賀習(xí)文 李 宏 趙彩會(huì) 高勤葉 黃姣姣 李易軒 王 珊 石 巍
(1.陜西秦云農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)有限公司,陜西渭南714000;2.河北省霸州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北霸州065700)
牛至香酚是從牛至中提取的一類揮發(fā)性油,是一種抗菌、抗氧化和防腐功能的新型綠色添加劑。牛至香酚對(duì)畜禽動(dòng)物腸道細(xì)菌引起的腹瀉能起到有效的抑制作用,能夠增強(qiáng)動(dòng)物免疫力,促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),提高動(dòng)物生產(chǎn)性能,具有防腐、驅(qū)蟲、殺菌的作用[1-3]。且在動(dòng)物體內(nèi)無殘留,可長(zhǎng)期在日糧中添加使用[4-5]。
牛至香酚是由多種物質(zhì)混合而成的添加劑,其主要成分為香芹酚和百里香酚,香芹酚和百里香酚屬于同分異構(gòu)體,香芹酚中的-OH 基團(tuán)在甲基鄰位,而百里香酚的-OH 在甲基的間位,兩者的化學(xué)性質(zhì)相似。圖1、圖2為香芹酚和百里香酚化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
農(nóng)業(yè)部《飼料添加劑品種目錄(2013)》中把牛至香酚歸位其他類,適用范圍為豬和家禽,規(guī)定了食用香料在養(yǎng)殖業(yè)的使用,其中香芹酚和百里香酚是應(yīng)用最為廣泛的兩種香料,在配合飼料中添加量為5~10 mg/kg。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布關(guān)于2018~2021年開展獸用抗菌藥使用減量化行動(dòng)試點(diǎn)工作的通知,明確了養(yǎng)殖業(yè)減抗和限抗的時(shí)間表。香芹酚等綠色添加劑在飼料行業(yè)優(yōu)勢(shì)逐漸明顯,應(yīng)用也越來越廣泛,本文可滿足飼料中香芹酚和百里香酚組分的監(jiān)控需要[6-7]。
圖1 香芹酚化學(xué)結(jié)構(gòu)式
圖2 百里香酚化學(xué)結(jié)構(gòu)式
目前有關(guān)測(cè)定香芹酚和百里香酚含量的報(bào)道較少,其中較為典型的有董茂峰等[6]利用氣相色譜法測(cè)定飼料中香芹酚和百里香酚的含量,任玉琴等[8]利用高效液相色譜法測(cè)定飼料中肉桂醛、丁香酚、香芹酚和百里香酚的含量,但未對(duì)全部飼料品種進(jìn)行試驗(yàn),且樣品沒有凈化;竇茂鑫等[9]發(fā)表利用高效液相色譜法測(cè)定了牛至油添加劑中的香芹酚和百里香酚的含量的檢測(cè)方法。
有關(guān)文獻(xiàn)及資料表明,檢測(cè)香芹酚和牛至香酚含量的主要方法有氣相色譜法[10-12]等,高效液相色譜法比較少見。本文建立了QuEChERS-高效液相色譜法測(cè)定飼料中香芹酚和百里香酚的含量,是一種新型實(shí)用的檢測(cè)方法。
高效液相色譜儀:UltiMate 3000;十萬分之一天平:MS205DU;萬分之一天平:CP224C;離心機(jī):H1850;渦輪混合器:XW-80A;超聲波提取儀:KQ-100DB。
香芹酚標(biāo)準(zhǔn)品含量99.10%;百里香酚標(biāo)準(zhǔn)品含量99.23%;乙腈:色譜純;無水乙醇:優(yōu)級(jí)純;冰乙酸:優(yōu)級(jí)純;C18吸附材料;硅酸鎂吸附材料;中性氧化鋁吸附材料;一級(jí)水。
香芹酚標(biāo)準(zhǔn)貯備液:準(zhǔn)確稱取香芹酚標(biāo)準(zhǔn)品0.010 03 g 于10 ml 容量瓶中,用無水乙醇溶解至刻度,濃度為993.97 μg/ml。
百里香酚標(biāo)準(zhǔn)貯備液:準(zhǔn)確稱取百里香酚標(biāo)準(zhǔn)品0.012 59 g 于10 ml 容量瓶中,用無水乙醇溶解至刻度,濃度為1 249.3 μg/ml。
混合標(biāo)準(zhǔn)中間液:準(zhǔn)確移取上述香芹酚標(biāo)準(zhǔn)貯備1.0 ml和百里香酚標(biāo)準(zhǔn)貯備液0.8 ml于10 ml棕色容量瓶中,用流動(dòng)相稀釋至刻度,混勻,濃度為100 μg/ml。
1.4.1 樣品制備取飼料樣品按四分法縮分,直至混合均勻,取其中約100 g樣品,用粉碎機(jī)粉碎,全部通過60目篩。
1.4.2 樣品前處理
稱取粉碎后的配合飼料、濃縮飼料、精料補(bǔ)充料10 g,復(fù)合預(yù)混料、維生素預(yù)混料樣品5 g(精確至0.000 1 g),置于100 ml棕色容量瓶中,加入50%乙腈水溶液70 ml,在超聲波提取儀上超聲提取20 min,取出放置冷卻至室溫,用50%乙腈水溶液定容至刻度,混勻。
1.4.3 提取液的凈化
維生素預(yù)混料的提取液通過0.45 μm 有機(jī)濾膜后直接上機(jī)測(cè)定,配合飼料、濃縮飼料、精料補(bǔ)充料和復(fù)合預(yù)混料樣品提取液在4 000 r/min 離心5 min,取上清液5.0 ml 于10 ml 離心管中,加入0.1 g C18 吸附材料和0.1 g 硅酸鎂吸附材料,渦輪混合1 min,靜置片刻,取上清液過0.45 μm 有機(jī)濾膜后直接上機(jī)測(cè)定。
1.4.4 色譜條件
流動(dòng)相:吸取10 ml冰乙酸于1 000 ml容量瓶中,用水定容至刻度,搖勻,取此溶液500 ml 與500 ml乙腈混勻;色譜柱:Hypersil GOLDTMC18(250×4.6 mm,5 μm);檢測(cè)波長(zhǎng):275 nm;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:20 μl。
準(zhǔn)確吸取1.3 中的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 ml于100 ml容量瓶中,用流動(dòng)相稀釋至刻度,濃度分別為0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 μg/ml,以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,相關(guān)系數(shù)(r2)達(dá)到0.999 9,證明標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好。
香芹酚和百里香酚易溶于醇類等有機(jī)試劑,不溶于水,因此選擇流動(dòng)相時(shí)優(yōu)先考慮有機(jī)試劑,使用甲醇作為有機(jī)相時(shí),由于甲醇在低波長(zhǎng)有較大吸收,出現(xiàn)溶劑峰干擾,峰型較差且干擾目標(biāo)峰,當(dāng)有機(jī)相使用乙腈時(shí),溶劑峰消失,因此有機(jī)相選擇乙腈,在有機(jī)相和水相比例上,優(yōu)先考慮較大的有機(jī)相比例,將乙腈的比例從90%逐漸降低,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)乙腈比例為50%時(shí),目標(biāo)峰出峰時(shí)間和分離效果均達(dá)到要求,因此比例確定為50%乙腈+50%水相(v+v),水相使用純水時(shí),目標(biāo)峰出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象,向水相中加入少量冰乙酸,拖尾峰有改善。測(cè)試不同比例的酸,結(jié)果表明,酸濃度為1%時(shí)效果最佳。
使用二極管陣列檢測(cè)器(DAD)對(duì)香芹酚和百里香酚標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行紫外光譜掃描,掃描結(jié)果如圖3、圖4。
圖3 香芹酚紫外光譜圖
從圖3 和圖4 可以看出,香芹酚的最大吸收波長(zhǎng)為194.02、214.66 nm 和274.67 nm,百里香酚的最大吸收波長(zhǎng)為193.97、215.56 nm 和275.59 nm,使用194、215 nm 和275 nm 進(jìn)行測(cè)定時(shí),發(fā)現(xiàn)194 nm 和215 nm溶劑峰很多,基線漂移程度較大,而275 nm處沒有溶劑峰干擾,且基線穩(wěn)定。因此確定檢測(cè)波長(zhǎng)為275 nm。
圖4 百里香酚紫外光譜圖
試驗(yàn)選取了25~45 ℃一共5 個(gè)溫度點(diǎn)的測(cè)試(每隔5 ℃測(cè)試一次),25 ℃時(shí)色譜峰的分離效果最佳,但目標(biāo)峰峰寬較大,且百里香酚峰型有拖尾現(xiàn)象;30 ℃時(shí)兩峰完全分離,峰寬合理,百里香酚沒有拖尾現(xiàn)象,35 ℃及以上峰型窄,目標(biāo)峰尖銳,但兩種化合物無法達(dá)到完全分離,最終確定柱溫為30 ℃。最終條件下的標(biāo)準(zhǔn)圖譜和樣品加標(biāo)圖譜見圖5、圖6。
試驗(yàn)選取了五種不同類型的飼料產(chǎn)品,分別進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)和精密度測(cè)定,所得結(jié)果見表1。
從表1可以看出,五種不同類型的樣品加標(biāo)回收率均大于92%,回收率良好,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD 小于5%,滿足試驗(yàn)要求。
試驗(yàn)以3 倍S/N 值為檢出限,10 倍S/N 值為定量限,在五種不同類型的飼料中進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn),通過逐漸降低加標(biāo)濃度,當(dāng)添加濃度為0.08 mg/kg 時(shí),峰值基本為3倍S/N值,為了減小試驗(yàn)誤差,將檢出限定為0.1 mg/kg,定量限定為0.3 mg/kg。通過對(duì)最小檢出限進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn),五種不同類型的飼料中添加回收率均在92%以上,結(jié)果可滿足要求。
試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)基質(zhì)較為復(fù)雜的樣品雜峰較多,因此考慮使用凈化材料進(jìn)行凈化吸附,以此來達(dá)到更加穩(wěn)定的試驗(yàn)效果,試驗(yàn)以同組加標(biāo)樣品進(jìn)行對(duì)比,空白組為加標(biāo)樣品未經(jīng)凈化直接測(cè)定,對(duì)照組分別為加入0.1 g C18、0.1 g C18+0.1 g 硅酸鎂、0.1 g C18+0.1 g 硅酸鎂+0.1 g 中性氧化鋁,所得的試驗(yàn)結(jié)果見圖7。
圖5 標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖
圖6 加標(biāo)樣品譜圖
表1 加標(biāo)回收率及精密度RSD(%,n=6)
圖7 樣品溶液凈化結(jié)果比較
從圖7 可以看出,只加入C18 作為凈化材料的樣品凈化效果不明顯,只去除掉了小部分雜質(zhì),而加入了C18和硅酸鎂的樣品則凈化效果比較明顯,前面的雜峰明顯減少,且目標(biāo)峰處的基線穩(wěn)定,而添加了C18、硅酸鎂和中性氧化鋁的樣品凈化效果和第二組無太大變化,而且在百里香酚目標(biāo)峰后出現(xiàn)了基線上浮,綜合考慮,選擇C18 和硅酸鎂作為凈化材料效果最好。
試驗(yàn)證明,QuEChERS-高效液相色譜法測(cè)定飼料中香芹酚和百里香酚的含量數(shù)據(jù)可靠,回收率高且穩(wěn)定,檢出限和定量限低,能夠滿足大部分飼料產(chǎn)品的檢測(cè),同時(shí)通過QuEChERS 技術(shù)的凈化[13],使得樣品溶液更加純凈,在檢測(cè)過程中減少了雜峰的干擾,且不影響目標(biāo)物的定性和定量,是一種新的思路,此方法操作簡(jiǎn)單,結(jié)果準(zhǔn)確,可以為飼料中香芹酚和百里香酚的測(cè)定提供數(shù)據(jù)參考。