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高效液相色谱法检测富硒酵母中的硒代蛋氨酸

2022-04-10 来源:汇智旅游网
-===164 2012年8月 第33卷第8期 食品研究与开发 Food Research And Develo 检测分析 高效液相色谱法检测富硒酵母中的硒代蛋氨酸 韦淑毅 -一,钟其顶 ,高红波 ,邢江涛z,王道兵 。熊正河:-,王岁楼 ・ (1.中国药科大学,江苏南京210009;2.中国食品发酵工业研究院,北京100027) 摘要:建立了高效液相色谱法测定富硒酵母中硒代蛋氨酸的分析方法。采用酶解提取法提取富硒酵母样品中的硒 代蛋氨酸,丹磺酰氯柱前衍生,C1B色谱柱(4.6mmx250inmi.d.,5 m)分离,以10mmol/L磷酸二氢钠缓冲液(含4% N,N一二甲基甲酰胺,pH=6.55)和乙腈为流动相进行梯度洗脱,荧光检测(激发波长:320 nm;发射波长:523nm)。硒代 蛋氨酸的检出限为(S/N=3)1 ,定量限为( =10)5 。在1 mg/L~50mg/L范围内的线性关系良好(R≥O.9996 o 加标回收率在91.12%~107.83%,方法相对标准偏差<1.2%。本方法具有专属性好,灵敏度高,适用于富硒酵母原料 及相关产品中的硒代蛋氨酸的定量测定。 关键词:富硒酵母;硒代蛋氨酸;丹磺酰氯;高效液相色谱法 Determination of Selenomethionine in Selenium-enriched Yeast by Reversed Phase High Performance Liquid Chromatography WEI Shu-yi 一,ZHONG Qi-ding ,GAO Hong-bo ,XING Jiang-tao。,WANG Dao-bing ,XIONG Zheng—he , WANG Sui—lou , (1.China Pharmacutieal University,Nanjing 210009,Jiangsu,China;2.National Research Institute of Food& Fermentation Industries,Beijing 1 00027,China) Abstract:The high performance liquid chromatography detection methods for selenomethionine in selenium- enriched yeast is established,which utilizes protein enzymes for selenomethionine extraction,dansyl chloride for derivatizaiton,C18 reverse column(4.6 mm x250 mm i.d.,5 m)for seperation,10 mmol/L phosphate buffer solution and acetonitrile for gradient elution,fluorescent detector(kex:320 nm;hem:523 nm)for determination. The detection limit(S/N=3)is 1 g/.L,and quantiifcation limit(S/N=10)is 5 g/L.Detection of 1 to 50 mg/L selenomethionine produces a linear response(R≥0.999 6)and the recovery is quantitative around 91.12%一 107.83%,the RSD<I.2%.The present methods is speficitive,sensitive,economatic and accurate,and be used in the determination of selenomethionine for the selenium-enriched yeasts materials and relating products. Key words:selenomethi0nine:selenium--enriched yeast;dansyl chloride;hige performance liquid chromatography 硒(Selenium,Se)是人体必需微量元素,存在于 抗氧化酶和甲状腺素代谢酶的活性中心【I_21,缺硒导 硒化物 ,人体吸收后可在体内形成硒储备池[51。富硒 酵母是被广泛研究的食品硒补充剂『6j,在培养基中加 入无机硒,利用酵母将难吸收的无机硒源转化为易吸 收的有机硒源17]。Clark等嘲的临床研究证明将富硒酵母 致克山病,合理补硒可有效减少人类及动物罹患癌 症的风险【3J。蛋氨酸中硫被硒取代后得到硒代蛋氨酸 (Selenomethionine,SeMet),是生物利用度最高的有机 作者简介:韦淑毅(1986一),女(壮),硕士研究生,主要从事富硒酵母 纳入饮食中作为硒补充剂可减少大约50%的癌症发 病率与死亡率。作为硒代蛋氨酸的最经济来源,富硒 酵母中总硒的70%~76%以硒代蛋氨酸的形式存在[9-tq, 富硒酵母中硒代蛋氨酸的含量对评价其质量与营养 价值具有重要意义。 目前,国外测定富硒酵母中硒代蛋氨酸的方法有 高效液相色谱串联电感耦合等离子体质谱法(HPLC— 中活性成分的检测技术研究。 通信作者l:熊正河(1957一),女,教授级高工,研究方向:发酵类食 品标准的研究与制定。 通信作者2:王岁楼(196l一),男,教授,博士生导师,工学博士,药 物分析学科食品质量与安全方向。 检测分析 韦淑毅,等:高效液相色谱法检测富硒酵母中的硒代蛋氨酸 ICP—MS),高效液相色谱串联质谱法(HPLC—MS),毛 细管电泳一电化学发光法(CE—ECL)等,国内相关文献 较少。Chassaigne等[1l睬用稀酸提取,HPLC—ICP—MS进 行富硒酵母中有机硒检测;Pohtajko等[ 21采用水溶液 超声提取,HPLC—MS检测富硒酵母中硒代蛋氨酸;以 上方法采用色谱一质谱联用仪器昂贵,使其应用受到 一定限制。Deng等【13]采用稀酸提取,CE—ECL检测富硒 酵母中硒代蛋氨酸;但电泳方法的重现性不高。考虑 到以上方法的不足以及现实生产应用中对检测方法 的要求——需兼顾准确性与经济性,本实验针对富硒 酵母中硒代蛋氨酸进行分析,采用酶解法进行样品提 取,通过对样品的色谱分离及衍生等条件进行研究, 建立了丹磺酰氯(DNS—c1)柱前衍生高效液相色谱一 荧光法测定富硒酵母中硒代蛋氨酸。 1材料与方法 1.1材料与试剂 富硒酵母原料(硒含量2 000 Ixg/g):安琪酵母有 限公司;硒代蛋氨酸(i>98%):J&K,SCIENTIFIC LTD; 丹磺酰氯(≥98%):ACROS ORGANICS;蛋白酶XIV: Sigma:乙腈(色谱级):FisherScientific;盐酸(优级纯)、 无水碳酸钠(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)均为北京化 工厂生产;甲胺盐酸盐(分析纯):国药集团化学试剂有 限公司;N,N一二甲基甲酰胺(分析纯):西陇化工股份 有限公司;磷酸二氢钠(分析纯):上海试剂总厂;实验 用水为Milli—Q水。 1.2仪器与设备 Waters 2695高效液相色谱仪配荧光检测器:美国 Waters公司;WH一861型旋涡混合振荡器:太仓市科教 仪器厂;pHS一3C型酸度计:上海雷磁仪器厂;THERM Ostar一95型数显恒温水浴锅:浙江省轻工业研究所; HC一3518型高速离心机:安徽中科中佳科学仪器有限 公司;THZ—Q型台式冷冻恒温振荡器:太仓市华美生化 仪器厂;AB204一N型万分之一分析天平:Mettler Toledo。 1.3测定方法 1.3.1标准储备溶液的配制 称取适量硒代蛋氨酸标准品,用Milli—Q水制成 1.0 ms/L的硒代蛋氨酸标准储备液。称取适量17种常 见氨基酸,用0.1 mol/L盐酸配成1.0 mg/L的氨基酸混 标溶液,以上溶液均置4℃冰箱冷冻保藏㈣。 1.3.2样品前处理条件 1.3.2.1样品提取 称取0.1 g经冷冻研磨的富硒酵母原料(或0.5 g富 硒酵母产品),置于10mL离心管中,加入5mL0.05mol/L 磷酸氢钠缓冲液(pH=7.4),40 mg蛋白酶XIV,充分混 匀后于37℃摇床振摇24 h。振摇结束后向样品酶解液 中加入0.1 mL 1.5 g/L亚铁氰化钾溶液及0.1 mL 3 g/L 乙酸锌溶液,充分混匀后在3 000 r/min下离心10 min, 取上清液待测,用80 mmol/L碳酸钠缓冲液(用1 mol/L HC1调节pH至9.5)适当稀释,使样品含量在方法线 性范围内。 1.3.2.2样品衍生 取1 mL稀释后的酶解液于5 mL离心管中,加入 1 mL 80 mmol/L碳酸钠缓冲液(pH:9.5),1 mL丹磺酰 氯(6.0 mg/L,乙腈介质),涡旋混匀,于60℃水浴避光 衍生2 h,加入0.1 mL 20 mg/mL盐酸甲胺溶液终止衍 生反应。避光放置15 min,0.22 m有机微孑L滤膜过滤 上机检测。 取1 mL系列不同浓度的硒代蛋氨酸标准工作液, 按照如上方法进行衍生。 1.3-3色谱条件 Pursuit XRs C18色谱柱(250 minx4.6 mm,5 m);荧 光检测器:激发光波长:320 nm,发射波长:523 nm;柱 温30℃;进样量为10 ixL;流动相为乙腈一10 mmol/L 磷酸二氢钠缓冲液(含4%N,N一二甲基甲酰胺pH= 6.55) J;流速为1.0 mL/min,梯度洗脱程序:(T,乙 腈%)0 min,14%;5 min,20%;10 arin,25%;12 min, 25.6%;15 min,25.7%;19 rain,25.9%;23 min,26.5%; 30 min,27%;34 min,30%;38 min,43%;41 min,68%; 45 min,68%;47 min,86%;52 min,86%。 2结果与讨论 2.1样品前处理条件的优化 2.1.1硒代蛋氨酸提取方法的选择 酵母细胞壁主要由B一葡聚糖、甘露聚糖、糖蛋白 以及丁几质构成,比较了超声水溶液提取法与酶解提 取法的提取效率,前者按Casiot等【 61所述操作,后者按 1.3.2节所述操作。结果显示,酶解提取液中硒代蛋氨 酸浓度为水溶液提取液的30倍,说明富硒酵母中硒代 蛋氨酸主要以蛋白结合形态存在,因此本试验采用酶 解提取法提取游离态及结合态的硒代蛋氨酸。 2.1.2蛋白酶XIV用量选择 平行取5份0.1 g富硒酵母原料样品,分别加入5、 10、20、4O、60 mg蛋白酶XIV,按照实验方法酶解测定, 酶量在5 mg~40 mg时硒代蛋氨酸的面积随酶量增加 而增大,在40 mg一60 mg时硒代蛋氨酸的面积变化较 小,说明40 mg蛋白酶XIV已经将结合态的硒代蛋氨 酸完全释放出来,结果如图1,因此本试验采用蛋白酶 韦淑毅,等:高效液相色谱法检测富硒酵母中的硒代蛋氨酸 .== 检测分析 XIV的用量为40mg。 表1不同衍生试剂浓度与衍生时间下所得的加标回收率 Table 1 The recovery ofspiked sample extract with diferent DNS—CI concentrations and derivative time 整萎  餮5000 rI 一.-.-._.I。 进行了优化,最终在1.3.3色谱条件下,酵母中常见的 17种氨基酸与硒代蛋氨酸获得了良好分离,图2为17 种常见氨基酸与硒代蛋氨酸衍生物的色谱图,图3为 酵母样品衍生的色谱图。 2oo0.O0 1 80o.0o 1 6oo.0o 1 4O0.0o 1 20o.0o 8 1 000.00 g 800.O0 600.O0 400.O0 200.O0 O.0o 一200.0o 400.0o 60o.0o 10.00 l5.00 20.00 25.00 30.00 35.00加.00 45.o0 50.00 55.00 -一时间/min 1.硒代蛋氨酸(Selenomethionine);2.蛋氨酸(methionine) 图2 17种常见氨基酸与硒代蛋氨酸混标衍生物的液相色谱图 Fig.2 Chromatogram of the standards of 17 common amino adds and selenomethionine 700.0O 60o.0o 5oo.oo 4O0.0o 300.o0 20o.o0 1o0.o0 O.oo 8.00 l0.00 12.0o l4.0o l6.0o 18m 2O.0o 22JDo 24.oo 26.0o 28.00 30.0o 32.0o 34.00 36.o0 38.00 40.0o 42.0o 44.00 46.o0 48.oo 时间/min 1.硒代蛋氨酸(Selenomethionine) 图3富硒酵母样品衍生的色谱图 Fig.3 Chromatogram of 检溯分析 韦淑毅,等:高效液相色谱法检测富硒酵母中的硒代蛋氨酸 2.3方法的线性范围与检出限、定量限 取硒代蛋氨酸储备溶液逐级稀释成1.0、5.0、10.0、 20.0、50.0 mg/L的系列标准工作液,按试验方法衍生后 测定,以峰面积Y为纵坐标,质量浓度x(mg/L)为横坐 标绘制标准工作曲线。结果表明:在1.0 mg/【J~50.0 mg/L 时,硒代蛋氨酸质量浓度与峰面积有良好的线性关系 (r=0.999 6),回归方程y=122 459x一48 813,检出限(以 S/N=3计)为1 Ixg/L,定量限(以S/N=10计)为5 g/L。 2.4方法的重复性 取同一份富硒酵母样品6份,按照上述方法测定 硒代蛋氨酸含量,方法的相对标准偏差小于1.2%,表 明该方法具有良好的重复性。 2.5加标回收率实验 取富硒酵母样品4份,加入不同量硒代蛋氨酸标 准液,按照试验方法测定,计算加标回收率。由表2可 见,硒代蛋氨酸的加标回收率在91.12%~107.83%之间。 表2硒代蛋氨酸加标回收率实验 Table 2 Recovery results ofstandard addition ofselenomethlonine in yeast enzymatic extrat 2.6富硒酵母样品中硒代蛋氨酸的测定 根据建立的方法对5种不同富硒酵母样品及普通 酵母进行检测,结果见表3。 表3富硒酵母原料及产品中硒代蛋氨酸的测定结果 Table 3 The detection results of selenomethionine in selenium— enriched yeasts materials and related products 3结论 本文建立了丹磺酰氯柱前衍生一高效液相色谱法 检测富硒酵母中硒代蛋氨酸的分析方法。重点对样品 提取方法和衍生方法进行了研究。1)样品提取方法研 究:对酶解提取和超声提取富硒酵母中硒代蛋氨酸方 法进行比较,结果表明酶解法测定结果远大于超声水 溶液提取法,并对酶用量进行优化,有效提高了富硒 酵母中硒代蛋氨酸的提取效率。2)硒代蛋氨酸衍生及 分离条件研究:选择丹磺酰氯进行柱前衍生,并对衍 生剂浓度及衍生时间进行了优化,采用磷酸二氢钠 缓冲液和乙腈进行梯度洗脱,硒代蛋氨酸与富硒酵母 中常见氨基酸及其它基质干扰组分得到有效的分离; 方法加标回收率在91.12%~107.83%之间,相对标准 偏差<1.2%。该方法相对于液相色谱一ICP质谱法,普 及性强,操作简单,兼顾准确性和经济性等特点,适合 运用于实际生产对富硒酵母中硒代蛋氨酸进行定量 分析。 参考文献: [1】Rayman P R.The importance of selenium to human health[J].Lancet, 2000,356(9):233—241 [2]Birringer M,Pilawa S,Floh6 L.Trends in selenium biochemistry[J]. 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Key words:UV-visible spectrophotometer;Vitamin C;gum 作者简介:邓鸿铃(1977一),男(汉),高级工程师,硕士,主要从事食品安全及食品检测技术的研究工作。 derivatization and chromatographic conditions in the determination Mierochim Acta,2009,165(3/4):279—283 of neuroactive amino acids of biological samples fJ】.Clinica Chimica [14]Pyrzyflska K.Analysis of selenium species by capillary electrophore— Acta,2006,366(1):352—356 sis[J].Talanta,2001,55(4):657—667 【l9]丁雅韵,谢孟峡,邓志威.丹磺酰氯作为氨基酸柱前衍生试剂衍 [15】CHEN Tianfeng,ZHENG Wenjie,LUO Yong,et a1.Determination of 生条件的研究[J].北京师范大学学报:自然科学版,2001,37(4): amino acids in Selenium—ennched Spirulina platensis by reversed 256—259 phase high performance liquid chromatography[J].Chemistrymag,2005, [2O]Khedr A.The profile offree amino acids in latent ifngerprint ofhealthy 7f41:32 and beta-thalassemic volunteers[J].J Chromatogr B,2010,878091: [16]Casiot C,Szpunar J,Lobiifski R,et a1.Sample preparation and HPLC 1576—1582 separation approaches to speciation analysis of selenium in yeast by [21】Minocha R,Long S.Simultaneous separation and quantitation of ICP—MS【J】.J Anal At Spectrom,1999,14:645-650 amino acids and polyamines of forest tree tissues and cell cultures [17】BartzattILFluorescentlabelingofdrugsandsimpleorganiccompounds within a single high-performance liquid chromatography run using containingaminefunctionalgroups,utilizingdansylchlorideinNa2COs dansyl derivatization【J].J Chromatogr A,2004,1035:63-73 buffer[J1.J Phannacol Toxicol Methods,2001,45(3):247-253 【18】KANG Xuejun,XIAO Jing,HUANG Xiao,et 1a.Optimization ofdansyl 收稿日期:2012—03—13 

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