林奕云,鄭家概,付 強,丁少曼,肖可茵,盧嘉豪
(中國廣州分析測試中心 廣東省分析測試技術(shù)公共實驗室,廣東 廣州 510070)
蘆薈苷,又稱蘆薈大黃素苷或蘆薈素,是蘆薈的主要活性成分。蘆薈不僅有抗炎、抗輻射等功效,還能夠抗癌變、抗衰老、調(diào)節(jié)血糖[1-2]。近年來,隨著人們健康養(yǎng)生意識的提高,植物飲料受到越來越多人的青睞,涼茶等天然植物飲料銷量迅速增長[3]。以蘆薈為原料的植物飲料的相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)尚未出臺,只對植物飲料原輔料的要求中提到不得使用或添加非食品用原料[4-5],然而,《歐盟食品中化學(xué)污染物限量規(guī)定》對飲料中蘆薈苷的限值為0.1 mg/kg。因此,建立植物飲料中蘆薈苷準(zhǔn)確、靈敏的檢測方法,具有重要的意義。
目前關(guān)于蘆薈苷的檢測方法有:分光光度法[6]、薄層掃描法[7]、液相色譜法[8-10]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[11-12]等。由于飲料中的蘆薈苷含量很低,高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法具有靈敏度高、專屬性強等特點。因此,為有效監(jiān)控蘆薈苷在植物飲料中的含量,本文優(yōu)化了液相色譜條件、質(zhì)譜條件,建立了超高效液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)法測定植物飲料中蘆薈苷含量的分析方法。該方法靈敏度高、回收率和重現(xiàn)性良好、結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可以檢測植物飲料中低含量的蘆薈苷,為控制產(chǎn)品質(zhì)量提供數(shù)據(jù)及技術(shù)手段支持。
Agilent 1290/6460A超高效液相色譜-串聯(lián)四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國安捷倫科技公司;Sartorius BSA224S 電子天平,德國賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;XW-80A型微型旋渦混合儀,上海滬西分析儀器有限公司;KQ-2200型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;Milli-Q超純水儀,美國Millipore公司。
蘆薈苷(Aloin,CAS:1415-73-2,純度:97.71%)購自成都普菲德生物技術(shù)有限公司;乙腈,色譜純,美國Honeywell公司;甲醇,分析純,購自廣州化學(xué)試劑廠;實驗用水為去離子水。
準(zhǔn)確稱取10.0 mg蘆薈苷標(biāo)準(zhǔn)品于棕色容量瓶中,用甲醇溶解并定容至10 mL,配制成1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于4 ℃冰箱中避光保存。
稱取樣品5.0 g于25 mL棕色容量瓶中,加入15 mL甲醇,渦旋,混合均勻后超聲提取10 min,冷卻至室溫,用水定容至25 mL,過0.22 μm濾膜上機測定。
稱取5份空白基質(zhì)樣品,分別加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.3進(jìn)行處理,制成濃度為1.0 ng/mL、2.0 ng/mL、5.0 ng/mL、10 ng/mL、25 ng/mL的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.5.1 液相色譜條件
色譜柱為Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18柱(4.6 mm×50 mm,2.7 μm);流動相A為乙腈,B為水;柱溫30 ℃;流速0.3 mL/min;進(jìn)樣量5.0 μL;梯度洗脫程序如下:0~3.0 min,40%~90%A,3.0~3.5 min,90%A,3.6~5.0 min,40%A。
1.5.2 質(zhì)譜條件
電噴霧離子源(ESI),采用負(fù)離子電離模式,掃描方式為多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)。干燥氣溫度為300 ℃,干燥氣流量5 mL/min,霧化器壓力40 psi,鞘流氣溫度350 ℃,鞘流氣流量11 mL/min,毛細(xì)管電壓3500 V。蘆薈苷的MRM參數(shù)列于表1,安捷倫MassHunter軟件用于定性和定量分析。
表1 蘆薈苷的MRM參數(shù) Table 2 MRM parameters of Aloin
注:*表示定量離子對。
分別以乙腈-水、甲醇-水作為流動相,考察對目標(biāo)化合物離子化程度的影響。結(jié)果表明,以乙腈-水作為流動相時,蘆薈苷的響應(yīng)值明顯高于流動相為甲醇-水時的響應(yīng)值。因此,選用乙腈-水作為流動相。
目標(biāo)化合物的離子化效率還會受到流動相中加入的添加劑影響[13]。比較在水相中分別加入0.1%甲酸、5 mmol/L乙酸銨對目標(biāo)化合物離子化效率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),本實驗水相中加入甲酸或乙酸銨,都抑制了離子化效率,蘆薈苷響應(yīng)值均有所降低,因此,試驗采用乙腈-水作為流動相,進(jìn)行梯度洗脫。
比較了Agilent Zorbax Eclipse Plus C18柱(4.6 mm×50 mm,2.7 μm)和SB-C18柱(2.1 mm×50 mm,1.8 μm)的分離效果。結(jié)果顯示:Agilent Zorbax Eclipse Plus C18柱的分離時間較短,蘆薈苷峰形尖銳對稱、不拖尾。
使用1.0 μg/mL蘆薈苷標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣,分別在ESI+、ESI-的模式下進(jìn)行全掃描,掃描發(fā)現(xiàn)在負(fù)離子模式下,蘆薈苷的靈敏度更高,因此,選擇擇負(fù)離子模式,m/z 417.0作為蘆薈苷測定的母離子。采用SIM掃描方式,優(yōu)化出最佳碎裂電壓,146 V條件下,蘆薈苷母離子的響應(yīng)最高。再采用Product Ion掃描方式,蘆薈苷經(jīng)碰撞后產(chǎn)生的碎片離子有m/z 297.0 和m/z 268.0,其中m/z 297.0相對豐度最高,作為定量離子,m/z 268.0作為定性離子。最后,優(yōu)化出子離子的最佳碰撞能量,得到表1所示的質(zhì)譜參數(shù)。最終優(yōu)化了質(zhì)譜條件,得到如圖1所示的蘆薈苷標(biāo)準(zhǔn)溶液的MRM色譜圖,如圖2所示的陽性樣品和陰性樣品的總離子流TIC圖。
圖1 蘆薈苷的多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)色譜圖
Fig.1 MRM Chromatograms of Aloin
圖2 樣品的總離子流(TIC)色譜圖Fig.2 TIC Chromatograms of samples
本文采用基質(zhì)匹配外標(biāo)法定量,以消除基質(zhì)干擾,提高定量準(zhǔn)確性。按照1.4配制基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線,以蘆薈苷的質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo),色譜峰面積(y)為縱坐標(biāo),繪制工作曲線。結(jié)果表明,蘆薈苷在1.0~25 ng/mL的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性回歸方程為Y=5641.3X-265.5,相關(guān)系數(shù)r≥0.9995,具有良好的線性關(guān)系,表明該方法適用于植物飲料中蘆薈苷的定量分析。
蘆薈苷的的檢出限為1.0 μg/kg(信噪比S/N=3),定量限為3.0 μg/kg(信噪比S/N=10)。
準(zhǔn)確稱取3份空白樣品,每份5.0 g,加入蘆薈苷標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加量為5.0 μg/kg、10 μg/kg、25 μg/kg,按照1.3方法進(jìn)行樣品處理。每個添加水平測定6次,考察方法的精密度。從表2可以看出,在5、10和25 μg/kg這3種加標(biāo)水平下目標(biāo)化合物的平均回收率為91.2%~95.3%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD6)為3.15%~6.10%,表明方法的準(zhǔn)確度和重復(fù)性較好,可滿足日常分析要求。
表2 蘆薈苷的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6) Table 2 Spike recoveries and RSD of Aloin in blank samples (n=6)
本文建立了超高效液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜法測定植物飲料中蘆薈苷含量的方法,樣品經(jīng)甲醇提取,基質(zhì)匹配外標(biāo)法定量,降低了基質(zhì)干擾,提高了分析靈敏度。該方法靈敏度高、回收率和重現(xiàn)性良好、結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可以檢測植物飲料中低含量的蘆薈苷,為控制產(chǎn)品質(zhì)量提供數(shù)據(jù)及技術(shù)手段支持,為植物飲料中非法添加非食品用原料的風(fēng)險監(jiān)測研究提供了可靠的檢測手段。