黃 漩,生慶海,,*,張志國,孫亞范
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030;2.內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團(tuán))股份有限公司研發(fā)中心,內(nèi)蒙古呼和浩特 011500;3.乳品食品監(jiān)測中心,天津 300381)
超高壓液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法檢測磷脂酰膽堿
黃 漩1,生慶海1,2,*,張志國2,孫亞范3
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030;2.內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團(tuán))股份有限公司研發(fā)中心,內(nèi)蒙古呼和浩特 011500;3.乳品食品監(jiān)測中心,天津 300381)
采用超高壓液相色譜-串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜儀(UPLC-MS/MS)(配有電噴霧離子源)法檢測磷脂酰膽堿(PC),先使用氣相色譜分析可能包含的PC分子種類,再根據(jù)氣相色譜分析結(jié)果,UPLC-MS/MS進(jìn)行準(zhǔn)確的定性和定量。UPLC的流動(dòng)相:A相為水,B相為乙腈∶甲醇=5∶5,A∶B=10∶90,流速為0.4mL/min,PC大約在4min時(shí)出峰。 最低檢出限為1μg/L,相關(guān)系數(shù)為0.99936,加標(biāo)回收率為95.6%~98.4%。
超高壓液相色譜,電噴霧質(zhì)譜,氣相色譜,磷脂酰膽堿
Abstract:The phosphatidylcholine was detected with UPLC-MS/MS (equipped with electrospray ionization source).Gas chromatography(GC) was used to analysis PC molecular species,according to the results of GC,and then UPLC-MS/MS be used to accurate qualitative and quantitative.The mobile phase of UPLC:A,water.B,acetonitrile∶methanol=5∶5,A∶B=10∶90,had flow rate of 0.4mL/min.Under this condition,the retention time of PC was about 4min.The regression coefficient was 0.99936 and the limit of detection was 1μg/L.The recovery was in the range of 95.6%~98.4%.
Key words:Ultra Performance LC(UPLC);electrospray ionization mass spectrometry;gas chromatography;phosphatidylcholine
磷脂酰膽堿(Phosphatidylcholine,PC)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),是生物膜的主要組成成分,同時(shí)也是一種天然的表面活性劑,在食品、醫(yī)藥、化妝等諸多方面被廣泛的應(yīng)用[1],隨著對(duì)卵磷脂的深入研究,卵磷脂有了狹義和廣義之分,廣義的卵磷脂包含PC、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇等,狹義的卵磷脂就是PC[2]。檢測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,使PC的結(jié)構(gòu)更清晰,根據(jù)分子種類的不同,知道PC并不是一種單一物質(zhì),而是許多結(jié)構(gòu)相似物質(zhì)的統(tǒng)稱[3]。PC分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一個(gè)脂?;涣姿崮憠A基所取代,磷酸膽堿基連接在甘油基的第3碳位上稱α型[4],在自然界中存在的PC為L-α-PC。PC中磷酸基與酯化的醇部分一起構(gòu)成極性頭基,兩條長的烴鏈組成非極性尾部。甘油磷脂分子中sn-1和sn-2位上酯化的是各種組合的天然脂肪酸,一般說,PC的C1(R1CO-)位上連接的是飽和脂肪酸,主要是棕櫚酸(16∶0)或硬脂酸(18∶0);C2(R2CO-)位上是不飽和脂肪酸,主要是18碳不飽和脂肪酸,如油酸(18∶1)、亞油酸(18∶2)和亞麻酸(18∶3)[5]。通過氣相色譜先分析出PC的C1、C2位上含哪種脂肪酸,根據(jù)PC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析出可能存在的PC分子種類,再用質(zhì)譜進(jìn)行深入的研究,鑒定所推測的PC分子種類是否存在。質(zhì)譜檢測方法更加快速,準(zhǔn)確,保留時(shí)間在4min左右,使PC的檢測方法更加簡單。
混合卵磷脂標(biāo)準(zhǔn)品 Fluka公司,有等量的磷脂酰膽堿、腦磷脂和磷脂酰肌醇,飽和脂肪酸24%,單不飽和脂肪酸14%,多不飽和脂肪酸62%;奶粉 不添加磷脂酰膽堿;乙腈、甲醇 默克化工業(yè)務(wù),色譜純;氯仿、正己烷 天津市永大化學(xué)試劑有限公司,分析純;甲酯化試劑 4mol/L KOH/甲醇溶液;高純氮;工業(yè)氮。
AcQuity超高壓液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(UPLC-MS/MS) 配有電噴霧離子源及MassLynx V4.1處理系統(tǒng),美國Waters公司;GC-7890A氣相色譜 配有FID檢測器及Agilent ChemStation處理系統(tǒng),安捷倫公司;純水儀 德國默克密理博公司;離心機(jī) 長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司;振蕩器 德國IKA公司;水浴鍋 東莞市粵泰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;氮吹儀北京成萌偉業(yè)科技有限公司。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)液的配制 混合卵磷脂標(biāo)準(zhǔn)品,稱取1.0000g標(biāo)準(zhǔn)品,溶于100mL氯仿∶甲醇=9∶1(v∶v)中,濃度為10mg/mL。
1.2.2 甲酯化 甲酯化:取1mL A標(biāo)準(zhǔn)液用氮?dú)獯蹈?,加?mL正己烷溶解,再加入1mL KOH/甲醇溶液,混勻,靜置分層,取上清液上機(jī)[6]。
氣相色譜條件:色譜柱J&W 122-1032:325℃;30m×250μm×0.25μm;載氣N2;載氣流速1.0mL/min;進(jìn)樣口溫度260℃;分流比30∶1;檢測器溫度280℃;柱溫箱溫度初始溫度140℃,保持5min,以4℃/min升溫至240℃,保持15min;進(jìn)樣量1μL[7]。
1.2.3 UPLC條件 色譜柱:ACQUITY UPLC BEH?C18,2.1mm×100mm,1.7μm。流動(dòng)相:A為水,B為乙腈∶甲醇=5∶5,A∶B=10∶90;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:5μL。
1.2.4 質(zhì)譜條件 電噴霧在正離子模式下,毛細(xì)管電壓3.5kV;脫溶劑氣溫度350℃;脫溶劑氣流量500L/h;離子源溫度120℃。
1.2.5 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn) 各取0.4、0.8、1.0mL的標(biāo)準(zhǔn)液分別定溶于100mL的容量瓶中,得到40、80、100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液。稱取奶粉10.00g共六份到燒杯中,每兩份加入一個(gè)同樣濃度的標(biāo)準(zhǔn)液,加入30mL甲醇,確保甲醇完全覆蓋樣品。在45℃水浴中保溫10min,向燒杯中加入60mL氯仿,繼續(xù)保溫15min,適當(dāng)攪拌。在布氏漏斗中加兩張濾紙,過濾燒杯中的溶液到圓底燒瓶中,然后連接到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上,在50℃下蒸發(fā)至近干,用40mL氯仿∶甲醇=9∶1的溶液溶解,過0.22μm的濾膜,上機(jī)[8-9]。
通過UPLC-MS/MS,用優(yōu)化的方法測得的磷脂酰膽堿標(biāo)準(zhǔn)品的總離子圖,見圖1。
圖1 PC標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖Fig.1 The standard spectrum of PC
在優(yōu)化的質(zhì)譜條件下,取不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液,以響應(yīng)值為縱坐標(biāo),進(jìn)樣量為橫坐標(biāo)作圖,見圖2,得到線性回歸方程為y=6.9300x+0.6899,相關(guān)系數(shù)0.99936,最低檢出限是1μg/L。
圖2 不同濃度的PC標(biāo)準(zhǔn)溶液與峰面積的線性關(guān)系Fig.2 The linear relationship between different concentrations standard and peak area of PC
運(yùn)用甲酯化方法,可以推測出C1位和C2位連接的脂肪酸,因?yàn)橘|(zhì)譜檢測方法需要建立在所測樣品分子質(zhì)量已知的情況下,所以對(duì)于未知的PC樣品,應(yīng)該先進(jìn)行甲酯化,用氣相色譜檢測出標(biāo)準(zhǔn)品中所含的脂肪酸種類,見圖3。
根據(jù)PC的脂肪酸組成推測出可能存在的分子結(jié)構(gòu),見表1。根據(jù)推測出的磷脂酰膽堿的種類,用優(yōu)化的質(zhì)譜條件進(jìn)行定性分析,檢測出該標(biāo)準(zhǔn)品中磷脂酰膽堿的種類。
表1 常見的磷脂酰膽堿分子的種類[10]Table 1 The species of common phosphatidylcholine molecular[10]
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的溶劑,文獻(xiàn)以及儀器的條件,選擇用乙腈與甲醇的配比和水作為流動(dòng)相。經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)選擇出一個(gè)合適的流動(dòng)相配比。
由圖4-A,流動(dòng)相是乙腈∶甲醇=7∶3,峰型不好,有嚴(yán)重的拖尾現(xiàn)象;圖4-B是乙腈∶甲醇=6∶4,峰型一般,出峰時(shí)間延后;圖4-C是乙腈∶甲醇=5∶5,峰形良好,無拖尾現(xiàn)象,而且出峰快速。三個(gè)圖的對(duì)比可得出適合的流動(dòng)相為90%的乙腈∶甲醇=5∶5和10%的水。
圖4 對(duì)比不同流動(dòng)相的色譜圖Fig.4 The comparison of different mobile phase chromatogram
質(zhì)譜儀在建立新的方法時(shí),需要先知道待測樣品的質(zhì)荷比(m/z),再進(jìn)行全掃描,主要選擇適合的錐孔電壓,找到響應(yīng)值最大的電壓,開啟氬氣進(jìn)行子離子的掃描,對(duì)碰撞電壓進(jìn)行修改,選擇響應(yīng)值較大且穩(wěn)定的離子作為子離子,一個(gè)子離子用作定性,另一個(gè)子離子用作定量。最后優(yōu)化出的質(zhì)譜條件,見表2。
表2 優(yōu)化的質(zhì)譜條件Table 2 The optimization of MS/MS conditions
按照1.2.5的處理方法得到的加標(biāo)回收率,結(jié)果見表3。其加標(biāo)回收率為95.63%~98.40%。
表3 加標(biāo)回收率Table 3 The recovery of standard addition
UPLC-MS/MS法檢測PC更快速、靈敏,使PC的檢測更加簡單,再加上氣相色譜的輔助,可以深入到各種分子結(jié)構(gòu)PC的檢測,使PC產(chǎn)品的含量更加透明化,精密度和穩(wěn)定性均符合要求,此法的檢測速度符合現(xiàn)在人們對(duì)效率的高要求,更適合現(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展趨勢。
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Method of UPLC-MS/MS about phosphatidylcholine detection
HUANG Xuan1,SHENG Qing-hai1,2,*,ZHANG Zhi-guo2,SUN Ya-fan3
(1.Food Science College of Northeast Agricultural University,Harbin150030,China;2.R&D Center,Inner Mongolia Mengniu Dairy(Group)Co.,Ltd.,Huhhot 011500,China;3.Dairy Food Monitoring Center,Tianjin 300381,China)
TS207.3
A
1002-0306(2012)16-0096-03
2012-02-09 *通訊聯(lián)系人
黃漩(1986-),女,碩士研究生,研究方向:食品科學(xué)。