奶粉中肌醇的气相色谱- 质谱法测定

※分析检测食品科学

2010, Vol. 31, No. 02117

奶粉中肌醇的气相色谱-质谱法测定

罗海英，冼燕萍，郭新东*，杜志峰，彭 莺，吴玉銮

(广州市质量监督检测研究院，国家加工食品质量监督检验中心(广州)，广东 广州 510110)

摘　要：建立奶粉中肌醇的气相色谱-质谱分析方法。样品以水溶解，肌醇经硅烷化衍生处理、正己烷提取、弗罗里硅土柱净化后，以气相色谱-质谱检测和确认。在1.0～10.0mg/kg添加水平范围内，回收率在88.4%～102.5%之间，变异系数在2.7%～4.7%之间。以RSN=3计算，方法最低检出限为0.5mg/kg。结果表明，该法简便、灵敏、准确，适用于奶粉中肌醇含量的分析。关键词：肌醇；奶粉；气相色谱-质谱法

GC-MS Determination of Inositol in Milk Powder

LUO Hai-ying，XIAN Yan-ping，GUO Xin-dong*，DU Zhi-feng，PENG Ying，WU Yu-luan

(Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, National Centre for Quality Supervision and Testing of Processed Food

(Guangzhou), Guangzhou 510110, China)Abstract ：A GC-MS method was developed for determining inositol in milk powder. Samples were dissolved in water, silylated,and extracted with n-hexane. The extract obtained was cleaned up using a Florisil column before GC-MS analysis. At fortificationlevels ranging 1.0－10.0 mg/kg, the recoveries of inositol ranged from 88.4% to 102.5%, and the coefficients of variation werebetween 2.7% and 4.7%. The limit of detection was calculated to be 0.5 mg/kg (RSN = 3). This method, thanks to its simplenessas well as high sensitivity and accuracy, can meet the requirements for qualification and quantification of inositol in milk powder.Key words：inositol；milk powder；GC-MS

中图分类号：TS207.3 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2010)02-0117-03

肌醇化学名为环己六醇，属VB族类物质，能促进细胞生长，是维持动物生理功能必需的营养素，尤其为肝脏和骨髓细胞的生长所必需，对肝脏起保护作用。目前，有关文献报道的肌醇检测方法多适用于肌醇制剂和保健食品，常用的测定方法有重量法、微生物法、高碘酸钾氧化法、HPLC法和GC法等[1-8]。微生物法和重量法操作繁琐、费时，重量法测定时所需样品量大、萃取剂为毒性较大的氯仿，容易污染环境；高碘酸钾氧化法则要严格控制加热氧化的时间，否则测定结果将会有很大的误差；HPLC法采用示差检测器进行检测，但液相色谱的分离效果较气相色谱差，测试结果的误差较大；GC法是将肌醇硅烷化处理后测定。国家标准方法中的气相色谱法[2]，是在有水的情况下直接衍生，硅烷化试剂直接与水反应，衍生化效率低，而且奶粉基质复杂，经硅烷化处理后，目标色谱峰易受杂质峰干扰。对于奶粉中肌醇含量测定的气相色谱-质谱联用法，尚

未见相关文献报道。本实验旨在建立气相色谱-质谱检

测奶粉中肌醇含量的方法，为准确评价奶粉中的营养成分提供参考。11.1

材料与方法

材料、试剂与仪器

奶粉 广州市售。

N,N-二甲基甲酰胺(临用前用无水硫酸钠脱水)、三甲基氯硅烷、六甲基二硅胺烷、正己烷(均为国产分析纯)；肌醇标准品(纯度≥99.5%) Sigma公司。

Agilent 7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪(配有电子轰击源EI)、弗罗里硅土固相萃取小柱(500mg/6mL) 美国Agilent公司；涡旋振荡器 IKA公司；氮吹仪 OA-SYS公司；固相萃取装置 Waters公司。1.2

气相色谱-质谱联用实验条件

色谱条件：色谱柱：HP-5MS石英毛细管柱(30m×

收稿日期：2009-02-01

基金项目：广东省科技计划项目(2007B080401015)

作者简介：罗海英(1976—)，女，高级工程师，硕士，主要从事食品成分分析研究。E-mail：luo_haiying@http://wendang.chazidian.com*通信作者：郭新东(1976—)，男，高级工程师，博士，主要从事食品安全研究。E-mail：gdone@http://wendang.chazidian.com

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食品科学※分析检测

0.25mm，0.25μm)；进样口温度：240℃；传输线温度：250℃；柱温：初始温度150℃，以10℃/min升至190℃，保持8min，再以25℃/min升至240℃，保持3min；载气：高纯氦气；流速为：1.0mL/min；分流进样：分流比50:1；进样量：1.0μL。

质谱条件：离子源温度200℃；溶剂延时6min；选择监测离子m/z 432、147、217、305、612；定量离子m/z 305。1.3

标准溶液的配制

称取0.01g(精确至0.0001g)肌醇标准品于100mL容量瓶中，用水溶解后定容，配制成质量浓度为100mg/L的标准贮备液，用水稀释成质量浓度为0、0.05、0.10、0.50、2.00、10.00mg/L的标准工作溶液。分别吸取上述标准工作溶液各1.0mL于一系列10mL具塞比色管中，按1.4节方法进行溶剂置换、衍生、净化等处理。1.4

样品前处理

提取：称取1g(精确至0.001g)待测奶粉样品于25mL具塞比色管中，以5mL温水涡旋溶解后，边振摇边滴加5mL体积分数1%三氯乙酸溶液，再加10mL水，以无水乙醇定容，混匀，吸取2mL样液于15000r/min离心5min，吸取1.0mL上层样液至10mL具塞比色管中，加入4mL无水乙醇，置于60℃水浴吹氮仪中，浓缩至干，加入1mL N,N-二甲基甲酰胺，涡旋振荡2min以溶解残渣，待衍生。

衍生：加入1mL硅烷化试剂(V三甲基氯硅烷:V六甲基二硅胺烷=1:3，临用时配制)。于80℃水浴中超声衍生20min。取出冷却后，加入4mL水，混匀。加入5mL正己烷振荡萃取、离心，将上清液转移至20mL氮吹管中，再分别用5mL正己烷萃取两次，合并上清液。置于50℃水浴吹氮仪中浓缩至干，加入1mL正己烷-丙酮(8:2，V/V)混合溶液溶解残渣，待净化。

净化：用2mL正己烷-丙酮(8:2，V/V)混合溶液预淋洗弗罗里硅土固相萃取小柱，将待净化溶液倾入小柱中，让流出液自然滴下，收集于10mL氮吹管中，再用6mL正己烷-丙酮(8:2，V/V)混合溶液洗脱。把收集到的流出液置于50℃水浴中吹氮浓缩至尽干。用正己烷溶解并定容至1.0mL，待测。2结果与分析2.1

提取条件的选择

肌醇易溶于水和乙酸，微溶于乙醇。奶粉中含有大量的蛋白质，加入1%三氯乙酸溶液和乙醇可以沉淀蛋白，但乙醇的加入量会影响肌醇的提取率，比较水和乙醇的体积比分别为1:1、6:4、7:3、8:2、9:1进行提取，发现当乙醇的体积分数大于30%时，提取率明显降低(图1)；乙醇的体积分数为10%时，蛋白质沉淀效果不好，故选择加入的乙醇体积分数为20%。而且加入1%

三氯乙酸溶液后，蛋白质沉淀效果更好，回收率提高。

1009080%

70/率60收50回403020100

10

20

30

40

50

乙醇体积分数/%

图1 乙醇体积分数对回收率的影响

Fig.1 Effect of ethanol concentration on inositol recovery

2.2硅烷化条件的选择

比较不同温度水浴超声衍生20min。发现在70℃以

下，肌醇不能与硅烷化试剂结合生成结构稳定的六(三甲硅氧基)环己烷，而是生成结构不稳定的β-四联树胶醛醣和五(三甲硅氧基)肌醇；水浴温度分别为80、90℃时，硅烷化反应完全，反应产物是单一的、结构稳定的六(三甲硅氧基)环己烷，但是水浴90℃时，生成的产物由于水浴温度太高而易挥发，导致其测定值降低。故优选本实验的硅烷化衍生条件。2.3

净化条件的确定

奶粉样品基质复杂，在衍生反应后，提取液中仍有少量油脂杂质，需要进一步净化。对比氟罗里硅土和硅胶固相萃取小柱，分别使用不同洗脱剂——丙酮、正己烷、正己烷-丙酮、乙酸乙酯进行考察，实验发现用6mL正己烷-丙酮(8:2，V/V)混合溶液洗脱，干扰杂质最少，两种小柱的回收率都较好。但硅胶固相萃取小柱过柱速度较慢，所以选择使用氟罗里硅土固相萃取小柱净化。两种小柱的净化回收效果比较见表1。

表1 不同固相萃取小柱的回收效果

Table 1 Comparison of inositol recovery in cleanup on different

columns with different eluants

固相小柱 不同洗脱剂的回收率/%丙酮正己烷正己烷-丙酮(8:2，V/V)

乙酸乙酯氟罗里硅土95.188.693.585.3硅胶

93.7

90.2

91.2

82.2

2.4色谱与质谱条件的优化2.4.1

色谱条件的优化

奶粉一般都需要添加乳糖，因此在奶粉中可能含有

由乳糖等多糖分解而成的葡萄糖等单糖，其中葡萄糖与肌醇是同分异构体，在实验中需良好分离，才不会干扰肌醇的检测。经实验，采用本方法的前处理和色谱条件，可以排除葡萄糖的干扰。葡萄糖标准溶液与肌醇标准溶液硅烷化衍生后的全扫描方式质谱图见图2。

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4肌醇

)

6013×葡萄糖

(U2Am1

7

8

9

10

1112

1314

15

时间/min

图2 葡萄糖和肌醇标准总离子流图

Fig.2 Total ion chromatogram of mixed maltoheaose and inositol

standards

2.4.2

质谱条件的优化

气相色谱-质谱选择离子测定方式具有灵敏度高、选择性好和抗干扰能力强的特点。在实验过程中，先用总离子全扫描方式对肌醇标准溶液衍生物进行监测(图3)，确定保留时间和丰度相对较高、相对分子质量较大的碎片离子，然后针对样品选择离子方式进行监测，再从中选择检测灵敏度较高、杂质干扰较小的5个碎片离子，即m/z 432、147、217、305、612作为特征目标监测离子，m/z 305为定量离子。可根据待测物中碎片离子的种类和丰度比作为其阳性判别依据。实验表明，该特征目标监测离子确证时判别结果准确可靠。标准溶液和阳性样品的SIM总离子流图见图3。

65A

肌醇

)

401×4(U3Am21

7891011121314151617

时间/min

65B肌醇

)

401×4(U3Am21

7

891011121314151617

时间/min

图3 肌醇标准溶液(A)和阳性样品(B)的选择离子监测方式分离谱图Fig.3 Selective ion monitoring spectrum of inositol standard (A)

and real sample (B)

2.5标准曲线的制作

将1.3节制备的标准工作液，用GC-MS进行测定。以定量离子峰面积y为纵坐标、以肌醇的质量浓度x为横坐标绘制工作曲线(图4)，肌醇的绝对量在0.05～10.0mg/L范围内呈线性关系，其线性方程和相关系数分别为y＝2.0×104

x＋1.1×103

，R＝0.9997。

20)

40115×(积10面峰500

2

4 6 810

肌醇质量浓度/(mg/L)

图4 肌醇标准工作曲线Fig.4 Standard curve of inositol

2.6

仪器最低检出限与方法检出限

在上述条件下，以仪器RSN=3计算，仪器最低检出限为0.02mg/L。由于样品前处理过程稀释了25倍，因此方法的检出限为0.5mg/kg。2.7

方法的回收率和变异系数

分别称取1.0g(精确至0.001g)空白奶粉样品，加入肌醇标准工作溶液，使奶粉样品的加标量分别为1.0、5.0、10.0mg/kg。每个加标水平取6个平行样，其回收率与变异系数见表2。从表2可看出，3个添加水平回收率在88.4%～102.5%之间，变异系数在2.7%～4.7%之间，说明方法的准确度和精密度均达到分析要求。

表2 不同肌醇添加量在奶粉样品中的回收率和变异系数(n=6)Table 2 Recoveries and coefficients of variation of inositol in

blank milk powder fortified at different levels (n=6)

添加量/RSD/(mg/kg)回收率/%回收率平均值/%%1.095.394.297.891.399.9102.596.84.75.088.491.895.690.794.896.192.93.310.0

94.2

101.5

95.9

96.2

98.7

99.3

97.6

2.7

3结 论

本方法建立了奶粉中肌醇含量的气相色谱-质谱检测确证方法。样品以水溶解，肌醇经硅烷化衍生、正己烷提出、弗罗里硅土柱净化后，以气相色谱-质谱检测和确认。结果表明，该方法前处理简单、回收率稳定、灵敏、准确，适用于各种奶粉中肌醇含量的分析。

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