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高效液相色譜儀對奶粉中牛磺酸進行分析
閱讀：110 發布時間：2024-12-12前言牛磺酸是一種含硫氨基酸，廣泛分布于體內各個組織和器官，且主要以游離狀態存在于組織間液和細胞內液中，最先于公牛膽汁中發現而得名。長期以來一直被認為是含硫氨基酸的無功能代謝產物，后來經諸多研究發現，牛磺酸是調節機體正常生理活動的活性物質，且具有多種功能，是人體必需的重要氨基酸。人乳中牛磺酸含量很高，是主要的游離型氨基酸，而牛乳中牛磺酸含量卻非常少。因此，牛磺酸已被作為營養強化劑添加在奶粉及其他各類兒童營養食品中，可以促進嬰幼兒腦組織和智力的發育、提高新陳代謝能力，對寶寶的健康發展起著至關重要的作用。我國食品安全國家標準規定，推薦嬰兒配方食品中添加牛磺酸[1]。牛磺酸的檢測方法有很多，目前常用的方法是柱前或柱后衍生化高效液相色譜法。例如現行國標就是使用鄰苯二甲醛(ortho-phthalaldehyde, OPA) 柱后衍生以及單磺酰氯柱前衍生法[2]。柱后衍生法利用牛磺酸與 OPA 在堿性條件下生成相應的衍生物，通過用熒光檢測器來測定衍生物的含量，該法具有方法穩定、干擾小、重現性較好及回收率較高等優點，但是柱后衍生需要使用離子交換柱，離子交換柱通用性不好，不同供應商色譜柱一致性很差，安裝了柱后衍生裝置的液相色譜儀器通用性也很差，且裝置較為昂貴，所以具有很大的局限性。柱前衍生方法利用單磺酰氯在堿性條件下與牛磺酸進行衍生化反應，在紫外或熒光條件下測定牛磺酸的含量，該法需要人工進行復雜且要求苛刻的衍生操作（衍生劑必須每次臨用前現配、衍生過程需要避光等），衍生需要的時間很長而且衍生物不穩定，需衍生后立即進樣分析，方法的檢測靈敏度也較低。早期也有使用靈敏度更高、且衍生反應快速的 OPA 作為衍生劑的手動柱前衍生的方法[3-4]，但因衍生產物的半衰期比丹磺酰氯的短很多，手動衍生因無法嚴格控制衍生時間的長短而重現性很差，
所以方法的局限性更大。安捷倫全自動氨基酸分析方法[5] 使用 OPA 作為衍生劑在自動進樣器內完成全自動衍生，既克服了 OPA 作為柱前衍生劑的缺點，又保留了 OPA 衍生劑的優點，極大地提高了方法的穩定性及可靠性。安捷倫公司北京實驗室及一些用戶[6] 借助標準的安捷倫全自動氨基酸分析方法[7] 及試劑包并對其進行簡化、利用單磺酰氯衍生方案的樣品前處理步驟及色譜分析條件，完成了對牛磺酸的分析。隨著安捷倫公司對全自動氨基酸分析方法的改進[8] 及新色譜柱的出現，對牛磺酸分析方法的性能有了進一步提高的空間，也需要分析速度更快、靈敏度更高且更合理的牛磺酸分析方法。本研究采用的牛磺酸測定方法是在安捷倫全自動氨基酸分析方法[8]及試劑的基礎上，結合 OPA 分析牛磺酸的文獻[3-4] 對方法進行了易用性及合理性的改善。同時，靈敏度的提高使之僅用紫外檢測器就可檢出未強化奶粉中牛磺酸的本底含量。
實驗部分試劑和樣品乙腈（迪馬公司）為色譜純；醋酸銨 (Sigma)、5-磺基水楊酸(CNW) 為優級純。所用的實驗用水為 Millipore Milli-Q 超純水系統現制備的高純去離子水；牛磺酸對照品及所有樣品均來自安捷倫的客戶。衍生試劑選用安捷倫氨基酸分析套件中的硼酸緩沖鹽（部件號5061-3339）及 OPA（部件號 5061-3335，這是已經與 3-巰基丙酸混合并溶于 0.4 mol/L 硼酸鹽緩沖液中、配制好的 OPA）。
儀器和設備采用 Agilent 1220 Infinity 液相色譜儀系統（部件號 G4294B），配備：二元梯度泵（內置脫氣機）、自動進樣器、柱溫箱及 DAD檢測器。控制及數據處理軟件使用 OpenLab Chemstation，版本C.01.10。色譜柱選用 Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18, 4.6 × 50 mm,2.7 μm（部件號 699975-902）。標樣配制準確稱取 0.1000 g 牛磺酸標準品，用水溶解并定容至 100 mL，得到 1 mg/mL 牛磺酸標準儲備液。將該牛磺酸標準儲備溶液用水稀釋配制一系列標準溶液，標準系列濃度為 0.5、2.0、5.0、10.0及 20.0 μg/mL，臨用前現配。
樣品前處理配制 0.2 mol/L 磺基水楊酸溶液：稱約 5 g 的 5-磺基水楊酸（帶 2分子水）溶于 100 mL 水中。配制及處理樣品：稱取約 5 g 奶粉溶于 40 mL 熱水（約 40 °C）中，充分搖動混勻后靜置。將該奶粉溶液與 0.2 mol/L 磺基水楊酸溶液 1:1 充分混合（各 5 mL）后靜置 10 分鐘，靜置后置于高速離心機，13000 轉離心 5 分鐘。取上清液用 0.2 μm 過濾膜（水溶性）過濾后使用。加標樣品配制前加標樣品：溶解奶粉之前，加入 20 μg/mL 標樣 5 mL，剩下步驟與處理樣品一致。相當于在樣品中添加了 1.25 μg/mL 的牛磺酸。后加標樣品：處理好并過濾后的樣品溶液與 20 μg/mL 標樣等體積混合。相當于樣品的牛磺酸濃度減半，再加上 10 μg/mL 的牛磺酸。
