文/ 徐亞麥 趙澤民
(黑龍江龍丹乳業(yè)科技股份有限公司)
維生素是一類低分子化合物,它不是構(gòu)成組織的成分,也不供應(yīng)熱能,但它與人體的健康有著密切的關(guān)系。如人體缺乏維生素,不僅不能正常生長發(fā)育,生理作用不能協(xié)調(diào)一致,而且還會引起各種疾病,甚至死亡。
維生素K類物質(zhì),簡單地說就是一系列具有維生素K活性的甲萘醌的系列衍生物的總稱。維生素K最早由丹麥化學(xué)家達(dá)姆發(fā)現(xiàn),達(dá)姆在研究膽固醇代謝原理時(shí)意外發(fā)現(xiàn)與血液凝固有關(guān)的物質(zhì)并證實(shí)其為脂溶性維生素,于是將這種抗出血作用的物質(zhì)命名為維生素K。1939年,人們從綠色植物中提取出了維生素K1,并將其用于治療凝血酶原過低癥及其各種出血癥,收到了很好的效果。
乳品企業(yè)一般采用GB 5413.10-2010測定產(chǎn)品中的維生素K1含量。該方法采用高壓液相色譜法,具有精密度高,分離效果好,分析速度快等優(yōu)點(diǎn),為乳制品的質(zhì)量控制和安全監(jiān)測提供了重要的技術(shù)支持。但由于K1性質(zhì)不穩(wěn)定,受光、氧化劑、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿等作用而分解,同時(shí)該方法操作步驟繁瑣、環(huán)節(jié)多,因此很多實(shí)驗(yàn)室在K1的測定過程中出現(xiàn)了不出峰、檢測數(shù)值低、重現(xiàn)性不好等問題。本文特針對這些問題進(jìn)行了試驗(yàn),最終找到了解決措施,得到了理想的檢測數(shù)據(jù)。
用脂肪酶降解試樣中的不飽和脂肪酸,對于含淀粉的試樣需要先用淀粉酶降解,經(jīng)堿皂化后,用正己烷提取維生素K1。通過液相色譜法分離,柱后還原維生素K1,熒光檢測器檢測,外標(biāo)法定量。
高壓液相色譜儀(島津L C-20A,帶有熒光檢測器);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海滬西);控溫空氣浴振蕩器(哈爾濱東聯(lián));氮吹儀(天津奧特賽恩斯);色譜柱(島津,C18,150 mm×4.6 mm,5μm);鋅還原柱(上海安譜,4.6 mm×50 mm)。
脂肪酶(酶活力≥700 U/mg,sigma公司);維生素K1標(biāo)準(zhǔn)品;甲醇(色譜純);二氯甲烷(色譜純);正己烷(色譜純);冰醋酸(純度99.9%,分析純);氯化鋅(分析純);無水乙酸鈉(分析純)等。
試驗(yàn)過程中要特別注意:由于維生素K1遇光易分解,整個(gè)操作應(yīng)避光。
2.3.1 稱樣約2.5 g于三角瓶中,用30 mL約50 ℃的水溶解。加入1 g脂肪酶,于(37±5)℃控溫空氣浴振蕩器中過夜,使其充分酶解。取出酶解好的試樣,加入2 mL氫氧化鈉溶液,用50 mL乙醇將溶液轉(zhuǎn)入250 mL的分液漏斗中,充分混勻。之后用50 mL正己烷再次潤洗三角瓶,轉(zhuǎn)入分液漏斗中。
2.3.2 先手動振搖,放氣,待無氣體排出后放置在搖床上充分振搖2 min,取出靜置分層(若不分層,可加少量飽和氯化鈉溶液)。放出下層水相于另一個(gè)250 mL的分液漏斗中,留下有機(jī)相。
2.3.3 向水相中再次加入50 mL正己烷再次萃取。合并有機(jī)相。用適量蒸餾水洗有機(jī)相2 次。將有機(jī)相通過無水硫酸鈉脫水過濾到一個(gè)500 mL的燒瓶中,在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上于(40±2)℃下蒸發(fā)至近干。用正己烷轉(zhuǎn)移殘留物到一個(gè)10 mL的試管中,置氮吹儀上于(40±2)℃下吹干,準(zhǔn)確加入1 mL正己烷,充分振蕩溶解殘留物。將試管放入冰箱中在0 ℃以下冷凍1 h,使沉淀物充分沉淀到試管底部。將上清液經(jīng)微孔濾膜過濾,待測。
國標(biāo)方法中對于柱溫沒有特別說明,不設(shè)定柱溫會導(dǎo)致保留時(shí)間漂移,因此本實(shí)驗(yàn)室將柱溫設(shè)定為30 ℃。
配制流動相的量筒、燒杯、玻璃棒、溶劑過濾器一定要刷洗干凈,烘干后使用。
按色譜條件對維生素K1系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,以濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),測得回歸方程為:y=1.77×10-7X-0.19,相關(guān)系數(shù)為0.9993。結(jié)果表明,維生素K1在0~4.00 μg/mL線性關(guān)系良好。
3.3.1 脂肪酶(酶解脂肪):要保證脂肪酶的活力;脂肪酶的加入量不可低于0.6 g,否則酶解不充分,加入正己烷萃取時(shí)萃取不充分,最終導(dǎo)致數(shù)值偏低或檢測不出來;脂肪酶可以直接加入到樣品中,也可以將其溶解后再加入到試樣溶液中,以確保酶更好地溶解;酶解時(shí)間不得少于3 h。
3.3.2 萃取時(shí),實(shí)驗(yàn)室的溫度最好控制在25 ℃以上,因?yàn)闇囟冗^低會影響維生素K1的萃取。萃取過程中使用的蒸餾水應(yīng)適當(dāng)加溫,溫度應(yīng)控制在30 ℃左右,保證萃取充分。
3.3.3 氫氧化鈉的作用是使酶解后的脂肪生成脂肪酸鈉溶解于水相中,氫氧化鈉要現(xiàn)用現(xiàn)配,加入的量也不應(yīng)該過多或過少,加入得過少會不容易分層,加入得過多會和維生素K1反應(yīng),都會使最后的結(jié)果偏低;氫氧化鈉加入后,要給予一定的反應(yīng)時(shí)間,約0.5 min后再加入乙醇,乙醇的作用是可以保護(hù)維生素K1不參與反應(yīng),促進(jìn)分解,還可以起到消泡作用促進(jìn)分層。
3.3.4 萃取過程振蕩要充分,注意放氣,防止爆炸;收集有機(jī)相的過程要注意避免損失;萃取后要將下層的水相放干凈,否則加水后會有絮狀沉淀,影響分離效果。
3.3.5 加入飽和氯化鈉的目的是為了防止乳化,更好地分層提取。
3.3.6 有機(jī)相經(jīng)無水硫酸鈉脫水時(shí),要注意分液漏斗內(nèi)的有機(jī)相過濾完后要用正己烷沖洗分液漏斗內(nèi)壁和下方的管口,防止試樣流失。
3.3.7 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時(shí)不可蒸干,近干即可。用正己烷少量多次(多于3 次)沖洗到10 mL帶塞的試管中(試管使用之前要用正己烷試漏,避免樣品損失)。
3.3.8 氮吹時(shí)一定要吹干,不吹干定容時(shí)會使試樣體積不同,影響結(jié)果。
3.3.9 氮吹后加入正己烷充分溶解后,要將試管放入0 ℃以下冰箱中冷凍至少1 h,冷凍的作用是使溶解到有機(jī)相中的少量不飽和脂肪酸凝固下沉。
綜上所述,在維生素K1的測定過程中,要充分了解實(shí)驗(yàn)機(jī)理,掌握操作中的關(guān)鍵點(diǎn),養(yǎng)成良好的日常操作習(xí)慣;要做到事事仔細(xì)認(rèn)真,不斷總結(jié)得失,善于分析數(shù)據(jù),方能獲得理想的檢測結(jié)果。
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