氣質(zhì)聯(lián)用法測定丁酸單甘酯

易路遙，鄭為完*，廖和菁

(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2.江西省食品藥品檢驗(yàn)所，江西 南昌 330046)

氣質(zhì)聯(lián)用法測定丁酸單甘酯

易路遙1,2，鄭為完1,*，廖和菁1

(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2.江西省食品藥品檢驗(yàn)所，江西 南昌 330046)

建立GC-MS測定丁酸單甘酯含量的方法。采用DB-5MS(30m×0.25mm，0.25μm)毛細(xì)管柱，進(jìn)樣口溫度280℃，色譜升溫條件為起始100℃，以10℃/min升至150℃，再以30℃/min升至250℃，保持5min，氦氣流量1.0mL/min，分流比10:1。結(jié)果表明：丁酸單甘酯質(zhì)量濃度在0.5～10μg/mL范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，線性方程Y＝146961X－30250(r＝0.9997)，平均加標(biāo)回收率為99.9%，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)RSD為1.7%，最低檢測限0.2ng。該方法簡便、準(zhǔn)確且重復(fù)性好，可用于丁酸甘油酯中丁酸單甘酯的含量測定。

丁酸單甘酯；氣相色譜-質(zhì)譜；測定

丁酸單甘酯是丁酸和甘油酯化后的產(chǎn)物，從其分子結(jié)構(gòu)上看，其既能作W/O型乳化劑，又可以作O/W型乳化劑[1]。作為一種乳化劑添加到飼料中應(yīng)用[2-3]，在動物消化系統(tǒng)中被分解成丁酸和甘油，甘油能夠作為一種能量物質(zhì)被動物吸收利用，丁酸作為一種生物調(diào)節(jié)劑對維護(hù)動物胃腸道內(nèi)有益微生物菌叢，增強(qiáng)動物的健康水平起到一定作用[4-10]，被認(rèn)為是抗生素的潛在替代物[11-15]，由于合成的丁酸單甘酯多為混合物，可能含有丁酸單甘油酯、雙甘油酯或者三甘油酯，主要成分為丁酸單甘酯。目前，氣-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)日益成熟，功能日趨完善，兼有色譜分離效率高、定量準(zhǔn)確、選擇性高、提供豐富的結(jié)構(gòu)信息、便于定性等特點(diǎn)，對于復(fù)雜混合物進(jìn)行分離、定性、定量分析是一種完美的現(xiàn)代分析方法[16]。本實(shí)驗(yàn)對合成的丁酸單甘酯進(jìn)行GC-MS分析，建立測定丁酸單甘酯含量的氣質(zhì)聯(lián)用方法，分析方法簡便、快速、準(zhǔn)確、且能定性確證，獲得理想的效果。

1 材料與方法

1.1 試劑

甲醇、乙酸乙酯均為色譜純；丁酸單甘酯 自制；丁酸單甘酯標(biāo)準(zhǔn)品 美國Chem service公司；丁酸、甘油、四氯化碳、磷酸(均為分析純)。

1.2 儀器與設(shè)備

QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀 日本島津公司；ZBHW電熱套；三頸瓶；回流裝置；蒸餾裝置；分液漏斗。

1.3 方法

1.3.1 丁酸甘油酯的制備[17]

將一定量的甘油、丁酸、四氯化碳(帶水劑)、磷酸(催化劑)，加入到帶有溫度計(jì)、分水器及回流冷凝管的三口燒瓶中，開啟磁力攪拌，加熱升溫回流，帶水劑從反應(yīng)體系中帶出生成的水，至分水器中水量基本不變時(shí)，停止反應(yīng)。降溫后，減壓蒸餾出帶水劑四氯化碳，制得粗產(chǎn)物。再用pH10的飽和食鹽水多次水洗粗產(chǎn)物，去除未反應(yīng)的反應(yīng)物和催化劑，直至水層為堿性，將酯層從分液漏斗上端倒出，置于60℃恒溫干燥箱中干燥2～3h。冷卻后用底部塞有脫脂棉的漏斗過濾后，濾液為制得的較純的丁酸甘油酯。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：DB-5MS(30m×0.25mm，0.25μm)；升溫程序：初始溫度100℃，以10℃/min升至150℃，再以30℃/min升至250℃，保持5min；載氣(He)流速1.0mL/min，進(jìn)樣量1.0μL；分流比10:1；進(jìn)樣口溫度280℃。

1.3.3 質(zhì)譜條件

電子轟擊(EI)離子源；電子能量70eV；傳輸線溫度280℃；離子源溫度200℃；溶劑切除時(shí)間3.2min；SCAN模式：30～350m/z；SIM模式：71、131、145m/z；定量離子71m/z。

1.3.4 樣品的配制

分別精確稱取合成樣品約25mg，置于25mL容量瓶中，先加入5mL甲醇溶解，再用乙酸乙酯定容至刻度，使丁酸單甘酯的質(zhì)量濃度在1mg/mL，再用乙酸乙酯稀釋至約5μg/mL，待GC-MS分析。

阿囡笑道：“七爺寫得好，我正是要這樣說。就是起頭那幾個字不好，你把它改了罷?！毖辔鞯溃骸斑@是外國人寫信的規(guī)矩，無論寫信給誰，前面都得加上一個親愛的?！卑⑧锏溃骸拔矣植皇峭鈬耍膊皇峭鈬?，我學(xué)外國人作什么？”燕西笑道：“我就是這樣寫，你不合意，就請別人寫罷?！卑⑧锏溃骸熬驼埬隳钔炅嗽僬f罷?！毖辔饔谑怯中χ畹溃阂?yàn)檫@個緣故，我久在北京是很不放心的，我打算今年九、十月里，一定到上海來。

1.3.5 標(biāo)品標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

精確稱取標(biāo)品25mg，置于25mL量瓶中，先加入5mL甲醇預(yù)溶解，再用乙酸乙酯定容至刻度，配制成質(zhì)量濃度1mg/mL的溶液，再從中精密吸取1mL置于100mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，配成質(zhì)量濃度為10μg/mL的溶液。精密吸取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5、1、2、5、6mL，分別置于10mL量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，待GC-MS分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 丁酸單甘酯的確認(rèn)

分別取配制的質(zhì)量濃度為1mg/mL的丁酸單甘酯標(biāo)準(zhǔn)品和實(shí)驗(yàn)室自制的樣品，進(jìn)行SCAN模式掃描，比較兩者的總離子流色譜圖，均在7min出現(xiàn)色譜峰，將兩者相同保留時(shí)間色譜峰的質(zhì)譜圖進(jìn)行比較，結(jié)果見圖1、2，與NIST譜庫中丁酸單甘酯質(zhì)譜圖如圖3所示，做相似度檢索，相似度達(dá)94%。

圖1 丁酸單甘酯質(zhì)譜圖Fig.1 Mass spectrum of monobutyrin

圖2 實(shí)驗(yàn)室自制樣品質(zhì)譜圖Fig.2 Mass spectrum of the home-made samples

圖3 NIST譜庫中的丁酸單甘酯質(zhì)譜圖Fig.3 Mass spectrum of monobutyrin in NIST

2.2 線性范圍和檢測限的測定

分別取上述標(biāo)準(zhǔn)系列溶液1μL進(jìn)行GC-MS分析，SIM模式掃描，以丁酸單甘油酯的系列質(zhì)量濃度(0.5、1、2、5、6、10μg/mL)為縱坐標(biāo)，不同峰面積為橫坐標(biāo)作圖(圖4)，以最小二乘法進(jìn)行線性回歸，回歸方程Y＝146961X－30250，相關(guān)系數(shù)r＝0.9997，線性范圍在0.5～10μg/mL之間，最低檢測限0.2ng，結(jié)果表明，線性相關(guān)性好、線形范圍寬、檢測限低。

圖4 丁酸單甘油酯標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.4 Standard curve of monobutyrin

2.3 樣品單甘酯含量測定結(jié)果

表1 樣品單甘酯含量測定Table 1 The content of monobutyrin

圖5 丁酸單甘酯離子流色譜圖Fig.5 Ion chromatogram of monobutyrin

圖6 實(shí)驗(yàn)室自制樣品的離子流色譜圖Fig.6 Ion chromatogram of the home-made samples

從表1可以看出，所合成丁酸甘油脂中單甘酯含量高；從圖5、6可以看出合成工藝、分離純化方法可行。色譜圖中的第二峰tR=8.5min，經(jīng)NTST譜庫檢索是丁酸三甘酯。標(biāo)樣和合成樣品中丁酸二甘酯未檢出。

2.4 樣品加標(biāo)回收率測定

表2 丁酸單甘酯回收率測定Table 2 Recovery rate of monobutyrin

取樣品約12.5～25mg共6份，置于25mL量瓶中，分別加入丁酸單甘酯適量，同樣品配制，待GC-MS分析，得到測得量。計(jì)算回收率，測定結(jié)果見表2。

回收率/%＝[(測定量－樣品含量)/添加量]×100

從表2可以看出：所建立的測定方法加標(biāo)回收率為103.24%～95.86%，平均回收率達(dá)99.9%，測定方法回收率好，無系統(tǒng)誤差。

2.5 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

對合成樣品平行測定6次，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)Table 3 Results of reproducibility experiments

從表3可以看出，6次平行實(shí)驗(yàn)的RSD為1.7%，說明測定結(jié)果重現(xiàn)性好，測定方法精密度高。2.6 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

取同一份樣品溶液，分別于0、2、4、8、12、24h進(jìn)行測定，色譜峰面積RSD值為1.2%，結(jié)果表明丁酸單甘酯溶液在24h內(nèi)穩(wěn)定。

3 結(jié) 論

3.1 定性分析時(shí)，SCAN模式掃描得到完整的質(zhì)譜圖，根據(jù)譜庫中收載的丁酸單甘酯質(zhì)譜圖以及美國Chem service公司標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)譜圖，選擇出特征離子(m/z71、131、145)，比值為100:21:4，以m/z71為定量離子。

3.2 樣品處理時(shí)，由于一般合成的丁酸單甘酯多為混合物，所以先用5mL甲醇進(jìn)行預(yù)溶解，以防止溶質(zhì)析出。又考慮到進(jìn)行氣譜分析，選擇醇類做溶劑極性偏大。選用乙酸乙酯做溶解溶劑，經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明可行。

3.3 本實(shí)驗(yàn)建立的氣質(zhì)條件經(jīng)過方法學(xué)驗(yàn)證，測定丁酸單甘酯取得令人滿意的結(jié)果，丁酸單甘酯質(zhì)量濃度在0.5～10μg/mL呈良好線性關(guān)系，線性方程Y＝146961X－30250(r＝0.9997)，平均加標(biāo)回收率為99.9%，RSD為1.7%，最低檢測限0.2ng。測定方法重現(xiàn)性好，精密度高。由色譜圖可以看到，在丁酸單甘酯的后面有一個峰，經(jīng)過NIST譜庫檢索是丁酸三甘酯，兩者分離效果好，不影響丁酸單甘酯的含量測定。同時(shí)表明，未檢出丁酸雙甘油酯，合成工藝、分離純化方法可行。

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Determination of Monobutyrin by GC-MS

YI Lu-yao1,2，ZHENG Wei-wan1,*，LIAO He-jing1
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China；2. Jiangxi Provicial Institute for Drug and Food Control, Nanchang 330046, China)

A GC-MS method for quantitative analysis of monobutyrin was established. The determination parameters were the capillary column DB-5MS (30 × 0.25 mmm, 0.25μm), injection temperature of 280 ℃ programmed temperature increase from 100 to 150 ℃ with an increase rate of 10 ℃/min, then programmed temperature increase from 150 ℃ to final temperature of 250 ℃ at an increase rate of 30 ℃/min, helium flow rate of 1.0 mL/min and split ratio of 10:1, respectively. Results indicated that a good linear relationship between integral value (Y) of peak area and the content of monobutyrin (X) in the range of 0.5－10μg/mL was observed and the linear equation wasY=146961X－30250 (r=0.9997). Recovery rate of monobutyrin were 99.9% with the RSD of 1.7%. The limit of determination was 0.2 ng. This method is simple, accurate and reproducible so that it can be used for the determination of monobutyrin.

GC-MS；monobutyrin；determination

TS207.3

A

1002-6630(2010)20-0402-04

2010-05-25

易路遙(1983—)，女，藥師，碩士研究生，主要從事食品、藥品檢驗(yàn)研究。E-mail：yao-161@163.com

*通信作者：鄭為完(1946—)，男，教授，碩士，主要從事食品新資源開發(fā)研究。E-mail：zheng3008@126.com