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沃特世科技(上海)有限公司(Waters)
主营产品:液相色谱质谱联用仪,生物质谱仪,凝胶渗透色谱仪/凝胶色谱仪,工作站,LIMS/实
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省时省力!SPE二维液相色谱法检测乳制品中脂溶性维生素

发布:沃特世科技(上海)有限公司(Waters)
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脂溶性维生素是一类不溶于水,而溶于脂肪及非极性有机溶剂的维生素,包括维生素A、维生素D和维生素E等。维生素A、D、E是机体维持正常代谢和机能所必需的脂溶性维生素。


在婴幼儿及成人配方乳制品中,维生素A和维生素E通常添加量较高,受基质干扰较小,可直接测定。但在限定条件下难以分离维生素E的4个异构体;而维生素D的添加一般较少,紫外吸收也相对较弱,同时受基质干扰严重,所以同时测定维生素A、D、E需做两次前处理,不仅步骤多、效率低,稳定性也差。


因此,现有的国家标准方法《GB5009.82-2016》采用液质联用半制备正相净化的方式对其进行分离检测。但是液相色谱质谱联用方法不仅操作复杂,维护成本相对昂贵,且对实验员要求较高,普通的质量控制以及检测类实验室通常较难实现;而正相方法只能分开测定维生素A、D、E。所以需要两台仪器进行兼顾,不但成本高、易受流动相等条件影响,同时检测过程繁琐、耗时长。


在线SPE二维液相色谱法分析乳制品中维生素A、D、E

作为全 球领先的分析仪器制造商, 沃特世不仅提供性能优异的产品,解决方案的开发同样出色。本方案从以下4方面入手,创新性地开发了在线SPE二维液相色谱法分析乳制品中的脂溶性维生素A、D、E。

01

简化维生素D分析的繁琐过程:

维生素D(麦角醇),在乳制品中主要存在两种异构体: 维生素D2(麦角钙化醇)、维生素D3(胆钙化醇),其中维生素D3生理活性强于维生素D2。

02

需要对维生素A进行异构体分析:

维生素A(视黄醇),在乳制品中主要存在的异构体: 全反式视黄醇、13-顺式视黄醇。

03

对维生素E的4种生育酚异构体和4种三烯生育酚异构体的分析:

维生素E(生育酚和三烯生育酚)主要存在5种异构体:生育酚: α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚、α-三烯生育酚。天然的生育酚与合成的生育酚存在手性上的差别。

04

简化脂溶性维生素A、D和E分析的预处理过程:

在线SPE二维液相分析的仪器配置和工作流程如图1所示:


74.png

图1. 在线SPE二维液相色谱仪器配置和工作流程图。


本系统采用了3个泵、1个进样器、1个检测器、1个色谱柱管理器和1个SPE切换阀的配置,显著节省了所需成本。一维和二维共用一个检测器,节约成本的同时,所有信号产生在同一张色谱图上,方便数据处理和数据阐述。另外,在线SPE采用卡套式结构,其柱芯可拆卸和更换,降低了维护难度使用成本


在线SPE二维液相分析乳制品中维生素A、D、E的参考色谱条件

01

仪器:

  • ACQUITY  Arc

02

方法:


色谱柱与色谱相

  • 在线SPE: Waters HLB 2.1x25 mm带柱套固相萃取柱;

  • 一维(维生素A、D、E):  PFP 4.6x150 mm, 3 μm;H2O:MeOH=5:95;

  • 二维(维生素D2和维生素D3):  PAH 2.1x100 mm;H2O:CAN=4:96;

  • 二维(维生素A异构体):  PAH 4.6x100 mm, 3 μm, H2O:MeOH=15:85或者OD 4.6x150 mm,MeOH:H2O=20:80;

  • 二维(维生素E手性分离):  4.6x150 mm,3 μm;H2O:MeOH=18:82。


梯度条件

  • 一维梯度条件


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二维梯度条件

image.png


实验结果

01  维生素A、D、E标准品测试:


75.png

图2. 维生素A、D、E标准品的在线SPE二维液相分析结果。


从图2可以看出,采用在线SPE技术,可以实现样品皂化液的直接上样分析,极大地简化了样品前处理流程,满足实验室日常检测的高通量需求。同时,沃特世独特的Oasis HLB固相萃取填料作为在线SPE的柱芯,非硅胶基质的聚合物特性能够耐受极高pH值皂化液的反复进样而保持性能的稳定性


02

乳制品中维生素A、D、E生物活性异构体的分析

在实际乳制品检测中,我们发现维生素A、D、E的浓度水平差距较大,同时检测似乎没有必要。此外,我们将目光集中在那些更感兴趣、且相对生物活性较高的异构体上。为此我们在这套在线SPE二维液相色谱系统上,用相同的配置进行了3组不同的方法学考察。



配方奶粉中维生素D2和D3的分析

76.png

图3. 配方奶粉中维生素D2和D3的在线SPE二维液相分析结果。


在图3中,从一维谱图上的基质干扰峰可以看出在线SPE的脱碱、脱脂效果明显。而在二维谱图中,通过中心切割可以显著去除基质干扰物,获得非常低的基线噪声,从而得到Z 低的检出限。


牛乳中维生素A活性成分的分析


77.png

图4. 牛乳中维生素A活性成分的在线SPE二维液相分析结果。


全反式 - 视黄醇和13 - 顺式视黄醇是维生素A的主要活性成分,所以只需分析这两种异构体。从图4可以看出,维生素A出峰时间相对较早,共流出的基质较多,在线SPE结合二维中心切割能够有效去除干扰,实现分离的同时得到准确的结果。


同时分析营养强化奶粉中维生素A和E的相关活性成分


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图5. 营养强化奶粉中维生素A和E相关活性成分的在线SPE二维液相分析结果。


营养强化奶粉中的维生素A和E共有7个活性较大的组分,达到完全色谱分离是检测的基础。由图5可见,采用沃特世在线SPE二维液相系统可以完全分离出这7个活性较大的组分。


总结

沃特世在线SPE二维液相色谱系统的技术特点


Trap捕集柱取代Loop环存储样品,非常容易实现在线稀释、转换溶剂和增加质谱适应性等多种功能;


目标组分在捕集柱上的每次重新聚集反冲,使得目标物峰不会因为色谱柱维度增加而扩散,理论上可实现N维液相分析。


配置灵活

  • UHPLC二维到UPLC二维,多款高性能液相色谱仪可选;

  • 从二元溶剂管理器(BSM)到四元溶剂管理器(QSM),多款溶剂管理器可选;

  • 从一维二维到多维可自由搭配,且软件可控。


配套化学消耗品齐全

  • XBridge、HLB等多种Trap柱可选;

  • HLB可全pH范围耐受,特别适合脂溶性维生素的皂化液样品在线SPE处理;

  • 可替换的HLB柱芯及卡套大大地降低了在线SPE消耗成本。


2022-05-19
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