DHA和EPA因具有预防动脉硬化,防止血栓形成等功能[1]而被广泛应用于保健行业。其中DHA能够补脑健脑,提高视力,是大脑、视网膜神经系统中磷脂的主要成分,它对婴幼儿智力与视力的发育有重要作用[2]。目前DHA,EPA的检测方法主要有甲酯衍生化气相色谱法[3]、高效液相色谱法[4]、薄层色谱法[5]等。笔者参照文献建立了毛细管色谱法分析鱼油保健品中功效成分DHA,EPA的含量,并参照国家规定方法[6]检测DHA,EPA的稳定性,在鱼油保健食品检测中,毛细管色谱法与填充柱气相色谱法相比具有分离度高、选择性好、灵敏度高[7]等特点。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
气相色谱仪:CP–3800型,带氢火焰离子化检测器,美国Varian公司;氢氧化钾–甲醇溶液:1.0mol/L;盐酸–甲醇溶液:2.0mol/L;三氟化硼–甲醇溶液:14%~16%;脂肪酸标准品EPA,DHA甲酯:纯度为99%,美国Sigma公司;饱和氯化钠溶液:分析纯;正庚烷:分析纯;鱼油样品:某品牌鱼油软胶囊。
1.2色谱条件
色谱柱:DB–WAX毛细管柱(30m×0.530mm,1.00μm);载气:高纯氮;载气流速:15mL/min;柱温采用程序升温方式:初始温度170℃,保持3min,以6℃/min升至210℃,保持14min。进样口温度:260℃;FID检测器温度:300℃;分流比为10∶1;进样量:1μL。
2结果与讨论
2.1实验条件优化
2.1.1柱型选择
实验比较了填充柱、OV–101、SE–54、OV–17、DB–WAX柱的分离效果,结果表明,填充柱柱效低;OV-101,SE-54,OV-17柱分离效果差,不能满足实验要求;DB–WAX柱其柱内涂有高*性固定液且交联,分离效能高,有较高的灵敏度。考虑到柱容量问题,选用0.53mmDB–WAX型色谱柱,某鱼油样品色谱图如图1所示。
2.1.2甲酯化方法
甲酯衍生化处理的目的是将脂肪酸各种酯转化为甲酯,便于样液汽化,在气相色谱柱上得到有效分离。甲酯化常用方法有三氟化硼–甲醇溶液甲酯化法[7]、盐酸–甲醇溶液甲酯化法[8]和氢氧化钠–甲醇溶液甲酯化法[9]。(1)三氟化硼–甲醇甲酯化法:称取约0.1g的鱼油样品,置于离心管中,加入2mL1.0mol/L氢氧化钾–甲醇溶液,于65℃水浴加热10min,期间振揺3次,至油滴完全消失。冷却后加入2mL14%三氟化硼–甲醇溶液,于55℃继续水浴加热10
min。冷却后加入5.00mL正庚烷,再加入2mL饱和食盐水,振摇1min,以3000r/min离心10min分层,取上清液供气相色谱测定。(2)盐酸–甲醇甲酯化法:称取约0.1g的鱼油样品,置于离心管中,加入2mL1.0mol/L氢氧化钾–甲醇溶液,于65℃水浴加热10min,期间振揺3次左右,至油滴完全消失。冷却后加入2mL2mol/L的盐酸–甲醇溶液,下同(1)。(3)氢氧化钾–甲醇甲酯法:取约0.1g的鱼油样品,置于离心管中,加入2mL1.0mol/L氢氧化钾–甲醇溶液,于65℃水浴加热15min,期间振揺3次左右,至油滴完全消失冷却后同(1)操作。不同甲酯化方法测定结果见表1。由表1可知,氢氧化钾–甲醇甲酯化方法面积小,说明不能将样品完全甲酯化;而三氟化硼–甲醇溶液与盐酸–甲醇溶液对样品甲酯化效果好,且差异很小,制备盐酸–甲醇溶液麻烦且不稳定,因此笔者采用三氟化硼–甲醇甲酯化方法对样品进行处理,方法操作简便。值得注意的是三氟化硼有剧毒,操作时需要在通风橱里操作,三氟化硼–甲醇溶液需冷藏保存。
2.1.3甲酯化时间
称取约0.1g的鱼油样品5份,置于具塞磨口离心管中,加入2mL1.0mol/L氢氧化钾–甲醇溶液,65℃水浴加热10min,期间振揺3次左右,至油滴完全消失。冷却后加入2mL14%三氟化硼–甲醇溶液,甲酯化反应时间分别为5,8,10,15,20min,下同2.1.2(1)。平行测定3次,取其平均值,结果见表2。
由表2可知,甲酯化反应8min后,峰面积基本不变,说明样品在8min甲酯化反应已完全。实验选择甲酯化时间为10min。
2.1.4样品甲酯化溶液的稳定性
称取鱼油样品约0.1g,按甲酯化方法处理后,分别在室温放置2,4,6,8,12h;在冷藏条件下放置1,2,3d,进行6次平行测定。结果表明,室温放置条件下峰面积测定结果随时间变化稍有提高;冷藏状态下峰面积测定结果稳定,说明样品甲酯化后冷藏状态下放置至少在3d内稳定。
2.1.5载气流速及分流比
试验发现,当载气流速为30mL/min或50mL/min时,一些组分分离差;流速为10,5mL/min时,样品内各组分分离效果好但分析时间长(如流速为10mL/min时分析时间为32.3min);流速为15mL/min时分析时间为21.7min。因此实验选择载气流速为15mL/min。取适量样品按照2.1.2(1)方法处理,分别在分流比为3∶1,5∶1,10∶1,20∶1,30∶1的条件下进样检测。当分流比为10∶1时,能获得较好的分离效果和重现性。实验选择分流比为10∶1。
2.1.6进样口温度及柱温
样品甲酯化后,分别在进样口温度为160,180,200,220,240,260,300℃时进样测定。当进样口温度为260,280,300℃时,峰面积大,峰型尖锐。考虑到温度过高可能导致脂肪酸甲酯分子中双键断裂,230℃以下峰面积偏小挥发不完全,选择进样口温度为260℃。取适量样品按照2.1.2(1)方法进行处理,分别在160,180,200,220℃恒温和120℃→210℃,150℃→210℃,170℃→210℃程序升温(初温保持3min,升温速率为6.0℃/min)条件下进样检测,选择*佳柱温条件。结果表明,柱温恒温160℃时分离效果好,分析时间为2h;恒温180℃时分析时间为61min,有些组分分离不好;恒温200℃时,分析时间为24min,分离效果差,不能满足分离要求。170℃→210℃程序升温条件分离效果好,分析时间21.6min,为*佳柱温条件。
2.2标准曲线方程
分别将20.0mg/mL的脂肪酸甲酯EPA标准溶液和DHA标准溶液用正庚烷逐级稀释成质量浓度为20.0,10.0,4.0,2.0,1.0,0.5,0.25,0.125mg/mL的系列标准工作溶液,在选择色谱条件下进行测定,每个浓度测定3次,取峰面积平均值。分别以EPA和DHA的峰面积(Y)对质量浓度(X,mg/mL)绘制标准曲线,线性方程、相关系数见表3。以S/N=3确定方法检出限,EPA质量检出限为0.6ng,DHA质量检出限为1.2ng。
2.3检出限
以S/N=3确定方法检出限,EPA质量检出限为0.6ng,DHA质量检出限为1.2ng。
2.4回收率和精密度试验
取鱼油样品按照2.1.2(1)方法处理后,进样测定,重复6天,每天重复测定6次。考察方法日内重复性和日间重现性。EPA日内精密度为1.92%,日间精密度为3.26%;DHA日内精密度为1.21%,日间精密度为2.42%。向已知浓度的样品溶液中分别加入一定量的低、中、高浓度的EPA,DHA标准溶液,按2.1.2(1)甲酯化后进样测定,每个浓度重复6次。回收率结果见表4。由表4可知,EPA,DHA回收率分别为96.1%,97.8%,相对标准偏差小于3%,说明该方法重现性较好,精密度、准确度高。
2.5样品的稳定性试验
根据卫生部文件对产品保质期规定[6]进行稳定性试验,即采用人工模拟条件进行试验。产品保存温度为37~38℃,相对湿度为70%~80%。分别在人工模拟条件下保存0,30,60,90d后,对3批样品取样,甲酯化后进样分析,测定结果列于表5。由表5可知,样品中DHA,EPA含量随时间变化小,模拟条件90d后样品中EPA,DHA含量约为当天(0d)所测含量的95%以上,表明鱼油中功效成分DHA与EPA含量基本稳定。
2.6样品测定
按2.1.2(1)方法对8个日常送检的鱼油样品甲酯化后,在1.2色谱条件下进行测定,结果见表6。由表6可知,DHA含量在7.45%~41.03%之间,EPA含量在7.98%~71.78%之间,这8个样品均为含DHA,EPA较丰富的鱼油食品。
2.7面积归一法与外标法结果比较
按面积归一法与外标法计算样品中DHA,EPA的含量,结果见表7。
由表7可知,外标法与面积归一法计算结果相近,外标法计算结果变化较大,是由于进样量为1.0μL,进样要求高,有误差产生,导致样品中各组分的峰面积有变化;面积归一法不受进样量的影响。目前国内外采用气相色谱法测定脂肪酸时定量法主要有外标法[8]、内标法[9]及面积归一法[10]。国际上测定DHA或其它脂肪酸含量采用AOACOfficialMethod991.39(气相色谱法微胶囊鱼油与甲酯乙酯鱼油中脂肪酸的测定)、AOACOfficialMethod996.06(食品中脂肪酸的测定)时,用内标法定量。GB/T17377采用面积归一法测定脂肪酸含量[10],面积归一法要求各组分衍生化完全,且必须出峰,但对标准物质纯度要求不高;外标法及内标法均要求标准物质纯度高,而且内标法要求内标物是被测物中所不含有的组分并且性质相似。
3结语
采用毛细管气相色谱法测定鱼油中DHA和EPA的含量,该法准确、简便,重现性好,可用于鱼油类食品中脂肪酸的测定。