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采用在線固相萃取-液相色譜法快速測定食品中 β-胡蘿卜素的含量
閱讀：147 發布時間：2024-11-25摘要本應用簡報介紹了一種快速測定食品中 β-胡蘿卜素的在線固相萃取-液相色譜分析方法。該方法以 C8 色譜柱作為分析柱，樣品經皂化后直接進樣，系統自動完成目標化合物的富集、凈化和分離等過程。通過實驗優化了影響色譜分析的關鍵參數，并對方法學性能進行了系統考察。結果表明，該方法滿足測定要求及現行標準方法要求，并且具有簡便、快速、環境友好等優點，尤其適用于樣品檢測需求較高的實驗室中。
前言β-胡蘿卜素是類胡蘿卜素之一，是維生素 A 的前體。它大量存在于植物中，是自然界中普遍存在且穩定的天然色素。與其他類胡蘿卜素一樣，β-胡蘿卜素是一種抗氧化物，具有清除自由基的能力；作為維生素 A 的前體，β-胡蘿卜素可以轉化成維生素 A，是安全補充維生素 A 的產品，有助于維持眼睛和皮膚的健康、改善夜盲癥、皮膚粗糙狀況等，有很高的藥理學及營養學價值。其廣泛應用于醫藥、保健品、食品添加劑及化妝品等行業，并且作為食品添加劑、營養強化劑和醫藥制劑使用。GB5009.83-2016規定的食品中 β-胡蘿卜素的測定方法通常包括皂化、石油醚的液-液萃取、旋蒸、氮吹和定容等樣品前處理過程，儀器方法分析時間近 40 min[1]。整個分析過程繁瑣、耗時，且 β-胡蘿卜素易被氧化，方法回收率和重現性難以保證。本文采用在線固相萃取-液相色譜法，將樣品皂化后直接上機分析，能夠快速測定其中的 β-胡蘿卜素含量。
實驗部分試劑和樣品抗壞血酸 (VC, C6H6O6)、氫氧化鉀 (KOH)、2,6-二叔丁基-4-甲ji苯酚 (BHT) 和乙醇均為 HPLC 級，購自上海安譜實驗室技術公司；甲醇和乙腈均為 HPLC 級，購自 Merck；甲基叔丁基醚 (MTBE)為 HPLC 級，購自 Tedia；β-胡蘿卜素（純度 99.9%）購自 LGC公司；奶粉、液態奶購自超市。儀器和設備采用安捷倫在線固相萃取-液相色譜系統，配備如下安捷倫模塊：Agilent1260InfinityII四元泵（部件號G7111B×2）、Agilent1260InfinityII自動進樣器（部件號G7129A）、Agilent 1260InfinityII柱溫箱（部件號G7116A，內置2位6通閥）和 Agilent1260InfinityIIDAD（部件號G7117C，配備60mm超高靈敏度流通池）。軟件采用AgilentOpenLabCDS2.6。
標準品儲備溶液制備取 β-胡蘿卜素標準品適量，置于100mL棕色容量瓶中；向其中加入0.1gBHT，用二氯甲烷溶解并定容至刻度，制得 β-胡蘿卜素濃度為0.1049mg/mL的儲備溶液。將其避光儲存于–20°C下，有效期為1個月，臨用前使溶液回溫至20°C。標準品溶液制備取標準品儲備溶液適量，加乙醇（含0.5gVC/L）稀釋25倍，制得濃度為4.196µg/mL的標準品中間液；然后取該中間液適量，用 70% 乙醇（含0.5gVC/L）稀釋得到濃度為0.2098µg/mL的標準品工作溶液。樣品前處理取奶粉1.0g、液態奶 5 g，參照GB5009.83-2016的樣品前處理方法，將奶粉先用10mL溫水混勻，然后向其中分別加入1g抗壞血酸、45 mL 乙醇（含0.1gBHT）和15mL氫氧化鉀溶液(1g/mL)；搖勻后置于53±2°C的水浴鍋中；皂化 30 min 后取出，迅速冷卻到室溫；再加入 70% 乙醇（含0.4g/LVC），定容至100mL；然后在常溫下離心，取上清液進樣分析。
結果與討論標準品和典型樣品分離結果按照上述方法得到的色譜圖如圖2所示。樣品中目標峰的分離不受基質成分干擾，便于對 β-胡蘿卜素的總量進行測定。實驗發現，在樣品溶液制備過程中，目標化合物容易氧化，因此在皂化過程中加入 BHT，并用含有 VC 的 70% 乙醇溶液進行定容，以盡可能減少全反式 β-胡蘿卜素的轉化。
線性關系和定量限取標準品工作溶液，分別進樣 0.5、2、5、10、20、50 和100µL，以標準品的進樣量為橫坐標，峰面積為縱坐標，考察方法線性。結果如圖 3 顯示，β-胡蘿卜素的線性方程為y=46.788x+1.9593，相關系數 (R2) > 0.9999，表明 β-胡蘿卜素在0.1049–20.98ng范圍內，獲得了良好的線性關系；按照S/N=10計算，儀器的定量限(LOQ) 為 0.07 ng，當稱樣量為1g時，進樣體積為100µL時，方法的定量限為0.07µg/g，優于現行國標方法[1]。
方法精度取濃度為0.2098µg/mL標準品溶液，連續進樣 5 次，進樣體積為100µL，計算目標峰的峰面積和保留時間的RSD。計算得出，β-胡蘿卜素的保留時間RSD為0.02%，峰面積RSD為0.69%，表明該方法具有良好的精密度。
方法準確度分別取空白溶劑（70% 乙醇）、奶粉和液態奶樣品，按照高、中、低三個水平加入標準品溶液，并按照樣品溶液制備方法，制得待測溶液并上機分析；然后確定目標物的總量，并計算加標回收率。結果見表2。從表中可以看出，β-胡蘿卜素的高、中、低三水平加標的平均回收率為101.98%，表明該方法整體測定結果的準確度良好。
結論本應用基于在線固相萃取技術初步建立了一種快速分析食品中 β-胡蘿卜素含量的方法。其中樣品經皂化后可直接上機分析，系統將自動完成目標物的凈化、富集和分析全過程。該方法大幅簡化了樣品前處理過程，并提高了樣品分析效率。初步方法學評估結果表明，該方法的線性、靈敏度、精密度和準確度均能滿足目標化合物的定量要求，適用于測定實際樣品中 β-胡蘿卜素的含量。