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使用配备PDA检测器的UPC²系统同时测定婴儿配方奶粉中的维生素A和E

Jinchuan Yang

目的

用UtraPerformance Convergence Chromatography™（UPC²™）同时测定婴儿配方奶粉中维生素A和E的可行性确定。

背景

测定食品中脂溶性维生素的传统步骤包括：首先进行繁琐的样品制备（如皂化反应和萃取），然后采用高效液相色谱（HPLC）通过紫外或荧光检测器进行检测。¹ 由于维生素A和E的样品制备要求相似，因此二者的分析通常同时进行。¹ 最近，人们计划将一种无皂化反应的简化样品制备方法应用到同时测定婴儿配方奶粉（IF）维生素A和E的分析方法中，此方法只需进样一次就可将不同形式的维生素A和E进行分离和定量。² 省略皂化反应过程可极大地提高分析通量，但是，色谱分析时间仍然很长（25 min），并且顺式和反式维生素A的分离度并无书面形式的评估。沃特世（Waters^®）超高效合相色谱（UPC²）借助超临界二氧化碳的特有属性（如低粘度、高扩散性和类似于液体的溶解能力），成为除LC和GC之外的第三种分离方式，可应对更广泛的分析难题。^3,4为研究UPC²同时测定维生素A和E方面的性能，我们针对市场购买的IF样品进行了可行性分析实验。

UPC²技术提供了一种快速简单的“绿色”方法，可同时测定婴儿配方奶粉中的维生素A和E。

解决方案

在本文的可行性研究实验中，首先通过液-液萃取法，提取IF样品中的维生素A（视黄醇乙酸酯和视黄醇棕榈酸酯）和维生素E（α-生育酚乙酸酯和α-生育酚）；然后，使用配备PDA检测器的ACQUITY UPC²系统进行分析。所用的色谱柱为ACQUITY UPC² HSS C18 SB 3.0×100 mm，1.8 μm，以二氧化碳和甲醇的混合物为流动相进行梯度洗脱（甲醇比例由3%增加至10%）。这些化合物的色谱图从PDA数据中提取而得，视黄醇酯、α-生育酚乙酸酯和α-生育酚的最大吸收波长依次为 320nm、283 nm和293nm，如图1所示。

图1. 使用UPC²/ PDA进行分析所得的维生素A和E的典型色谱图。(A)标准品；(B)婴儿配方奶粉样品。色谱峰：1 顺式-视黄醇乙酸酯，2 全反式-视黄醇乙酸酯，3 顺式-视黄醇棕榈酸酯，4 全反式-视黄醇棕榈酸酯，5 α-生育酚乙酸酯和6 α-生育酚。

使用UPC²可对维生素A和E进行快速、完美的分离。所有化合物（包括顺式和反式视黄醇酯）彼此分离，且均在样品基质出峰之前洗脱流出。每次进样的总运行时间为8min，其中包括柱平衡时间，与其它方法所需的运行时间（典型的为 25min）相比，分析速度至少提高3倍。分析方法的线性、灵敏度、重复性和回收率结果见表1和表2。虽然样品提取物可直接进样，但是LOQ结果表明需要对某些化合物进行蒸发和浓缩，这取决于化合物在IF样品中的含量水平。本研究中，在测定维生素E时，通过蒸发将样品提取物浓缩了10倍。UPC²是一项环保的“绿色”技术。分析中采用的主要流动相二氧化碳来自于其它工业释放的回收二氧化碳，因此试验中的使用二氧化碳不会再产生新的温室气体。采用UPC²分析时，每次进样所消耗的改性剂（甲醇）仅为0.9 mL，与参考文献2中所述的消耗10mL己烷相比，降低了至少90%的溶剂消耗量。

表1. 采用UPC²/PDA系统进行分析所得的方法线性和估算的LOQ。^a此浓度为每mL溶液中分析物的μg数。^b Y，峰面积；x，浓度(μg/mL)。

表2. 加标婴儿配方奶粉样品所得的重复性和回收率结果。a 该值为每克婴儿配方奶粉中维生素的μg数。

总结

本实验采用沃特世ACQUITY UPC²/PDA系统，配备一根UPC²色谱柱，只需一次进样即可同时分析市售IF样品中的顺式和反式视黄醇棕榈酸酯、顺式和反式视黄醇乙酸酯、α-生育酚乙酸酯和α-生育酚。

样品分析时间为8 min，比传统的分析时间要快3倍；每次进样的溶剂消耗量为0.9 mL，是正相LC方法溶剂消耗量的1/10。本文的分析方法获得的结果具有良好的分离度、线性、灵敏度、精密度和准确度。因此，UPC²技术在成为婴儿配方奶粉产品中维生素A和E常规测定的实用性解决方案方面具有非常大的潜在优势。

参考文献

1. DeVries JW, Silvera K R. Determination of vitamins A (retinol) and E (alpha-tocopherol) in foods by liquid c hromatography:collaborative study. J. AOAC International. 2002; 85: 424.

2. C havez-Servin JL, Castellote AI, Lopez-Sabater MC.Simultaneous analysis of Vitamins A and E in infant milk-based formulae by normal-phase high-performance liquid chromatography-diode arraydetection using a short narrow-bore column. J. Chromatogr. A. 2006; 1122: 138.

3. Aubin A. Analysis of Fat-Solu ble Vitamin C a psules Using Ultra Performanc e C onvergenc e Chromatogra p hy U P C.2 Waters Applic ation Note 720004394en.2012 June.

4. ACQUITY UPC² System broc hure.2012. p/n 720004225en.2012 Marc h.