曹江平,邸宏偉,梁永鋒,羅菊花,解啟龍
(1.寧夏師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,寧夏固原756000;2.寧夏師范學(xué)院六盤山資源工程技術(shù)研究中心,寧夏固原756000;3.中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所煤轉(zhuǎn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,太原030001)
維生素A(VA)是維持人體正常代謝功能所必需的脂溶性維生素之一,有維持視力、促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)、細(xì)胞分化和抗氧化并增強(qiáng)機(jī)體抗感染能力的功能[1-3]。一般需從食物中攝取,肝臟、蛋類和乳品等動(dòng)物源食品含有豐富的VA,是人體所需VA的重要來源[4-5]。嬰幼兒配方乳粉中VA的含量是乳粉重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)之一,我國(guó)因此制定了測(cè)定其含量的國(guó)標(biāo)方法[6]。目前,測(cè)定VA的方法主要有電化學(xué)法[7]、高效液相色譜法[8-12]、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[13]和同位素稀釋法[14-16]。
分散液液微萃取技術(shù)是一種環(huán)保型低溶劑萃取法[17-18],因其諸多優(yōu)點(diǎn),近年來已廣泛應(yīng)用于食品及環(huán)境分析中[19-22]。但在配方奶粉中VA的分離分析尚未見報(bào)道,本文建立了基于離子液體的分散液液微萃取技術(shù)對(duì)配方奶粉中VA萃取,并結(jié)合高效液相色譜紫外檢測(cè)技術(shù)測(cè)定其含量,并將此法成功應(yīng)用于市售配方奶粉中VA的檢測(cè)。
3種配方奶粉樣品購自當(dāng)?shù)爻?;VA標(biāo)準(zhǔn)品(CAS號(hào):68-26-8,純度95%,上海晶純生化科技股份有限公司);[C4M IM][PF6]、[C6M IM][PF6]、[C8M IM][PF6]離子液體(純度99.0%,上海成捷化學(xué)有限公司);甲醇、乙腈為色譜純,抗壞血酸、乙醇、氯化鈉、氫氧化鉀、硫酸鈉、鹽酸均為市售分析純。實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水。
1200型高效液相色譜儀(美國(guó)安捷倫科技有限公司);TA2204B型分析天平(上海精科天美科學(xué)有限公司);PHS-3C型數(shù)字酸度計(jì)(江蘇江分電分析儀器有限公司);TDL-80-2B型離心機(jī)(上海市安亭科學(xué)儀器廠);SENCO-R系列恒溫水浴鍋(上海申生科技有限公司);KQ-5200E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);UPDR-II-20L超純組合高純水制取系統(tǒng)(四川優(yōu)普超純科技有限公司)。
1.3.1 溶液的配制
1.3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取恒重的VA標(biāo)準(zhǔn)品5.0 m g,用甲醇溶解,定容至5 m L的容量瓶中,得1.0 m g/m L的VA儲(chǔ)備液,4°C下保存;分別移取儲(chǔ)備液50.0、100.0、150.0、200.0、250.0μL,分別用甲醇稀釋并定容至5 m L容量瓶中,得濃度依次為 10.0、20.0、30.0、40.0、50.0μg/m L的VA標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.3.1.2 KOH溶液的配制
準(zhǔn)確稱取恒重的KOH固體100 g,加入二次蒸餾水溶解并定容于100 m L容量瓶中,配成1 g/m L KOH溶液,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.3.1.3 工作液的配制
取50.0μg/m L標(biāo)準(zhǔn)溶液1m L用甲醇稀釋并定容至50m L容量瓶,配成1.0μg/m L工作液,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.3.2 樣品制備與分析
1.3.2.1皂化
準(zhǔn)確稱取配方奶粉5.0 g于250 m L的圓底燒瓶中,加入15.0 m L溫度為40~50℃蒸餾水充分溶解。加入50.0 m L的無水乙醇,攪拌至顆粒分散均勻,依次加入1.0 g抗壞血酸,混勻,加入25.0 m L KOH溶液(1 g/m L)混勻,在恒溫磁力攪拌器上控制水溫53℃±2℃時(shí),磁力攪拌皂化約45m in后,取出立刻冷卻至室溫,用二次蒸餾水洗滌燒瓶后合并洗滌液,離心取上清液并定容至100 m L,即得皂化液。
1.3.2.2 DLLM E
移取4.0m L皂化液于10 m L帶旋帽的錐形離心管中,加入5.0 m L的二次蒸餾水稀釋后,加入溶有等體積乙腈稀釋的100μL[C8M IM][PF6](萃取劑),輕搖5 m in并3 500 r/m in離心3 m in,離心后萃取劑形成微小的液滴并沉積于離心管底部,棄去上清液,加入100μL乙腈稀釋后,用微量進(jìn)樣器準(zhǔn)確吸取沉積在錐形管底部的微小液滴計(jì)量體積,供HPLC分析。
1.3.3 色譜條件
色譜柱:ZORBAX SB-C18(150 mm×4.6 mm,5μm);流動(dòng)相:V甲醇∶V水=100∶0;流速1.00 m L/m in;進(jìn)樣量20μL;紫外檢測(cè)波長(zhǎng)326 nm,柱溫為室溫。
取1.3.1.3配置的1.0μg/m L工作液進(jìn)行DLLM E操作,改變萃取條件,將所得樣品上機(jī)測(cè)試,對(duì)比各平行條件下萃取液分析所得萃取回收率優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。其中,回收率按公式(1)計(jì)算。
式中:C s是萃取完成后離子液體中VA濃度(μg/m L),VS是萃取完成后離子液體體積(m L);Cw是萃取前樣品溶液中VA濃度(μg/m L),Vw是萃取前樣品溶液的液體體積(m L)。
2.1.1 萃取劑種類和用量的選擇
移取3.0 m L工作液于10 m L帶旋帽的錐形離心管中,加入6.0 m L的二次蒸餾水稀釋后,分別加入溶有100μL 3種離子液體萃取劑的100μL乙腈,對(duì)比萃取結(jié)果,如圖1(a)所示,[C8M IM][PF6]的萃取效果明顯好于[C4M IM][PF6]和[C6M IM][PF6],因此選擇[C8M IM][PF6]作為樣品DLLM E的萃取劑。
萃取劑用量也影響實(shí)驗(yàn)效果,實(shí)驗(yàn)對(duì)比了50~150μL不同萃取劑用量對(duì)萃取率的影響。結(jié)果如圖1(b)所示,萃取劑加入量從50μL增加到100μL時(shí),萃取率呈增加的趨勢(shì),100~150μL萃取率不再增加甚至降低,這可能是由于離子液體在水中的溶解作用導(dǎo)致??梢?,加入100μL萃取劑的萃取效果達(dá)到最佳,因此,選擇萃取劑的用量為100μL。
圖1 萃取劑種類(a)和用量(b)的選擇
2.1.2 分散劑的選擇
分散劑用量也影響萃取率,皂化液中含有乙醇可作為分散劑,實(shí)驗(yàn)分別考查了移取2.0~9.0m L工作液加入二次蒸餾水稀釋到9.0 m L進(jìn)行萃取。結(jié)果顯示移取4.0 m L工作液加入5.0 m L蒸餾水稀釋后做DLLM E效果最好,因此在DLLM E過程樣品用量為移取4.0 m L樣品液加入5.0 m L蒸餾水稀釋。離子液體黏度大不便操作,需加入有機(jī)溶劑溶解稀釋后使用,實(shí)驗(yàn)對(duì)比了分別加入等體積乙醇、乙腈、四氫呋喃和丙酮對(duì)[C8M IM][PF6]的溶解效果,結(jié)果顯示乙腈效果最好,故實(shí)驗(yàn)選擇加入萃取劑等體積的乙腈稀釋離子液體,同時(shí)也做分散劑。
圖2 分散劑用量的選擇
2.1.3 pH值的選擇
適當(dāng)調(diào)節(jié)樣品溶液的pH值,可以改變?nèi)芤旱乃釅A度,改變分析物的存在狀態(tài),從而影響萃取效率。VA為弱酸性物質(zhì),實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)樣品液至pH=3,pH=5,pH=7,pH=11比較對(duì)萃取效率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示,樣品液pH=3時(shí),萃取效果達(dá)到最佳。因此,實(shí)驗(yàn)時(shí)將皂化液的pH調(diào)至3。
圖3 溶液pH的影響
2.1.4 離子強(qiáng)度的比較
改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度,會(huì)引起目標(biāo)分析物在樣品溶液中溶解度的改變。實(shí)驗(yàn)對(duì)比了不加N aC l和分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,10%,20%,30%氯化鈉對(duì)比其對(duì)萃取率的影響。結(jié)果如圖4,不加NaC l時(shí)萃取率最高,隨著N aC l加入量的增加,萃取率逐漸降低,因此本實(shí)驗(yàn)選擇不加N aC l。
圖4 離子強(qiáng)度的影響
2.2.1 線性、精密度和重現(xiàn)性
在優(yōu)化的條件下,做了方法學(xué)實(shí)驗(yàn),VA濃度在1.0~100.0μg/L線性良好,工作曲線的回歸方程為Y=96.769x-6.7234(r2=0.9978)。為了驗(yàn)證方法的重現(xiàn)性,取實(shí)際樣品分別做了日內(nèi)和日間重現(xiàn)性,其精密度RSD分別為日內(nèi)1.92%,日間5.35%。
2.2.2 加標(biāo)回收率、檢出限和定量限
3種配方奶粉樣品做加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表1和圖5,加標(biāo)濃度5μg/g和10μg/g,加標(biāo)回收率為83.6~106.1%,RSD在1.86%~6.94%之間。方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ)分別以S/N=3和S/N=10計(jì),分別為2.2μg/L和7.3μg/L。
為檢驗(yàn)方法在實(shí)際樣品中的適用性,運(yùn)用該法在優(yōu)化條件下對(duì)3種配方奶粉樣品進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果如表1和圖5,3種配方奶粉樣品中VA含量分別為6.36μg/g、9.20μg/g、7.82μg/g,從回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,此方法能準(zhǔn)確測(cè)定配方奶粉中VA含量。
圖5 標(biāo)準(zhǔn)品和實(shí)際樣品色譜圖
本文建立了基于離子液體的分散液液微萃取法提取配方奶粉中的VA,并結(jié)合高效液相色譜法測(cè)定其含量,結(jié)果顯示該方法測(cè)定配方奶粉中VA可取得滿意結(jié)果。并將該方法成功運(yùn)用于測(cè)定3種配方奶粉樣品中VA的含量,所測(cè)枸杞樣品中VA含量為6.36~9.20 μg/g。該法有機(jī)溶劑用量少,操作簡(jiǎn)單快捷,線性良好,回收率高,實(shí)際樣品適用性強(qiáng),可以為配方奶粉中VA的測(cè)定提供一定的技術(shù)參考。
表1 樣品測(cè)定結(jié)果、加標(biāo)回收率
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