朱作藝+張玉+王君虹+李雪+王偉
摘 要 建立了一種離子色譜分離,抑制電導(dǎo)直接檢測肌苷酸的新方法。采用高交換容量陰離子交換柱Ionpac AS11-HC,以30 mmol/L KOH在線等度淋洗,可在短時間內(nèi)完成肌苷酸的檢測,且7種常規(guī)陰離子對其測定不存在干擾。采用本方法測定肌苷酸的線性范圍為1.0~200 mg/L,線性相關(guān)系數(shù)(R2)為0.999,線性關(guān)系良好。肌苷酸保留時間、峰高和峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.16%, 0.94%和0.86%,方法具有較好的重現(xiàn)性。本方法可應(yīng)用于肉類產(chǎn)品中肌苷酸含量的測定,樣品實(shí)際加標(biāo)回收率范圍在86.0%~110.0%之間。該方法簡單、方便、準(zhǔn)確、可靠,為肉類鮮味成分研究提供了一種快速及有效的分析方法。
關(guān)鍵詞 離子色譜; 抑制電導(dǎo); 肌苷酸; 肉類產(chǎn)品
1 引 言
肌苷酸(Inosine monophosphate, IMP)又稱為次黃嘌呤核苷酸,最早于1847年由德國化學(xué)家Liebig在牛肉組織中發(fā)現(xiàn)。1913年,Kodama和Kuninuka發(fā)現(xiàn)肌苷酸的鮮味特征,其增加鮮味的能力較谷氨酸鈉強(qiáng)40倍。肌苷酸廣泛存在于動物肌肉組織中,其含量是衡量肉質(zhì)鮮味的重要指標(biāo)[1~3]。隨著養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展及生活水平的提高,人們對肉類食品的需求日益增加,對肉品質(zhì)的要求也越來越高,肌苷酸含量已成為于各種肉類產(chǎn)品品質(zhì)評定的指標(biāo)。因此測定肉類食品中肌苷酸的含量,對研究肉類食品風(fēng)味及呈味物質(zhì)之間的相互關(guān)系具有非常重要的意義。
肌苷酸主要測定方法有分光光度法[4]、高效液相色譜法[5~9]、反相離子對色譜法[10]、毛細(xì)管電泳法[11,12],目前采用最多的是高效液相色譜法,然而由于肌苷酸疏水性相對較弱,高效液相色譜法對肌苷酸保留較弱,保留時間接近死時間,對于復(fù)雜基質(zhì)樣品容易存在干擾,因此有研究者采用反相離子對色譜法[10]。離子色譜法(Ion chromatography, IC)是一種分析無機(jī)陰陽離子、有機(jī)陰陽離子的高效分離檢測技術(shù),具有簡單、快速、靈敏度高等特點(diǎn)[13]。肌苷酸易溶于水,在中性和堿性溶液中穩(wěn)定,在pH<4的條件下穩(wěn)定性較差,容易降解為次黃嘌呤和D-核糖[14],由于肌苷酸帶有磷酸基團(tuán),在堿性水溶液中可離解為離子態(tài),因此可以直接采用IC進(jìn)行測定。本實(shí)驗(yàn)建立了一種陰離子色譜交換分離-抑制電導(dǎo)直接檢測肌苷酸含量的方法,并應(yīng)用于雞肉、魚肉、豬肉、牛肉等實(shí)際樣品的測定。本方法簡單、方便、高效、選擇性好。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器與試劑
Dionex ICS-3000離子色譜儀(美國戴安公司),配自動EG淋洗液發(fā)生器和DS6電導(dǎo)檢測器、Chromeleon 6.80色譜工作站、Dionex IonPac AG11-HC (50 mm×4 mm) 保護(hù)柱+Dionex IonPac AS11-HC (250 mm×4 mm) 分離柱、Dionex ASRS 300-4 mm電化學(xué)自再生抑制器;數(shù)顯恒溫水浴鍋(國華電器有限公司);超聲波儀(上海生析超聲儀器有限公司);0.22 μm尼龍濾膜過濾頭。
標(biāo)準(zhǔn)品5-肌苷酸二鈉(Sigma公司),實(shí)驗(yàn)室用水均為18.2 MΩ·cm去離子水。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
配制1000 mg/L 5′-肌苷酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,于4℃保存;將標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液稀釋成1.0, 2.0, 5.0, 10, 20, 50, 100和 200 mg/L系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
2.3 樣品制備
目前肉類產(chǎn)品中的肌苷酸含量普遍采用H3ClO4作提取液,由于H3ClO4提取液的pH值較低,容易造成肌苷酸降解,因此采用純水提取肌苷酸[5]。根據(jù)文獻(xiàn)[5]報道,肌苷酸純水提取法比普通H3ClO4提取法的提取率高37%。分別稱取雞肉、魚肉、豬肉、牛肉樣品各5.0 g,放入200 mL燒杯中,加入90 mL 95℃的去離子水,將燒杯放入恒溫水浴中,保持水溫95℃ 5 min,超聲波提取30 min,冷卻至室溫后定容至100 mL,濾紙過濾后,取濾液1.0 mL,分別加入2.0 mL去離子水和2.0 mL乙腈,渦旋振蕩1.0 min, 以4000 r/min離心10 min后,取上清液,經(jīng)0.22 μm尼龍濾膜過濾,供離子色譜測定。
2.4 色譜條件
色譜柱為Dionex IonPac AG11-HC保護(hù)柱+Dionex IonPac AS11-HC分離柱;柱溫為30℃;采用30 mmol/L KOH在線等度淋洗;流速為1.0 mL/min;自再生電化學(xué)抑制模式,抑制電流為75 mA;電導(dǎo)檢測;進(jìn)樣體積為25 μL;外標(biāo)法峰面積定量分析。
3 結(jié)果與討論
3.1 色譜條件的選擇
從肌苷酸結(jié)構(gòu)(圖1)可知,肌苷酸帶有磷酸基團(tuán),因此在堿性條件下可解離成陰離子,可以采用陰離子交換色譜對其進(jìn)行分離。同時,由于肌苷酸仍具有一定的疏水性,為了保證其在色譜柱上的快速洗脫,不宜采用疏水性較強(qiáng)的陰離子交換柱。本實(shí)驗(yàn)選用疏水性較弱的Ionpac AS11-HC高交換容量色譜柱分離肌苷酸,采用KOH溶液作為淋洗液。由于KOH溶液容易吸收空氣中的CO2而改變淋洗液組成,因此采用自動淋洗液發(fā)生器在線產(chǎn)生KOH溶液,等度洗脫方式。為了得到較好的分離效果及合理的分析時間,對KOH淋洗液條件進(jìn)行了優(yōu)化(圖2),
當(dāng)采用50 mmol/L KOH在線淋洗時,肌苷酸保留時間短,接近系統(tǒng)時間,在此條件下,樣品基質(zhì)易對肌苷酸測定造成干擾;采用30 mmol/L KOH在線淋洗時,肌苷酸保留時間為6.0 min,保留時間適中,峰型對稱;采用15 mmol/L KOH在線淋洗時,肌苷酸保留時間為9.0 min,峰型效果較差,存在拖尾。為保證較好的分離效果和效率,最后采用30 mmol/L KOH作為最佳淋洗液。 圖2 不同淋洗液條件下肌苷酸標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.2 Chromatogram of IMP standard with different eluentsendprint
a. 50 mmol/L KOH; b. 30 mmol/L KOH; c. 15 mmol/L KOH.
由于實(shí)際肉類樣品成分復(fù)雜,通常含有Cl、NO3、SO24等常規(guī)陰離子,為驗(yàn)證在選擇的色譜條件下常規(guī)陰離子對目標(biāo)分析離子的干擾性,配制了含F(xiàn)(2.0 mg/L)、Cl(15 mg/L)、NO2(2.0 mg/L)、Br2.0 mg/L)、NO3(10 mg/L)、SO24(10 mg/L)、PO34(5.0 mg/L)的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,于上述最佳淋洗液條件下直接進(jìn)樣測定。由于淋洗液濃度相對較高,7種常規(guī)陰離子均在5 min內(nèi)出峰(圖3),同時未實(shí)現(xiàn)完全分離,但從出峰順序可知,7種常規(guī)陰離子對肌苷酸的測定不存在干擾。
3.2 線性關(guān)系、重現(xiàn)性及方法的檢出限
采用上述優(yōu)化后的色譜條件,分別對肌苷酸系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測定,以相應(yīng)的色譜峰面積(y)對其質(zhì)量濃度(x,mg/L)進(jìn)行線性回歸(圖4)。肌苷酸濃度1.0~200 mg/L范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系,線性方程為y=0.0153x+0.002,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.999。在優(yōu)化后的色譜條件下,分析50 mg/L肌苷酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,其保留時間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.16%,色譜峰高RSD為0.94%,色譜峰面積RSD為0.86%,表明本方法具有較好的重現(xiàn)性。將肌苷酸標(biāo)準(zhǔn)品配制成相應(yīng)濃度,當(dāng)信噪比(S/N)為3時,得到肌苷酸儀器檢出限為0.2 mg/L。采用2.3節(jié)中樣品前處理方法,并將樣品稀釋了100倍,因此肌苷酸的樣品檢出限為20 mg/kg。
3.3 樣品測定及加標(biāo)回收試驗(yàn)
按2.2節(jié)分別對雞肉、小黃魚、豬肉和牛肉樣品進(jìn)行前處理,在優(yōu)化的色譜條件下進(jìn)行測定,其中小黃魚和牛肉樣品色譜圖見圖5A和5B。從圖5可見,采用本方法,樣品基質(zhì)對肌苷酸測定不存在干擾。通過外標(biāo)法定量,雞肉、魚肉、豬肉和牛肉樣品中肌苷酸含量分別為1.71、2.70、3.05和2.38 g/kg。為驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性, 分別選取4種肉類樣品,添加3個不同水平肌苷酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行回收率測定。由表1可見,回收率范圍為86.0%~110.0%,RSD范圍為0.1%~2.3%。
本研究建立的離子色譜-抑制電導(dǎo)檢測肌苷酸的方法操作簡單、高效快速,具有較好的的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度,適用于肉類樣品中肌苷酸含量的測定,為肉類鮮味成分研究的提供了一種新型、簡便、高效的分離分析方法。
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