王小賓,張秉華,楊樹民,高玉瓊,郭利影,楊廣德*
(1.西安交通大學(xué)藥學(xué)院,西安 710061; 2.陜西省食品藥品檢驗(yàn)所,西安 710065;3.河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院,石家莊 050031)
磷脂酰絲氨酸[1-2]又稱絲氨酸磷脂、二酰甘油酰磷酸絲氨酸或復(fù)合神經(jīng)酸(phosphatidylserine,PS),一般由天然大豆榨油剩余物提取。由于其具有很強(qiáng)的親脂性,吸收后能夠迅速通過血腦屏障進(jìn)入大腦,起到舒緩血管平滑肌細(xì)胞、增加腦部供血的作用[3-4]。2010年根據(jù)《中華人民共和國食品安全法》和《新資源食品管理辦法》的規(guī)定,磷脂酰絲氨酸被批準(zhǔn)為新資源食品,并對(duì)其含量規(guī)定為50.0%~60.0%[5]。歐盟批準(zhǔn)磷脂酰絲氨酸用于酸奶、巧克力等食品。磷脂酰絲氨酸的制備方法較多,以提取法和酶轉(zhuǎn)化法為主,提取法主要是從植物細(xì)胞和動(dòng)物的卵磷脂中提取磷脂酰絲氨酸[6-12]。
磷脂酰膽堿(phosphatidyl choline, PC)是一種兩性分子,由親水的頭部和疏水的尾部組成,亦稱卵磷脂。磷脂酰膽堿在蛋黃和大豆中特別豐富,在食品行業(yè)中廣泛用作乳化劑。工業(yè)用磷脂酰膽堿主要是作為大豆油精煉過程中的副產(chǎn)品獲得[13]。溶血磷脂酰膽堿(lyso-phosphatidyl choline,L-PC)是磷脂的降解產(chǎn)物,由于最常用的磷脂類化合物為卵磷脂,因而溶血磷脂一般是指溶血卵磷脂。
目前,對(duì)磷脂酰絲氨酸、磷脂酰膽堿和溶血磷脂酰膽堿的檢測(cè)有核磁共振和薄層色譜,使用最多的是HPLC法,應(yīng)用檢測(cè)器為紫外檢測(cè)器或蒸發(fā)光檢測(cè)器,對(duì)復(fù)雜、體內(nèi)和多組分樣品主要用蒸發(fā)光檢測(cè)器(ELSD)[14-26]。由于合成反應(yīng)過程中,通常需要檢測(cè)反應(yīng)的進(jìn)行程度以及合成物的純度,關(guān)于磷酯酰絲氨酸和磷脂酰膽堿同時(shí)測(cè)定方法卻未見報(bào)道。參考有關(guān)文獻(xiàn),制定HPLC-ELSD方法,對(duì)磷酯酰絲氨酸的含量及其殘留的合成原料磷脂酰膽堿的含量同時(shí)進(jìn)行有效的控制,解決磷酯酰絲氨酸含量測(cè)定的實(shí)際問題。
1.1儀器 Alliance HT色譜系統(tǒng)(美國Waters 公司);Empower 色譜管理軟件(美國Waters 公司);Alltech 3300 ELSD 蒸發(fā)光檢測(cè)器(美國格雷斯公司);色譜柱:LiChrospher 100 Diol (100 mm×4.6 mm, 5 μm);CPA225D型十萬分之一電子天平(沈陽神宇龍騰天平有限公司);KQ5200B型超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司);Millipore超純水機(jī)(美國Millipore公司)。
1.2試藥 磷脂酰絲氨酸對(duì)照品(購自SIGMA公司,批號(hào)1001498227,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥97%);磷脂酰膽堿對(duì)照品(購自SIGMA公司,批號(hào)0691K521,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99%);磷脂酰膽堿原料(北京美亞斯磷脂技術(shù)有限公司,批號(hào)20120416);磷酯酰絲氨酸樣品及半成品(均為實(shí)驗(yàn)室自制);正己烷(色譜純,TEDIA公司);異丙醇(色譜純,SIGMA公司);三乙胺(色譜純,CNW公司);冰醋酸、三氯甲烷(分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);水為經(jīng)Millipore純水機(jī)處理過的超純水。
2.1色譜條件 采用LiChrospher 100 Diol色譜柱 (100 mm×4.6 mm, 5 μm)。流動(dòng)相A為正己烷-異丙醇-冰醋酸-三乙胺(825∶170∶5∶0.8)及流動(dòng)相B異丙醇-水-冰醋酸-三乙胺(845∶150∶5∶0.8),梯度洗脫:0~5 min:5%~20%B;5~8.5 min:20%~40%B;8.5~15 min:40%~100%B;15~17.5 min:100%B;17.5~20 min:100%~5%B;20~25 min:5%B。流速為1.0 mL·min-1;進(jìn)樣量:20 μL;檢測(cè)器漂移管溫度:85 ℃;氣體流速:2.5 L·min-1;柱溫:35 ℃。
2.2溶液的制備
2.2.1混合對(duì)照品溶液 分別精密稱取磷脂酰絲氨酸對(duì)照品和磷脂酰膽堿試藥19.95和20.03 mg,置于同一25 mL量瓶中,加三氯甲烷溶解并稀釋至刻度,搖勻,配制成質(zhì)量濃度均為0.8 mg·mL-1磷酯酰絲氨酸和磷脂酰膽堿混合對(duì)照溶液。
2.2.2供試品溶液 分別精密稱取同一批號(hào)磷脂酰膽堿合成磷酯酰絲氨酸過程樣品20 mg,精密稱定,置于25 mL量瓶中,加入20 mL三氯甲烷超聲溶解,冷卻至室溫,用三氯甲烷稀釋至刻度,0.45 μm微孔濾膜濾過,備用。在反應(yīng)開始及反應(yīng)完成后,測(cè)定磷酯酰絲氨酸或磷脂酰膽堿含量時(shí),取樣200 mg,精密稱定,置于25 mL量瓶中,加入20 mL三氯甲烷超聲溶解,冷卻至室溫,用三氯甲烷稀釋至刻度,0.45 μm微孔濾膜濾過,備用。
2.3系統(tǒng)適用性實(shí)驗(yàn) 分別吸取2.2項(xiàng)下制備的混合對(duì)照品溶液、空白溶劑以及供試品溶液,按照2.1項(xiàng)下色譜條件,分別進(jìn)樣20 μL,記錄色譜圖。結(jié)果表明,在此色譜條件下,磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿分離良好,理論塔板數(shù)按照磷脂酰絲氨酸峰計(jì)算一般不低于5 000,磷脂酰絲氨酸色譜峰和磷脂酰膽堿色譜峰分離度應(yīng)不小于2.5,拖尾因子在0.95~1.05之間,空白溶液不干擾測(cè)定。色譜圖見圖1。
圖1HPLC圖
A.對(duì)照品;B.供試品;C.磷脂酰絲氨酸半成品;D.空白溶劑;1.磷脂酰膽堿;2.磷酯酰絲氨酸。
Fig.1 HPLC chromatograms
A.reference;B.sample;C.mid-product of phosphatidylserine; D.solvent;1.phosphatidyl cholines;2.phosphatidylserine.
2.4線性關(guān)系考察 量取2.2.1項(xiàng)下制備的混合對(duì)照溶液7.5,5,5和2.5 mL,分別置于10,10,20和20 mL量瓶中,用三氯甲烷稀釋至刻度,搖勻。制成含磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿分別均為0.1,0.2,0.4,0.6和0.8 mg·mL-1的線性系列溶液。精密量取各質(zhì)量濃度線性系列溶液20 μL,注入液相色譜儀,記錄色譜圖,以對(duì)照品溶液質(zhì)量濃度對(duì)數(shù)(mg·mL-1)為橫坐標(biāo)(x)、峰面積的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)(y),分別繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,磷脂酰膽堿線性方程為:y=176.2x+0.088,r=0.999 8;磷脂酰絲氨酸線性方程為:y=183.5x+0.032 9,r=0.999 6。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿在質(zhì)量濃度在0.1~0.8 mg·mL-1與峰面積線性關(guān)系良好。
2.5精密度實(shí)驗(yàn) 精密吸取2.4項(xiàng)下制備的對(duì)照品溶液中磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿質(zhì)量濃度均為0.4 mg·mL-1的溶液20 μL,連續(xù)進(jìn)樣6次,測(cè)定磷脂酰絲氨酸色譜峰和磷脂酰膽堿色譜峰的峰面積,RSD值分別為0.9%和1.3%。結(jié)果表明,該方法精密度良好。
2.6重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 取同一批號(hào)樣品按照2.2.2項(xiàng)下方法平行制備6份供試品溶液,采用外標(biāo)法計(jì)算供試品含量。結(jié)果磷脂酰絲氨酸的平均含量為52.83%,RSD值為0.45%;磷脂酰膽堿的平均含量為2.37%,RSD值為0.86%。
2.7穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 精密吸取2.4項(xiàng)下對(duì)照溶液中磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿質(zhì)量濃度均為0.4 mg·mL-1的溶液,分別于0,2,4,6,8和10 h進(jìn)樣20 μL,測(cè)定不同時(shí)間磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿色譜峰峰面積,其RSD值分別為1.35%和1.53%。結(jié)果表明,磷酯酰絲氨酸和磷脂酰膽堿的三氯甲烷溶液在10 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
2.8檢測(cè)限與定量限 取穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿質(zhì)量濃度均為0.4 mg·mL-1的溶液適量,用三氯甲烷稀釋至待測(cè)組分峰高為基線噪音的3和10倍,記錄色譜圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿的檢測(cè)限分別為0.02和0.021 mg·mL-1,定量限分別為0.07和0.05 mg·mL-1。
2.9耐用性 在2.1項(xiàng)色譜條件下,選用不同的高效液相色譜儀和蒸發(fā)光檢測(cè)器(安捷倫1260液相色譜儀,Alltech ELSD 2000蒸發(fā)光檢測(cè)器),流速選用0.9 mL·min-1;檢測(cè)器漂移管溫度:90 ℃;氣體流速:2.0 L·min-1;柱溫:30℃進(jìn)行測(cè)定,磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿色譜峰仍能達(dá)到有效分離,色譜峰分離度為3.2,溶劑無干擾,測(cè)定結(jié)果良好。
2.10加樣回收實(shí)驗(yàn) 精密稱取已知含量的同一半成品(磷脂酰膽堿含量為2.37%,磷酯酰絲氨酸含量為52.83%)9份,置于25 mL量瓶中,依照2.2.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液,分別加入磷脂酰膽堿和磷脂酰絲氨酸,按照低、中、高 3 個(gè)質(zhì)量濃度水平,進(jìn)行方法的準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn),加樣回收率為 91.9%~98.4%,測(cè)定RSD值均小于2.5%,該方法具有良好的準(zhǔn)確度。結(jié)果見表1和表2。
表1磷脂酰絲氨酸的加樣回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Tab.1 Results of recovery of phosphatidylserine
取樣量/g樣品含量/mg對(duì)照品加入量/mg測(cè)得量/mg回收率/%平均回收率/%RSD/%0.00995.23744.25009.364697.1196.402.310.01005.29554.25009.395596.470.00965.04994.25009.214597.990.01065.59935.300010.804498.210.00975.12325.300010.234096.430.01075.64035.300010.582093.240.01105.80216.400012.100998.420.00985.20056.400011.082191.900.01055.54726.400011.809697.85
表2磷脂酰膽堿的加樣回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Tab.2 Results of recovery of phosphatidyl cholines
取樣量/g樣品含量/mg對(duì)照品加入量/mg測(cè)得量/mg回收率/%平均回收率/%RSD/%0.11332.68402.00004.632497.4296.581.550.10872.57622.00004.459494.160.10522.49322.00004.461498.410.10472.48022.50004.906797.060.10932.59042.50005.045798.210.10242.42572.50004.819495.750.10332.44703.00005.336996.330.10162.40793.00005.239194.370.10522.49323.00005.418497.51
2.11樣品測(cè)定結(jié)果 分別精密吸取2.2項(xiàng)下制備的對(duì)照品溶液和供試品溶液各20 μL,依照2.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,采用外標(biāo)法分別計(jì)算磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿的含量,結(jié)果其平均含量分別為53.87%和2.15%。
由于磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿極性較大、相對(duì)分子質(zhì)量大,選擇正相LiChrospher 100 Diol (100 mm×4.6 mm, 5 μm)色譜柱進(jìn)行洗脫分離、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器測(cè)定。本文方法分離效果好、專屬性強(qiáng),可準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)用磷脂酰膽堿合成磷脂酰絲氨酸過程,也可用于磷脂酰絲氨酸的質(zhì)量控制。
實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),由于溶劑選用三氯甲烷,故磷脂酰絲氨酸或磷脂酰膽堿中水分的大小對(duì)最終配制溶液的穩(wěn)定性影響較大,若磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿的水分含量超過3%時(shí),選用三氯甲烷配制的溶液會(huì)明顯發(fā)生渾濁,在此狀態(tài)下,若放置時(shí)間稍長,溶液會(huì)發(fā)生沉降現(xiàn)象,若不重新?lián)u勻直接測(cè)定會(huì)發(fā)現(xiàn)含量有明顯降低。同時(shí)上述不澄清的溶液若通過濾膜濾過后,含量也會(huì)有明顯下降。通過查閱文獻(xiàn),將溶劑更換為正己烷、異丙醇或不同比例的正己烷-異丙醇混合溶液,均有此現(xiàn)象產(chǎn)生,且最終溶液的狀態(tài)均沒有三氯甲烷作溶劑的溶液整體狀態(tài)好,故最終選擇三氯甲烷為溶劑。磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿進(jìn)行含量測(cè)定前,應(yīng)首先對(duì)其水分進(jìn)行控制。
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