SP-2560毛細(xì)管柱拆分 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體的研究

陶 健 蔣煒麗 王 暉 肖 漢 李君文

(河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院國家糧油及肉制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心1,鄭州 450004)(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所2,天津 300050)

SP-2560毛細(xì)管柱拆分 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體的研究

陶 健1蔣煒麗1王 暉1肖 漢1李君文2

(河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院國家糧油及肉制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心1,鄭州 450004)(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所2,天津 300050)

采用 SP-2560毛細(xì)管柱氣相色譜法成功分離了 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體。在優(yōu)化的氣相色譜條件下,9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體的色譜峰實(shí)現(xiàn)基線完全分離,保留時(shí)間差在 0.5 min以上,分離度 Rs>3。9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體混標(biāo)濃度與檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)之間呈現(xiàn)線性關(guān)系,采用內(nèi)標(biāo)法能夠獲得較好的相關(guān)性 (R>0.99),線性范圍為 25～10 000μg/mL,同時(shí)具有較低的檢出限 (約 0.2μg)和較高的精密度 (RSD<5%)。9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體的成功分離為氣相色譜法測(cè)定食品中的反式脂肪酸奠定了重要基礎(chǔ)。

9-十八碳烯酸甲酯 順反異構(gòu)體 SP-2560毛細(xì)管柱

過量攝取反式脂肪酸與多種困擾人類的慢性疾病的發(fā)生發(fā)展呈正相關(guān)[1],其危害包括增加患心血管疾病危險(xiǎn)、誘發(fā) II型糖尿病、抑制胎兒生長發(fā)育、導(dǎo)致機(jī)體必需脂肪酸缺乏、造成大腦功能衰退等[2-6]。鑒于反式脂肪酸嚴(yán)重威脅人類健康,立法限制食品中反式脂肪酸的含量已成為世界上大多數(shù)發(fā)達(dá)國家食品標(biāo)準(zhǔn)體系的一部分,尤其是美國食品標(biāo)簽的立法規(guī)定對(duì)全世界相關(guān)食品的生產(chǎn)、貿(mào)易流通和消費(fèi)造成重大影響[7]。雖然我國目前尚未對(duì)食品中反式脂肪酸作限量規(guī)定,但氫化油、起酥油等富含反式脂肪酸的食用油脂在國內(nèi)食品中大量使用,反式脂肪酸的安全性問題正在引起國民的關(guān)注[8]。限制反式脂肪酸將是全球的趨勢(shì),世界各國正在積極尋求有效的措施來控制反式脂肪酸,而實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控的首要問題是建立合理可靠的檢測(cè)方案[9]。

食品中的反式脂肪酸主要是在油脂氫化加工、精煉脫臭以及高溫煎炸等工藝中產(chǎn)生,主要成分是反 -9-十八碳烯酸 (trans-C18∶1n-9)[10]?？梢?在氣相色譜系統(tǒng)中,9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體的拆分是實(shí)現(xiàn)食品中反式脂肪酸定性定量檢測(cè)的關(guān)鍵。研究采用 SP-2560毛細(xì)管柱氣相色譜法成功分離了 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體,為氣相色譜法測(cè)定食品中的反式脂肪酸提供一定借鑒。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

GC-9A氣相色譜儀、GC-14C氣相色譜儀、FI D檢測(cè)器、GS2010色譜數(shù)據(jù)工作站:shi madzu;CPSI L88(60 m ×0.25 mm ×0.20μm)毛細(xì)管色譜柱:varian;SP-2560(100 m ×0.25 mm ×0.20μm)毛細(xì)管色譜柱:supelco。反 -9-十八碳烯酸甲酯 (trans-C18∶1n-9,簡(jiǎn)稱 ME)標(biāo)準(zhǔn)品、順 -9-十八碳烯酸甲酯 (cis-C18∶1n-9,簡(jiǎn)稱 MO)、十六碳脂肪酸甲酯 (C16 ∶0,簡(jiǎn)稱 MP)標(biāo)準(zhǔn)品 :sigma-fluka。

1.2 方法

脂肪酸甲酯正己烷溶液:準(zhǔn)確稱量一定量脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品,用正己烷溶解并定容至 100 mL容量瓶中,-20℃貯藏備用。

采用 microsoft-excel和 originPro7.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜柱的選擇

由于 PEG、FFAP和 HP-5等色譜柱的固定相并不合適分離脂肪酸甲酯的緣故,無論怎樣改變色譜條件,C18∶1n-9脂肪酸甲酯順反異構(gòu)體均不能得到分離。從結(jié)構(gòu)上看,trans比 cis更具對(duì)稱性,因此cis會(huì)更加容易極化,也可能會(huì)有偶極距,選擇極性固定相有可能增加異構(gòu)體間的保留差異。同時(shí)注意到n-9位雙鍵位于碳鏈中心,增加了分離的困難[11]。長度為 15 m到 60 m規(guī)格的 CP-SI L88、SP-2340[2]等柱具有相似的較強(qiáng)極性固定相,比較適合極性物質(zhì)異構(gòu)體間的拆分,但由于柱系統(tǒng)的長度、直徑和固定液膜厚度等條件的限制,只能實(shí)現(xiàn)較窄濃度范圍內(nèi)的部分分離 (圖 1)。當(dāng)選用 SP-2560(100 m×0.25 mm×0.20μm)時(shí),兩種異構(gòu)體得到很好分離,獲得理想的分離度 (Rs=2.558)和峰形 (圖 2)。這種強(qiáng)極性毛細(xì)管柱采用非鍵合固定相二氰丙基聚硅氧烷,容量因子 k′(C22∶0)=5.3,涂漬效率 (C22∶0)=76%,塔板數(shù) (C22∶0)=3 590,是拆分脂肪酸甲酯順反異構(gòu)體的理想色譜柱。

2.2 色譜條件選擇

操作條件的優(yōu)化只有在正確的色譜柱系統(tǒng)中才有意義。選擇了具有最佳固定相的毛細(xì)管色譜柱 SP-2560以后,尚需選擇合理的載氣、檢測(cè)器及儀器參數(shù)等。經(jīng)過調(diào)試,獲得優(yōu)化的色譜條件 (見表1)。

表 1 色譜參數(shù)

由圖 3～圖 5可知,不同質(zhì)量比的 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體混標(biāo)的色譜行為,結(jié)果表明,兩種異構(gòu)體的保留時(shí)間差在 0.5 min以上,色譜峰完全基線分離,分離度 Rs>3,并具有良好的峰形。

2.3 定量方法

配制質(zhì)量濃度分別為 25、100、250、1 000、2 500、10 000μg/mL的 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體混標(biāo)溶液,從低濃度到高濃度依次進(jìn)樣,記錄。

響應(yīng)信號(hào)值,分別采用色譜峰高、峰面積、峰高比值和峰面積比值 (與內(nèi)標(biāo)的比值)對(duì)濃度作相關(guān)性分析 (表 2)。結(jié)果顯示,相對(duì)于峰高而言,峰面積與濃度具有更好的相關(guān)性;相對(duì)于峰高比值而言,峰面積比值與濃度具有更好的相關(guān)性;相對(duì)于峰高和峰面積而言,峰高比值和峰面積比值具有更好的相關(guān)性。所以,應(yīng)選內(nèi)標(biāo)法以獲得更準(zhǔn)確的定量。

表 2 相關(guān)系數(shù)比較

2.4 線性范圍和檢出限

在優(yōu)化的色譜條件下,選擇內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行直線回歸分析,考察 FI D檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)與 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體混標(biāo)質(zhì)量濃度之間的線性關(guān)系,以理論值為 X軸、檢測(cè)值為 Y軸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 (圖 6～圖 7),二者呈良好線性關(guān)系的范圍達(dá)到 3個(gè)數(shù)量級(jí),以 3倍信噪比法測(cè)量并計(jì)算出檢出限 (表 3)。

表 3 線性回歸分析和檢出限測(cè)量

2.5 精密度測(cè)量

對(duì)高、中、低 3個(gè)質(zhì)量濃度的 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進(jìn)行 6次平行測(cè)定,結(jié)果如表 4所示,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD)均小于 5%,表明精密度較高。

表 4 精密度測(cè)量結(jié)果(n=6)

3 結(jié)論

采用 SP-2560毛細(xì)管氣相色譜柱系統(tǒng),在優(yōu)化的氣相色譜條件下成功分離了 9-十八碳烯酸甲酯順反異構(gòu)體,取得了滿意的分離度,標(biāo)樣質(zhì)量濃度與響應(yīng)值之間呈線性相關(guān)關(guān)系,線性范圍寬,檢出限低,精密度高。為進(jìn)一步建立氣相色譜法測(cè)定食品中的反式脂肪酸奠定了重要基礎(chǔ)。

[1]Stender S,Dyerberg J.Influence of trans fatty acids on health[J].Annals of nutrition and metabolis m,2004,48:61-66

[2]Mensink R P,Katan M B.Effects of dietary trans fatty acids on high-density and low-density lipoprotein cholesterol levels in healthy subjects[J].New England Journal ofMedi2 cine,1990,323:439-445

[3]趙國志.油脂食品中反式脂肪酸問題與現(xiàn)狀[J].糧食油脂,2003,2:12-13

[4]Ascherio A,KatanM B,Zock P L.Trans fatty acids and coro2 nary heart disease[J].New England Journal of Medicine,1999,340:1994-1998

[5]孫東弦,張麗霞,徐玲,等.油脂中的反式酸及其檢測(cè)方法[J].中國油脂,2005,30(3):45-48

[6]Aro A,Mannisto S,Salminen I.Inverse association between dietary and serum conjugated linoleic acid and risk of breast cancer in postmenopausal women[J].Nutrition and Cancer,2000,38:151-157

[7]李靜,鄧澤元,范亞葦,等.油炸食品中反式脂肪酸的研究[J].食品工業(yè)科技,2006,27(5):49-51

[8]HormozA,Kramer K G.A rapid method for the quantification of fatty acids in fats and oils with emphasis on trans fatty acids using fourier transform near infrared spectroscopy(FT-N I R)[J].Lipids,2005,40(8):855-867

[9]邵景東,劉一軍.食品中反式脂肪酸危害及檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J].中國公共衛(wèi)生,2006,22(3):366-367

[10]宋立華,李云飛,湯楠.食品中反式脂肪酸的分析方法研究進(jìn)展[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)科學(xué)版,2007,25(1):80-85

[11]Rifai N,StampferM J,W illettW C Consumption of trans FattyAcids Is Related to Plasma Biomarkers of Inflammation and EndothelialDysfunction[J].Journal ofNutrition,2005,135:562-566.

Configurational Separation and Identification of cis-andtrans-C18∶1n-9 FattyAcidMethyl Ester Isomers on SP-2560 Fused-Silica Capillary Column

Tao Jian1Jiang Yili1Wang Hui1Xiao Han1Li Junwen2
(Henan Institute of ProductQuality Inspection and Detection1,Zhengzhou 450004)
(Institute of Hygiene and EnvironmentalMedicine,Academy ofMilitaryMedical Science2,Tianjin 300050)

Cis-and trans-C18∶1n-9 fatty acid methyl ester isomerswere separated each other by gas chro2 matography equipped with SP-2560 fused-silica capillary column and FI D.Chromatography parameters were opti2 mized so that the two isomerswere completely separated in baseline with resolution>3.The inner standard method ensured better linear correlation and the linear range was 25～10 000 mg/mL,while both satisfactory analytical preci2 sion and determination limitwere also obtained.

C18∶1n-9 fatty acid methyl ester,cis2andtrans2isomers,SP-2560 fused2silica capillary column

O656.6

A

1003-0174(2011)01-0117-04

河南省科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目(082109006000)

2009-12-22

陶健,男,1978年出生,工程師,食品科學(xué)

李君文,男,1963年出生,研究員,環(huán)境衛(wèi)生與勞動(dòng)衛(wèi)生