（鹽酸吡哆胺、色胺、腐胺、尸胺、β-苯乙胺、組胺、酪胺、精胺和亞精胺）在40 min內(nèi)能被很好分離。在1～50 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，各種生物胺呈現(xiàn)良好的線性相關(guān)性（R2＞0.999）。各生物胺加標(biāo)回收率為79.54%～89.55%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.14%～6.35%，該法各組分檢出限（RSN=3）為0.002～0.009 mg/L。應(yīng)用柱前衍生化高效液相色譜-紫外檢測法，實(shí)現(xiàn)了黃酒中生物胺的準(zhǔn)確檢測。

生物胺；黃酒；高效液相色譜法；梯度洗脫

生物胺（biogenic amine，BA）是一類具有一定生物活性的有機(jī)化合物。可看作是氨分子中的氫原子被烷基或者芳基取代后而生成的化合物。生物胺具有一定的生理功能，微量生物胺是生物體（包括人體）內(nèi)的正?；钚猿煞?，但是，人體攝入過多的生物胺并進(jìn)入血液中，易產(chǎn)生頭痛、呼吸紊亂、心悸、血壓變化等不良癥狀[1]。常見的食品中的生物胺主要包括腐胺、尸胺、精胺、亞精胺等脂肪族生物胺，酪胺、苯乙胺等芳香族生物胺，及組胺、色胺等雜環(huán)族生物胺。

生物胺普遍存在于發(fā)酵產(chǎn)品中，比如酸奶、奶酪、發(fā)酵香腸、醬菜、泡菜、腐乳、醬油、葡萄酒、啤酒等。其中，酒類生物胺的研究較多，主要針對葡萄酒[2]、啤酒[3]、青棵酒[4]、桑果酒[5]以及黃酒[6]等。由于生物胺的種類很多，且各種生物胺之間可以相互轉(zhuǎn)化，此外生物胺的毒性受很多因素影響，且具有個(gè)體差異性，因此制定酒中的生物胺標(biāo)準(zhǔn)十分困難，但部分國家已經(jīng)嘗試根據(jù)不同食品的特性給出生物胺的限量標(biāo)準(zhǔn)。澳大利亞和瑞士規(guī)定葡萄酒中的組胺不得高于10 mg/L，法國不得高于8 mg/L，荷蘭不得高于3.5 mg/L，而德國更加嚴(yán)格，不得高于2 mg/L[7]。

目前已有多種方法應(yīng)用于食品中生物胺的測定，如電化學(xué)生物傳感器法[8]、薄層色譜法[9]、氣相色譜法[10]、離子色譜法[11]、反相高效液相色譜（reversed phase highperformance liquid chromatography，RP-HPLC）法[12]、毛細(xì)管電泳法[13]、酶聯(lián)免疫法[14]、膠束液相色譜[15]等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，電化學(xué)生物傳感器法可以初步篩選食品中的生物胺，具有簡便、高效、靈敏等優(yōu)點(diǎn)，但由于酶源的選擇及酶活的保持方面仍需改善，應(yīng)用面較窄。薄層色譜法具有操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但只能進(jìn)行生物胺的定性和半定量檢測。氣相色譜法測定時(shí)前處理簡單，無需衍生化，但應(yīng)用的生物胺種類較少。離子色譜法具有高效、靈敏度好、選擇性高、所用樣品量少等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)測定生物胺的種類有限。RP-HPLC法可以對食品中的生物胺進(jìn)行定量分析，具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性，缺點(diǎn)是前處理較復(fù)雜，需進(jìn)行衍生化處理。毛細(xì)管電泳法具有快速簡便、所需樣品量少、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但其檢出限較高，重復(fù)性較差。酶聯(lián)免疫法分析快速，可以幾個(gè)樣品同時(shí)分析，但應(yīng)用范圍較窄，目前多應(yīng)用在組胺的分析。膠束液相色譜應(yīng)用于生物胺的研究報(bào)道較少，其具有成本低、選擇性好、流動(dòng)相毒性小等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)際應(yīng)用中，主要采用HPLC法對食品中生物胺進(jìn)行檢測分析。本研究參考GB/T 5009.208—2008《食品中生物胺含量的測定》中樣品前處理方法根據(jù)實(shí)際樣品進(jìn)行調(diào)整并改進(jìn)，簡化了前處理步驟，并從流動(dòng)相的選擇、色譜柱的選擇、衍生化試劑的選擇及其量的確定、洗脫條件的優(yōu)化等方面進(jìn)行了研究，建立了同時(shí)檢測黃酒中9種生物胺含量的RP-HPLC方法，并進(jìn)行了評估。結(jié)果表明，該方法快速簡便、靈敏度高、重復(fù)性和準(zhǔn)確性好，可以滿足黃酒中生物胺的檢測要求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

9 種單體生物胺標(biāo)準(zhǔn)品：鹽酸吡哆胺（CAS號：524-36-7，98%）、組胺（CAS號：51-45-6，96%）、β-苯乙胺（CAS號：64-04-0，98%）、酪胺（CAS號：51-67-2，98%）、腐胺（CAS號：110-60-1，98%）、尸胺（CAS號：462-94-2，98%）、色胺（CAS號：61-54-1，98%）、亞精胺（CAS號：124-20-9，99%）、精胺（CAS號：71-44-3，98%）、1,7-二氨基庚烷（98%）、丹磺酰氯（98%） 阿拉丁試劑有限公司；甲醇、丙酮（均為色譜純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。乙醚、正丁醇、正己烷、三氯甲烷、谷氨酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、氫氧化鈉、鹽酸、三氯乙酸（均為分析純）。

1.2 儀器與設(shè)備

1525高效液相色譜儀（配2998紫外檢測器、2707自動(dòng)進(jìn)樣器、Empower3化學(xué)工作站） 美國Waters公司；3K30冷凍離心機(jī) 德國Sigma公司；V3旋渦混合器 德國IKA公司；KQ-600B超聲波清洗儀 上海續(xù)暢實(shí)業(yè)有限公司；WNB45L1數(shù)顯恒溫水浴鍋 德國Memmert公司；MGS-2200氮吹儀 上海匯析精密儀器有限公司；ML204電子分析天平 瑞士Mettler Toledo公司；PB-10酸度計(jì) 德國Sartorius公司；Milli-Q超純水器美國Millipore公司；0.22 μm濾膜針頭濾器 上海安普科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液及內(nèi)標(biāo)使用液的配制

準(zhǔn)確稱取適量的各種生物胺標(biāo)準(zhǔn)品，0.1 mol/L鹽酸溶液作為稀釋液，配制標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，使其終質(zhì)量濃度為l 000 mg/L，儲存于4 ℃冰箱。取上述各溶液，依然用0.1 mol/L鹽酸稀釋，充分混勻，其終質(zhì)量濃度為100 mg/L，即生物胺標(biāo)準(zhǔn)混合使用液。分別取適量此混合使用液，以0.1 mol/L鹽酸溶液作為稀釋液，分別配制成終質(zhì)量濃度為1.00、2.50、5.00、10.0、15.0、25.0、50.0 mg/L的梯度標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取適量內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，0.1 mol/L鹽酸溶液作為稀釋液，配制成質(zhì)量濃度為1 000 mg/L的內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，儲存于4 ℃冰箱。取所配制內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，用0.1 mol/L鹽酸稀釋，配制成質(zhì)量濃度為100 mg/L的內(nèi)標(biāo)使用液，儲存于4 ℃冰箱。以上所配制標(biāo)準(zhǔn)溶液及內(nèi)標(biāo)使用液的保存期限為1周。

1.3.2 樣品預(yù)處理及衍生化

量取10.00 mL酒樣，加入0.2 mL內(nèi)標(biāo)使用液，再加入適量氯化鈉至溶液飽和。準(zhǔn)確移取5.00 mL的試樣提取液，置于離心管中，使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為11.5～12.0。再加入5.0 mL的正丁醇-三氯甲烷（1∶1，V/V）混合溶液，充分混合，4 000 r/min離心10 min，分層后，吸取有機(jī)相，重復(fù)操作兩次，合并提取液，取3.0 mL提取液，再加入0.2 mL l mol/L鹽酸，充分混合，在40 ℃條件下用氮?dú)獯蹈?，然后加?.0 mL 0.1 mol/L鹽酸，溶解殘留物，待衍生。

取0.50 mL上述待衍生的試樣溶液，加入飽和碳酸氫鈉溶液1.5 mL、丹磺酰氯衍生溶液1.5 mL，充分混勻。在60 ℃水浴條件下反應(yīng)30 min，最后，再加入谷氨酸鈉溶液100 μL，充分混勻，60 ℃條件下保溫15 min。取出，加入超純水l mL，在40 ℃條件下用氮?dú)獬ケ?。之后加入乙? mL，充分混合，使其靜置分層，吸取乙醚層，重復(fù)操作2 次，合并乙醚提取液，在40 ℃條件下氮?dú)獯蹈?。加入乙?.0 mL，溶解殘留物，再用 0.22 μm濾膜針頭濾器過濾，則濾液待測。

1.3.3 色譜條件

色譜柱為XBridge C18色譜柱（4.5 mm×250 mm，3.8 μm），流動(dòng)相A為水，流動(dòng)相B為乙腈，采用梯度洗脫，洗脫程序見表1。流速1 mL/min，紫外檢測波長254 nm，進(jìn)樣量10 μL。

表1 梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program

2 結(jié)果與分析

2.1 流動(dòng)相的選擇

在生物胺的測定中，特別是RP-HPLC方法檢測生物胺時(shí)，主要采用梯度洗脫，但也有的研究者使用等度洗脫或線性洗脫[16]。測定時(shí)流動(dòng)相的選取對生物胺的完美分離至關(guān)重要。對于不同的樣品，進(jìn)行RP-HPLC檢測時(shí)，對于流動(dòng)相的要求也不盡相同。在進(jìn)行黃酒中生物胺的檢測時(shí)，要獲得準(zhǔn)確、可靠的檢測方法，選擇適合的流動(dòng)相至關(guān)重要，這要結(jié)合黃酒基質(zhì)-流動(dòng)相配比進(jìn)行反復(fù)摸索與實(shí)踐。文獻(xiàn)中用到的流動(dòng)相主要有：甲醇-水[17]、乙腈-水[18]、氯仿-三乙胺[19]、乙腈-甲醇-水[20]、甲醇-醋酸銨[21]、乙腈-醋酸-醋酸鈉[22]、乙酸-乙腈/甲醇-乙腈[23]等。參考已有文獻(xiàn)中使用的這些流動(dòng)相及其峰形特點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)選擇了較常用且配制比較方便的3 種流動(dòng)相：甲醇-水、乙腈-水、乙腈-水-三氟乙酸。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甲醇-水的分離效果不如乙腈-水的好，經(jīng)常有大面積干擾峰出現(xiàn)，而加入三氟乙酸以后的流動(dòng)相與乙腈-水作流動(dòng)相時(shí)相比，峰形并無明顯差別，再者因?yàn)樵诹魉贋?.0 mL/min時(shí)，乙腈和水溶液混溶時(shí)壓力變動(dòng)不是很大，不會對柱子的使用壽命造成影響。而且，乙腈的紫外吸收截止波長在210 nm左右，對物質(zhì)的分離不會造成干擾。故綜合文獻(xiàn)，選取了乙腈-水作為梯度洗脫的流動(dòng)相。

2.2 色譜柱的選擇

要選擇色譜柱，首先要根據(jù)樣品特性來選擇分離模式。由于被測物質(zhì)是低分子質(zhì)量的有機(jī)堿，且衍生后產(chǎn)物溶于有機(jī)溶劑，故選擇用鍵合相的反相模式，使用高純度硅膠基質(zhì)、充分封端的鍵合相色譜柱較合適，故選擇本實(shí)驗(yàn)室的Waters XBridge C18色譜柱（4.5 mm×250 mm，3.8 μm），且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證XBridge色譜柱的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性較好。

2.3 衍生化試劑的選擇及其量的確定

生物胺在進(jìn)行液相測定時(shí)，由于其本身不具有熒光特性，也沒有特異的紫外吸收基團(tuán)，必須同衍生試劑反應(yīng)生成具有熒光或紫外吸收的衍生物，才能實(shí)現(xiàn)生物胺定量測定[17]。文獻(xiàn)[24]中提到的衍生化試劑有丹磺酰氯、鄰苯二甲醛、苯甲酰氯、二硝甲酰氯、熒光胺等。其中丹磺酰氯和鄰苯二甲醛是目前比較常用的生物胺衍生化試劑。然而，鄰苯二甲醛的衍生化產(chǎn)物不穩(wěn)定。丹磺酰氯的反應(yīng)產(chǎn)物比較穩(wěn)定，故本實(shí)驗(yàn)選取丹磺酰氯作為衍生化試劑，并對其最適反應(yīng)的量進(jìn)行了探索，結(jié)果見圖1。

圖1 丹磺酰氯添加量對衍生產(chǎn)物的影響Fig.1 Effect of dansyl chloride concentration on derivitization of biogenic amines

選取丹磺酰氯質(zhì)量濃度為10、50 mg/L的混標(biāo)作為底物，分別加入0.25、0.50、0.75、1.00、1.50、2.00、2.50 mL丹磺酰氯衍生溶液。由圖1可知，衍生化試劑的量為1.5 mL時(shí)，β-苯乙胺、酪胺、尸胺、腐胺、鹽酸吡哆胺的衍生化產(chǎn)物的量達(dá)到最大，且隨著衍生化試劑量的增加，衍生化產(chǎn)物的量并未明顯增加；當(dāng)衍生化試劑的量為2 mL時(shí)，組胺、精胺、亞精胺、色胺的衍生化產(chǎn)物的量達(dá)到最大，但與1.5 mL時(shí)相比，并無明顯差異。故為避免試劑的損失，選取衍生化試劑的最佳反應(yīng)量為1.5 mL。

2.4 洗脫條件的優(yōu)化

本實(shí)驗(yàn)選用乙睛-水的流動(dòng)相體系，以進(jìn)行梯度洗脫程序的探索，見表2。通過實(shí)驗(yàn)中不斷調(diào)整，洗脫程序2為最佳洗脫程序。圖2為生物胺標(biāo)準(zhǔn)混合溶液的色譜圖。由圖2可知，9 種生物胺在40 min內(nèi)達(dá)到完全分離，且峰形對稱。

表2 梯度洗脫程序的優(yōu)化Table 2 Gradient elution program optimization

圖2 生物胺標(biāo)準(zhǔn)品液相色譜圖Fig.2 HPLC chromatogram of biogenic amine standards

2.5 方法學(xué)評價(jià)

2.5.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限、定量限

表3 HPLC法檢測生物胺的回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢測線Table 3 Regression equations with correlation coefficients and limits of detection for DNS-CL-amine derivatives

按照上述方法配制標(biāo)準(zhǔn)系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行線性實(shí)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度為1.00、2.50、5.00、10.0、15.0、25.0、50.0 mg/L。根據(jù)信噪比法，以3倍信噪比作為檢出限的確定標(biāo)準(zhǔn)，以10倍信噪比作為定量限的確定標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果見表3。

由表3可知，9 種生物胺在1～50 mg/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。各組分生物胺的檢出限為0.002～0.009 mg/L。滿足生物胺檢測的要求。

2.5.2 樣品加標(biāo)回收率

選取一黃酒樣品，在線性范圍內(nèi)選取1.0、2.5、10 mg/L三個(gè)質(zhì)量濃度做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用以上所建方法進(jìn)行前處理并測定，未加標(biāo)樣品與各加標(biāo)水平樣品平行測定3 份，結(jié)果如表4所示。

表4 生物胺加標(biāo)回收率的測定Table 4 Recoveries for biogenic amines from spiked sample

由表4可知，9 種生物胺在3 種不同的加標(biāo)水平下，平均回收率在79.54%～89.55%之間。其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）在3.14%～6.35%之間，均符合檢測要求。

2.5.3 精密度分析

選取一黃酒樣品，做6 次平行，應(yīng)用以上所建方法進(jìn)行前處理并測定，計(jì)算測定結(jié)果的平均值和RSD。表5結(jié)果顯示，除酪胺、鹽酸吡哆胺之外，RSD均小于5%，表明精密度符合檢測要求。

表5 精密度分析結(jié)果Table 5 Precision of the method for the determination of biogenic amines

2.6 黃酒樣品分析

圖3 黃酒樣品的高效液相色譜圖Fig.3 HPLC chromatogram of Chinese yellow wine sample

表6 樣品中生物胺含量的測定Table 6 Biogenic amine contents in tested samples mg/L

由圖3可知，黃酒中的各種生物胺得到完全分離，且峰形對稱，可以準(zhǔn)確定量。部分測定結(jié)果見表6，由表6可知，在不同種類的黃酒樣品中，生物胺的含量差別明顯，5 種樣品中，總生物胺含量的范圍在6.741～161.48 mg/L之間。不同樣品間生物胺含量的差異，可能與黃酒的生產(chǎn)過程及其貯藏環(huán)境有關(guān)，還需要進(jìn)一步的研究。

3 結(jié) 論

采用RP-HPLC-紫外檢測法，丹磺酰氯柱前衍生梯度洗脫測定黃酒中的生物胺，能使9 種生物胺在40 min內(nèi)達(dá)到完全分離，該法具有較好的重現(xiàn)性，較高的靈敏度，較好的準(zhǔn)確性，適合黃酒中生物胺的檢測。

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Development of an Analytical Method for Nine Biogenic Amines in Chinese Yellow Wine by HPLC

CAO Lirui1, ZHU Song2, YU Jianshen3, XIA Yongjun1, WANG Guangqiang1, HU Jian3, AI Lianzhong1,*
(1. School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China; 2. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 3. Shanghai Engineering Research Center of Chinese Rice Wine, Shanghai Jinfeng Wine Co. Ltd., Shanghai 201501, China)

An analytical method for biogenic amines in Chinese rice wine by reversed phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC-HPLC) was developed. The biogenic amines in Chinese yellow wine were extracted with trichloroacetic acid (TCA), and then pre-column derivatized with dansyl chloride for quantification using 1,7-diamino heptane as the quantitative internal standard. A C18chromatographic column (4.5 mm × 250 mm, 3.8 μm) was used for separation. The mobile phase was composed of a mixture of acetonitrile and water at a flow rate of 1 mL/min, and the ultraviolet (UV) detection wavelength was 254 nm. The results showed that nine biogenic amines (pyridoxamine dihydrochloride, tryptamine, putrescine, cadaverine, beta phenethylamine, histamine, tyramine, spermine and spermine) were separated completely within 40 minutes. In the concentration range of 1–50 mg/L, each biogenic amine presented good linear correlation (R2> 0.999). After the addition of a mixed standard solution of biogenic amines to Chinese yellow wine, the recovery rates were 79.54%–89.55%, with relative standard deviations (RSDs) ranging from 3.14% to 6.35%, and the limit of detection for each component was 0.002–0.009 mg/L. Therefore, The HPLC method with pre-column derivatization and UV detection could be used for the determination of biogenic amines in Chinese yellow wine.

biogenic amine; Chinese yellow wine; high performance liquid chromatography (HPLC); gradient elution

10.7506/spkx1002-6630-201604019

TS201.6

A

1002-6630（2016）04-0103-05

曹利瑞, 朱松, 俞劍燊, 等. 黃酒中9 種生物胺的高效液相色譜分析法[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(4): 103-107. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201604019. http://www.spkx.net.cn

CAO Lirui, ZHU Song, YU Jianshen, et al. Development of an analytical method for nine biogenic amines in Chinese yellow wine by HPLC[J]. Food Science, 2016, 37(4): 103-107. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604019. http://www.spkx.net.cn

2015-06-25

上海市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目（133919N1000）；上海市研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目（JWCXSL1402）；滬江基金研究基地專項(xiàng)（D15012）

曹利瑞（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail：caoliruizhe@163.com

*通信作者：艾連中（1976—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail：ailianzhong@163.com