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服务与支持

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【应用分享】饲料中维生素ADE的测定(在线固相萃取—二维液相色谱法)

脂溶性维生素A、D和E是维持动物体正常代谢所必需的营养素,具有促进生长,提高免疫力等作用,已经广泛添加至大规模畜禽养殖所需的饲料中。

饲料中维生素ADE检测面临挑战:1.饲料基质复杂;2.维生素ADE在样品制备过程中易受光、热等因素的影响;3.维生素D3添加量低。

目前饲料中维生素A、E和D的测定方法主要参考国家标准GB/T 17817-2010、GB/T 17812-2008和GB/T 17818-2010,主要使用皂化萃取法和甲醇直接提取法:其中皂化萃取法主要针对除维生素预混和饲料以外的其他种类饲料,分析过程包括皂化、液液萃取等步骤,维生素D测定需使用反相色谱净化,整个样品分析过程繁琐、费时且试剂消耗量多。

本文介绍了一种采用在线固相萃取结合二维液相色谱(Online SPE-2D-LC),同时测定饲料中维生素ADE的快速分析方法。

样品前处理及标准品溶液制备:

样品前处理:精密称取均质后样品1~5 g,置于50 mL带刻度的棕色离心管中,加入5 mL抗坏血酸的水溶液(0.1 g/mL,临用现配),再加入15 mL含2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的乙醇溶液(0.01 g/mL,临用现配),加盖密封后,振摇均匀,再精密加入10 mL 氢氧化钾水溶液(1 g/mL),摇匀后,置于80 ℃带震荡的水浴锅中加热皂化30 min(中间快速取出摇匀一次),取出后快速冷却至室温,然后用50%(v/v)乙醇-水溶液定容至刻度,加盖密封,摇匀,10000 rpm离心5 min,取上清液适量,采用0.22 μm尼龙滤膜过滤后,上机分析。

标准品溶液制备:准确称取VA标准品适量,用无水乙醇溶解并制成浓度为0.5 mg/mL的储备溶液;准确称取α-VE标准品适量,用无水乙醇溶解并制成浓度为1.0 mg/mL的储备溶液;准确称取VD2标准品和VD3标准品适量,分别用无水乙醇溶解并制成浓度均为0.1 mg/mL的标准储备溶液。分别移取各标准品储备液适量,用甲醇稀释并定容至10 mL的棕色容量瓶中,得到VADE混合标准溶液(VA: 2 μg/mL; VE: 10 μg/mL; VD: 0.1 μg/mL)。

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在线固相萃取-二维液相色谱法测定

1.1 在线固相萃取-二维液相色谱(Online SPE-2D-LC)系统

Online SPE-2D-LC在Agilent 1260 InfinityⅡ的常规系统上构建,系统连接见图1所示。

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1.2 色谱条件

相关色谱产品: 

Online SPE柱: SelectCore PSS Online SPE, 40μm, 3.0×30mm

第一维色谱柱vADE-1D-B专用柱, 3μm, 4.6×100mm

第二维色谱柱vADE-2D-A专用柱, 3μm, 2.1×100mm

捕集柱: vADE Trap-A捕集柱芯, 5μm, 4.6×10mm

流动相和梯度程序表1

表1 流动相和梯度洗脱程序

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流速: 

SPE泵: 0~4 min, 1.5 mL/min; 

           4.1~25 min, 1.0 mL/min; 

1D分析泵: 1.0 mL/min; 

2D分析泵: 0.4 mL/min; 

阀切过程及说明: 见表2

表2 阀切过程及说明

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柱温: 

柱温: 35 ℃

进样量: 50~100 μL

检测波长: 第一维: 264 nm; 294 nm; 325 nm; 

               第二维: 264 nm; 

按照确定色谱条件,维生素ADE的混合标准品溶液的典型分离谱图如下:

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结果与讨论

Online SPE及二维捕集柱的阀切割时间

实验按照Online SPE和第一维的色谱条件,不接第一维色谱柱,考察目标待测物在SPE柱上的转移时间,结果目标物在4~6 min,可转移完全,由此确认Online SPE阀的切换时间。第二维捕集柱的捕获效果确认,实验按照仪器分析条件,进VD的单标溶液,首先确认维生素D在第一维色谱柱上出峰时间,在峰起点前0.1 min切换阀2位置至1-2,结果由图3可见,目标维生素D峰在第一维的出峰起点至从捕集柱中被洗脱出峰的时间窗口达到1.9 min,表明目标物在捕集柱上的保留良好。为确保切换时间的准确性,建议连续进样3次维生素D标准品,其在一维的保留时间偏差小于0.05 min。

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2.1 线性及检测限考察

取混合标准品溶液,分别进样1、2、5、10、20、50 μL,以进样量为横坐标,峰面积为纵坐标,考察各待测物分析物的线性相关关系。由见表3结果可以看出,所有目标待测物的线性相关较好(r>0.998),其中VD2和VD3按照100 µL进样体积计算,方法检出限(LOD)分别为0.04 ng/mL和0.037 ng/mL。

表3 各目标物线性关系考察结果

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2.2 精密度测试

取混合标准品溶液,连续进样5次,计算目标峰面积和保留时间的RSD,结果所有目标待测物保留时间的RSD小于0.3%;维生素A和E峰面积的RSD分别为0.67%和3.35%;维生素D2和D3峰面积的RSD为3.21%和0.27%,表明本法精密度良好。

2.3 皂化液加标回收率测试

通过皂化液加标回收率测试以考察目标待测物上机分析过程的可靠性,实验分别取母羊繁殖期精料补充料和复合预混料的皂化溶液进行加标测试,结果维生素A、D2、D3和E的平均回收率分别为98.05%、98.65%、99.73%和98.09%,表明所构建的仪器分析方法测定结果的准确度良好。

2.4 实际样品测定

分别选取复合预混料、妊娠母猪浓缩饲料、母羊繁殖期精料补充料和育肥猪配合料样品,按照样品前处理方法制备样品溶液,并按确定色谱分析条件上机分析,由图4的各样品分离色谱图可见,各目标峰分离良好,满足目标待测物的分离要求。

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表4 各样品含量测定结果

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实验结论

○ 本实验建立一个在线固相萃取结合二维液相色谱(Online SPE-2D-LC)方法,快速分析饲料中脂溶性维生素A、D2、D3和α-VE含量。

○ 本实验对方法的关键条件进行了考察,并对捕集柱的捕获能力进行了确认。初步的方法学考察结果表明,本法的线性和精密度良好,皂化液加标回收率结果也证实了Online SPE-2D-LC系统的可靠性。

○ 通过浓缩饲料、复合预混料和配合饲料等不同基质的实际样品分析,结果表明各基质样品中目标峰分离良好,可实现目标物的准确定量。

○ 本法与标准方法比较,分析流程大大简化,方法分析效率显著提升,尤其适用于大批量样品分析,同时方法减少了有机试剂的使用,是一种绿色环保的方法。

参考文献:

1. 赵小阳,杨新磊,虞哲高,安蓉. 在线固相萃取-二维液相色谱法测定饲料中维生素D3的含量[J]. 《中国畜牧杂志》, 2023, 59 (09) : 332-337.

2. 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T 17818-2010[S]. 饲料中维生素D3测定高效液相色谱法. 北京: 中国标准出版社, 2010.

3. 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T 17817-2010[S]. 饲料中维生素A的测定高效液相色谱法. 北京: 中国标准出版社, 2010.

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