2. 吉林大学公共卫生学院, 长春 130021
2. School of Public Health of Jilin University, Changchun 130021, China
牛磺酸(taurine)又称2-氨基乙基氨基酸,是广泛存在于体内的一种含硫的非蛋白氨基酸,是很多保健食品的成分之一[1]。由于人体合成牛磺酸所需的半胱氨酸亚硫酸羧酶(CSAD)活性较低,因此人体主要依靠摄取食物中的牛磺酸来满足机体需要。牛磺酸具有保护视网膜、心肌、抗氧化作用,并有促进免疫功能、促进脂类吸收的作用,被广泛添加在保健食品中,但过量的牛磺酸能抑制体内其他营养元素的吸收,造成人体内营养失衡。因此建立保健食品中牛磺酸的简便、准确的定量方法是必要的。
目前测定牛磺酸的方法主要有酸碱滴定法[2]、电位滴定法[2]、薄层色谱法[4-5]、气相色谱法[6]、高效液相色谱法[7-8]、离子色谱法[9]、氨基酸分析仪测定法[10]、液相色谱-质谱/质谱法[11]、毛细管电泳法[12]等。我国国家标准(GB/T 5009.169-2003)采用邻苯二甲醛柱前衍生法和薄层色谱法,衍生法操作复杂、衍生物稳定性差,而薄层色谱法、酸碱滴定法灵敏度和特异性均较差,无法准确定量,已逐渐被淘汰。王宏华等[13]利用柱前在线衍生-高效液相色谱法测定了保健食品纳豆胶囊中的牛磺酸,黄丽丹等[8]利用2,4-二硝基氟苯柱前衍生化HPLC法测定了保健食品中牛磺酸含量,均是利用衍生化的方法,过程繁杂;王洪健等[10]利用氨基酸自动分析仪建立食品中牛磺酸的测定方法,但利用氨基酸自动分析仪所需要的时间较长且普及性不高;液相色谱-质谱/质谱法对痕量分析比较适用,陈晓峰等[11]利用超高效液相色谱串联质谱法直接测定了婴幼儿乳粉中的牛磺酸。保健食品中牛磺酸含量较高,因此本文采用UPLC-ELSD测定不同剂型保健食品中牛磺酸的含量,前处理较为简单,方法通用性强,可避免繁杂的衍生过程,能准确、快速地测定保健食品中牛磺酸的含量。
1 仪器和试药Waters E2695高效液相色谱仪,配备蒸发光散射检测器(美国Waters公司);Vortex-Genie 2型涡旋混匀器(美国Scientific Industries公司);Milli-Q纯水器(美国Millipore公司);CPA225D电子天平(德国Sartorius公司);KQ-1000KDB型超声波清洗器(中国昆山市超声仪器有限公司)。
乙腈、甲酸均为色谱纯,德国Merck公司;牛磺酸对照品,纯度≥99.0%,美国Fluka公司。色谱柱:BEH Amide(亚乙基桥杂化颗粒键合氨基)50 mm×2.1 mm,1.7 μm;Waters公司)。
实验用样品均从市场购买,分别为东方同乐口服液(批号20160403);健尔聪学生口服液(批号20150303);红景天口服液(批号160401);力克保健液(批号20150725,20150613);生命一号(批号20150113);海王金樽牡蛎大豆肽肉碱口服液(批号20150821);汤臣倍健鱼油牛磺酸软胶囊(批号20160403G);海王牌DHA藻油锌牛磺酸软胶囊(批号20151001);海王牌针叶樱桃牛磺酸维C咀嚼片(批号20150603);佳加学生钙牛磺酸矿维咀嚼片(批号20160304028);汤臣倍健氨基酸牛磺酸片(批号20140801A);中和鸿业牌增强免疫力胶囊(批号20151101)。
2 方法与结果 2.1 色谱条件色谱柱:Waters BEH Amide(50 mm×2.1 mm,1.7 μm);流动相A:乙腈;流动相B:0.1%甲酸水;梯度洗脱(表 1);流速:0.35 mL·min-1;进样量:1μL;柱温:40 ℃;ELSD漂移管温度40 ℃;ELSD气体压力:150 kPa;增益值:100。
取牛磺酸100 mg,精密称定于10 mL量瓶中,加水溶解,稀释并定容至刻度,摇匀,即得。
2.2.2 供试品溶液液体制剂:用水进行适当稀释,过0. 22 μm滤膜作为供试品溶液。
固体制剂:取样品适量,研匀,精密称取细粉适量置于50 mL量瓶中,加水30 mL,频率提取10 min,加水稀释并定容至刻度,摇匀,过0. 22 μm滤膜作为供试品溶液;软胶囊:取软胶囊20粒,将内容物混匀,精密称取适量于50 mL量瓶中,用三氯甲烷150 μL完全溶解后用水稀释并定容至刻度,摇匀后过0. 22 μm滤膜作为供试品溶液;硬胶囊:取样品适量,研匀,精密称取细粉适量置于50 mL量瓶中,加水30 mL,频率提取10 min,加水稀释并定容至刻度,摇匀,过0. 22 μm滤膜作为供试品溶液。
2.2.3 空白溶液取纯水作为样品空白溶液。 2.3 系统适用性试验精密量取空白溶液、对照品溶液及供试品溶液及进行测定,色谱图见图 1,A为空白溶液色谱图,B为对照品溶液色谱图,C1、C2、C3、C4分别为液体制剂、固体制剂、软胶囊、硬胶囊的典型色谱图。样品色谱图中,牛磺酸色谱峰与相邻谱峰的分离度均大于1.5。
精密量取牛磺酸对照品溶液0.1、0.2、0.4、0.8、2.0 mL,分别置10 mL棕色瓶中,用水稀释并定容至刻度,制成质量浓度为0.100 0、0.200 0、0.400 0、0.800 0、2.000 mg·mL-1牛磺酸工作标准溶液。以质量浓度的对数值为横坐标(X),峰面积的对数值为纵坐标(Y)绘制标准曲线。线性方程:
$ \mathit{Y}{\rm{ = 1}}{\rm{.880}}\mathit{X}{\rm{ + 6}}{\rm{.821}}\;\;\;\;\mathit{r}{\rm{ = 0}}{\rm{.999}}\;{\rm{9}} $ |
牛磺酸质量浓度在0.100 0~2.000 mg·mL-1范围内线性关系良好。
2.5 稳定性试验取牛磺酸供试品溶液,每4 h进样1次,共进样12次,实验周期为48 h,结果表明牛磺酸对照品溶液在48 h内稳定性良好,RSD为1.4%。
2.6 重复性试验液体制剂将红景天口服液(批号160401)制成6份不同的供试品溶液进样,得牛磺酸平均含量为0.501 0 mg·mL-1,RSD为2.6%;固体制剂将海王牌针叶樱桃牛磺酸维C咀嚼片(批号20150603)制成6份不同的供试品溶液进样,测得牛磺酸平均含量为6.703 g/100 g,RSD为0.91%;软胶囊将汤臣倍健鱼油牛磺酸软胶囊(批号20160403G)制成6份不同的供试品溶液进样,测得牛磺酸平均含量为24.20 g/100 g,RSD为2.9%;硬胶囊将中和鸿业牌增强免疫力胶囊(批号20151101)制成6份不同的供试品溶液进样,得牛磺酸平均含量为19.18%,RSD为0.97%。结果表明,本方法的重复性良好。
2.7 加标回收率试验取“2.2”项下的4种不同剂型保健食品进行加标回收率试验。液体制剂、固体制剂、软胶囊、硬胶囊添加水平相当于样品中分别为0.500 0 mg·mL-1、6.000 g/100 g、20.00 g/100 g和20%,回收率在98.5%~ 100.7%范围内,RSD 0.48%~1.3%(n=6),回收率良好。
2.8 样品测定精密量取供试品溶液1 mL,置进样瓶中,依法测定,用仪器软件计算结果。
12种不同剂型含牛磺酸的保健食品的测定结果见表 2。
将不同保健食品分为4种剂型,即液体制剂、固体制剂、软胶囊和硬胶囊,液体制剂、固体制剂和硬胶囊的供试品溶液制备相对简单,软胶囊无法直接用水溶解,因此,经过多种测试实验后,采用三氯甲烷约150 μL先将胶囊中的油状内容物完全溶解,再用水溶解制成供试品溶液,三氯甲烷因为量较少,对定容体积的影响可以忽略,方法也较为简单。
3.2 流动相的选择牛磺酸具有较强极性,呈现弱酸性,使用液相色谱常用的C18色谱柱没有保留。本实验采用酰胺基BEH Amide色谱柱进行分离,牛磺酸的保留较好。保健食品中添加了植物提取物、深海动物提取物、猪脑提取物、维生素、鱼油、蜂蜡、阿斯巴甜、安赛蜜、蔗糖、卵磷脂、氨基酸、脑磷脂等成分,基质较为复杂,其杂质成分在通用性的蒸发光检测器均可能出现响应信号,从而干扰目标物牛磺酸的测定,因此,本实验特别优化了色谱分离条件,通过调节流动相的比例并采用梯度洗脱的方式,做到了牛磺酸与干扰杂质的彻底分离。测定了市面上常见的12种保健食品,杂质与牛磺酸均可得到基线分离。
3.3 蒸发光检测器参数的选择蒸发光散射检测器(ELSD)是通用型检测器,可以检测任何挥发性低于流动相的有机物质。其原理为首先将柱洗脱液雾化形成气溶胶,然后在加热的漂移管中将溶剂蒸发,最后余下的不挥发性溶质颗粒在光散射检测池中得到检测,主要包括雾化、蒸发和检测3个步骤,涉及到的2个主要参数是载气压力和漂移管温度,本方法对这2个参数进行了优化。
本实验分别考察了漂移管温度为30、40、50、60、70、80 ℃和载气压力为100、125、150、175、200 kPa时牛磺酸的信噪比,结果表明,漂移管温度为40 ℃、载气压力为150 kPa时牛磺酸的信噪比最大。
3.4 本方法的优势保健食品中牛磺酸的含量一般较高,因此采用HPLC-ELSD法避免了国家标准(GB/T 5009.169-2003)方法中的衍生化过程,简化了前处理过程,节省试剂,环保。
4 结论本文建立了超高效液相色谱-蒸发光散射(UPLC-ELSD)测定保健食品中牛磺酸含量的方法。该方法简单、快速、高效,适用于保健食品中牛磺酸含量的测定。为保健食品中牛磺酸的标准测定方法的制定和修订提供参考依据。
[1] |
GB 16740-2014食品安全国家标准保健食品[S]. 2014 GB 16740-2014 National Food Safety Standard Health Food[S].2014 |
[2] |
GB 14759-2010食品安全国家标准食品添加剂牛磺酸[S]. 2010 GB 14759-2010 National Food Safety Standard Food Additives Taurine[S].2010 |
[3] |
RICCIUTELLI M, CAPRIOLI G, CORTESE M, et al. Simultaneous determination of taurine, glucuronolactone and glucuronic acid in energy drinks by ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (triple quadrupole)[J]. J Chromatogr A, 2014, 1364: 303. DOI:10.1016/j.chroma.2014.08.083 |
[4] |
惠秋沙. 薄层扫描法测定保健饮料中牛磺酸的含量[J]. 食品与药品, 2011, 13(7): 276. HUI QS. Determination of taurine in health drinks by TLC[J]. Food Drug, 2011, 13(7): 276. |
[5] |
郭丽仪. 薄层扫描法测定人体血液中牛磺酸的含量[J]. 中草药, 2001, 32(3): 217. GUO LY. Determination of content of taurine in human blood by TLCS[J]. Chin Tradit Herb Drugs, 2001, 32(3): 217. |
[6] |
张莉, 肖玉霞. 广东国宾茶中的氨基酸分析研究[J]. 茶叶, 1995, 21(2): 20. ZHANG L, XIAO YX. Study on amino acid analysis of guin tea in Guangdong Province[J]. J Tea, 1995, 21(2): 20. |
[7] |
ORTH DL. HPLC determination of taurine in sports drinks[J]. J Chem Educ, 2001, 78(6): 791. DOI:10.1021/ed078p791 |
[8] |
黄丽丹, 邢亚东, 王玲玲, 等. 2, 4-二硝基氟苯柱前衍生化HPLC法测定保健食品中牛磺酸含量[J]. 药物分析杂志, 2016, 36(1): 171. HUANG LD, XING YD, WANG LL, et al. Determination of taurine in health food by RP-HPLC with pre-column derivatization.[J]. Chin J Pharm Anal, 2016, 36(1): 171. |
[9] |
邹晓莉, 黎源倩, 曾红燕, 等. 脉冲安培检测-高效阴离子色谱对药品和保健食品中牛磺酸的快速测定[J]. 分析测试学报, 2009, 28(4): 470. ZOU XL, LI YQ, ZENG HY, et al. Quick determination of turine in drug and health food by pulse amper detection-high performance anion exchange chromatography[J]. J Instrum Anal, 2009, 28(4): 470. |
[10] |
王洪健, 周兴起, 冯志强, 等. 氨基酸自动分析仪测定食品中牛磺酸的方法建立[J]. 现代食品科技, 2012, 28(3): 348. WANG HJ, ZHOU XQ, FENG ZQ, et al. Dtermination of turine in food products by amino acid autoanalyzer[J]. Mod Food Sci Technol, 2012, 28(3): 348. |
[11] |
陈晓峰, 周围, 解迎双. 超高效液相色谱串联质谱法直接测定婴幼儿乳粉中牛磺酸[J]. 食品科学, 2015, 36(24): 280. CHEN XF, ZHOU W, XIE YS. Direct determination of taurine in infant milk powder by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Food Sci, 2015, 36(24): 280. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201524052 |
[12] |
薛勇, 薛丰, 孙成均. 功能食品与饮品中牛磺酸的柱前衍生毛细管电泳法快速测定[J]. 分析测试学报, 2010, 29(4). XUE Y, XUE F, SUN CJ. Rapid determination of taurine in functional food and beverage by high performance capillary electrophoresis with pre-column derivatization.[J]. J Instrum Anal, 2010, 29(4). |
[13] |
王宏华, 刘菲, 孙浩思. 柱前在线衍生-高效液相色谱法测定保健食品纳豆胶囊中的牛磺酸[J]. 中国酿造, 2014, 33(10): 136. WANG HH, LIU F, SUN HS. Determination of taurine in health food natto capsules by HPLC with precolumn derivatization[J]. China Brewing, 2014, 33(10): 136. DOI:10.11882/j.issn.0254-5071.2014.10.033 |