CN107490637A - 一种用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白物质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,包括如下步骤,(1)对燕窝样品进行前处理:将燕窝样品分为两份,一份采用酸水解处理并定容作为酸水解样品,另一份采用碱水解处理并定容作为碱水解样品,将酸水解样品和碱水解样品混合,并定容,作为前处理样品;(2)柱前衍生化处理:将所述前处理样品用OPA、FMOC分别对其中的一级、二级氨基酸进行柱前衍生化,获得待测样品;(3)将待测样品和标准样品分别进行高效液相色谱检测分析,通过比较二者的检测图谱,判断待测样品中是否含有羟脯氨酸和/或肌氨酸,所述标准样品中含有羟脯氨酸和/或肌氨酸的标准物。本发明的方法,有助于燕窝质量的判定,且分析过程快速、检测灵敏。
Description
技术领域
本发明属于燕窝鉴别分析技术领域,尤其涉及一种用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白物质的方法。
背景技术
燕窝(Cubilose)为雨燕科动物金丝燕及同属多种金丝燕用唾液和少量羽毛混合黏结所筑成的巢窝。根据现代研究表明,燕窝中含有丰富的活性唾液酸糖蛋白、矿物质、碳水化合物、维生素及氨基酸等多种天然营养物,并且有补中益气、滋阴润燥等功效,是名贵滋补食品之一。
人们对燕窝及其相关的产品的需求不断增加,目前市场上燕窝行业没有统一的产品标准,质量参差不齐,部分不法商人为得到更高的利润以次充好,甚至以假乱真,而无法直接鉴定是否加入了燕窝及所加燕窝的品质,因此往往需要对燕窝质量进行有效地判定,但目前通过测定燕窝中氨基酸的组成或唾液酸含量进行判定的方法,其鉴定结果的准确性偏低,过程复杂等不足。
现有常用的氨基酸检测仪器有氨基酸分析仪、液相色谱仪。氨基酸分析仪采用阳离子交换色谱分离、柱后茚三酮衍生分光光度检测技术,此法仪器的检测过程耗时长达1小时,仪器在运行时茚三酮沉淀容易堵塞管路,且重现性不理想。
发明内容
本发明为弥补现有技术的不足,提供一种用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,该方法有助于燕窝质量的判定,且分析过程快速、简单有效、检测灵敏。
本发明为达到其目的,采用的技术方案如下:
一种用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,依次包括如下步骤,
(1)对燕窝样品进行前处理:将燕窝样品分为两份,一份采用酸水解处理并定容作为酸水解样品,另一份采用碱水解处理并定容作为碱水解样品,将酸水解样品和碱水解样品混合,并定容,作为前处理样品;两份并无特定配比要求,只要最后上机检测时在检测范围内即可。
(2)柱前衍生化处理:将所述前处理样品用OPA、FMOC分别对其中的一级、二级氨基酸进行柱前衍生化,获得待测样品;
(3)将待测样品和标准样品分别进行高效液相色谱检测分析,通过比较二者的检测图谱(出峰位置、及保留时间),判断待测样品中是否含有羟脯氨酸和/或肌氨酸,所述标准样品中含有羟脯氨酸和/或肌氨酸的标准物。
优选的,所述高效液相色谱检测分析的色谱条件包括:色谱柱为HPH-C18,柱温为45℃,以1.5mL/min的流速进行梯度洗脱,检测器采用FLD荧光检测器。
优选的,FLD荧光检测器进行检测的条件包括:0~10.35min时,EX=340nm,EM=450nm,增益为10;10.35min时波长切换到EX=266,EM305nm,增益为9。
优选的,切换波长的时间间隔控制在0.1min以上。
优选的,所述梯度洗脱采用的流动相由流动相A和流动相B组成,其中流动相A为10mM Na2HPO4,流动相B为体积比45:45:10的乙腈、甲醇和水的混合溶液。
优选的,流动相进行梯度洗脱的洗脱程序如下:0-0.35min,流动相A、流动相B的体积百分比分别为98%、2%;13.40min时,流动相A、流动相B的体积百分比分别变换至43%、57%;13.5min时,流动相A、流动相B的体积百分比分别变换至57%、43%;14min时,流动相A、流动相B的体积百分比分别变换至0%、100%。
优选的,所述酸水解处理包括如下步骤:向燕窝样品中加入浓度为6mol/L的盐酸,并滴加3-5滴苯酚,氮吹后密封,在110℃水解24h,冷却、混匀、洗涤后定容;相对每20-25mg燕窝样品,所述盐酸的用量8-15ml。所述碱水解处理包括如下步骤:向燕窝样品中加入浓度为4mol/L的氢氧化锂,氮吹后密封,在110℃水解24h,冷却、混匀、洗涤后定容,相对每35-45mg燕窝样品,所述氢氧化锂的用量为1.5-3ml。
作为一种优选实施方式,步骤(3)中,待测样品进行高效液相色谱检测分析时采用自动进样器进样,进样程序包括:(1)吸取2.5uL硼酸盐缓冲液;(2)吸取0.5uL待测样品,在空气中混合,最大速度,2次,等待0.5min;(3)吸取0.5uL OPA,在空气中混合,最大速度,6次;(4)吸取0.5uL FMOC,在空气中混合,最大速度,6次;(5)吸取32uL H20,在空气中混合,最大速度,2次;进样。
进一步的,本发明还包括绘制定量标准曲线并根据标准曲线计算燕窝样品中氨基酸含量的步骤,从而可以达到检测燕窝样品中氨基酸含量的目的,更好的检验燕窝的品质。所述标准样品中包括如下标准物:天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、胱氨酸(Cys)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、脯氨酸(Pro)、天门冬酰胺(Asn)、谷氨酰胺(Gln)、色氨酸(Trp)、羟脯氨酸(Hyp)和肌氨酸(Sar)。
优选的,天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、胱氨酸(Cys)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)和脯氨酸(Pro)配制成混合标准溶液;其余标准物分别单独配制成含单一标准物的标准溶液。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果:本发明采用酸、碱水解相结合的前处理法,避免在水解过程中部分氨基酸被破坏而无法测量的问题;通过OPA-FMOC柱前衍生化反应和采用HPH-C18色谱柱进行色谱分析,达到快速和高灵敏度分析,使自动在线衍生化(OPA-FMOC)与HPLC(高效液相色谱法)相结合;选用响应值较高的FLD荧光检测器对燕窝中氨基酸含量进行检测分析,14分钟内可完成燕窝中多种氨基酸的含量分析,在5~200nmol/mL范围内关系线性、精密度、准确性、重现性良好;可根据在燕窝中是否可检出羟脯氨酸和肌氨酸来判定燕窝中是否掺杂了其他含胶原蛋白的物质的情况,保证燕窝中氨基酸含量定量的准确可靠性,有效应用于燕窝质量的判定,整个方法分析过程快速、准确度高、简单有效、灵敏且重现性好。本发明的检测方法还可适用于高蛋白质食品中氨基酸含量快速测定。
附图说明
图1是本发明一个实施例的VWD检测器22种氨基酸5nmol/mL色谱图;
图2是本发明一个实施例的FLD荧光检测器22种氨基酸5nmol/mL色谱图;
图3是本发明一个实施例的FLD荧光检测器赖氨酸与羟脯氨酸之间切换波长时间小于0.1min的色谱图;
图4是本发明一个实施例的Agilent ZORBAX Eclipse AAA 5nmol/mL色谱图;
图5是本发明一个实施例的燕窝样品中氨基酸高效液相色谱图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明:
实施例
采用本发明方法对10批次燕窝中22种氨基酸的含量进行检测及判断有无掺杂其他含胶原蛋白的物质
1、仪器与试剂
仪器:安捷伦1260infinity FLD检测器配自动进样器(1329B);Milli Q净化***;氮吹仪(杭州雪中炭公司);十万分之一天平(梅特勒托利多公司);
试剂:硼酸盐缓冲液、OPA、FMOC、17种氨基酸混标、天门冬酰胺、谷氨酰胺、色氨酸、羟脯氨酸、肌氨酸标准试剂均为安捷伦公司;盐酸、磷酸氢二钠、苯酚均为分析纯;氢氧化锂为sigma公司产品,优级纯;甲醇、乙腈均为默克公司产品,色谱纯;实验用水为Milli Q净化***的超纯水。10批次燕窝补品的来源及种类见表1。
表1 燕窝样品种类及产地
2、标准试剂
(1)天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、胱氨酸(Cys)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、脯氨酸(Pro),17种标准品为混合标准品,浓度为1μmol/mL。
天门冬酰胺(Asn):准确称取0.14615g天门冬酰胺标准物质,用超纯水溶解并定容到10ml的容量瓶中,最终浓度为100μmol/mL,摇匀,4℃保存。
谷氨酰胺(Gln):准确称取0.13212g谷氨酰胺标准物质,用超纯水溶解并定容到10ml的容量瓶中,最终浓度为100μmol/mL,摇匀,4℃保存。
色氨酸(Trp):准确称取0.20433g色氨酸标准物质,用超纯水溶解并定容到10ml的容量瓶中,最终浓度为100μmol/mL,摇匀,4℃保存。
羟脯氨酸(Hyp):准确称取0.13113g羟脯氨酸标准物质,用超纯水溶解并定容到10ml的容量瓶中,最终浓度为100μmol/mL,摇匀,4℃保存。
肌氨酸(Sar):准确称取0.08909g肌氨酸标准物质,用超纯水溶解并定容到10ml的容量瓶中,最终浓度为100μmol/mL,摇匀,4℃保存。
(2)GBW(E)100010小麦粉,氨基酸含量见表2。
表2 GBW(E)100010小麦粉中15种氨基酸含量
3、仪器分析条件
a.安捷伦自动进样器条件
使用安捷伦自动进样器进行柱前衍生化处理,其中进样条件包括如下进样程序:
(1)吸取2.5uL硼酸盐缓冲液(瓶1);
(2)吸取0.5uL样品,在空气中混合,最大速度,2次,等待0.5min;用未加盖瓶中的水清洗针头(从2号瓶子中吸取H2O);
(3)吸取0.5uL OPA(邻苯二甲醛)(瓶3),在空气中混合,最大速度,6次;用未加盖瓶中的水清洗针头(从2号瓶子中吸取H2O);
(4)吸取0.5uL FMOC(9-芴甲基氯甲酸酯)(瓶4),在空气中混合,最大速度,6次;
(5)吸取32uL H20(瓶5),在空气中混合,最大速度,2次;进样。
b.色谱条件
色谱柱:Agilent Poroshell HPH-C18(4.6x150mm 3.5um);流动相及梯度洗脱程序如表3所示;柱温45℃;流速为1.5mL/min;进样量0.5μL;
荧光检测器:0~10.35min时,EX=340nm,EM=450nm,增益为10;10.35min时,波长切换到EX=266nm,EM=305nm,增益为9。
表3 流动相梯度洗脱程序
4、样品处理
a.酸水解前处理,包括如下步骤:
(1)称取燕窝样品20.5mg,精确至0.1mg;
(2)将10ml 6mol/L盐酸加入至50ml样品瓶中,加入4滴苯酚用氮吹仪吹扫1min后,迅速密封瓶口放入110℃烘箱水解24h;
(3)冷却,混匀,开盖,将酸解样品过滤至容量瓶中,并用超纯水多次洗涤样品瓶,最终定容到25mL。
b.碱水解前处理,包括如下步骤:
(1)称取燕窝样品40.5mg,精确至0.1mg;
(2)将2ml 4mol/L氢氧化锂加入至20ml样品瓶中,用氮吹仪吹扫1min后,迅速密封瓶口放入110℃烘箱水解24h;
(3)冷却,混匀,开盖,将碱解样品过滤到容量瓶中,并用超纯水多次洗涤样品瓶,最终定容到25mL。
c.合并两组定容的样品:分别各吸取100uL酸水解前处理的样品和碱水解前处理的样品到新的样品瓶中,用超纯水定容至1ml,供上机测定使用;
5、结果与讨论
(1)检测器选择
实验通过OPA衍生一级氨基酸,FMOC衍生二级氨基酸在柱前衍生法,使用了VWD和FLD两种检测器进行比较。VWD检测器在羟脯氨酸(Hyp)出峰前波长为338nm,赖氨酸(Lys)出峰后开始检测二级氨基酸波长设置为262nm如图1所示,FLD检测器在羟脯氨酸(Hyp)出峰前激发波长为340nm发射波长为450nm,增益为10,赖氨酸(Lys)出峰后激发波长为266nm,发射波长为305nm,增益为9,如图2所示。
从图1、图2可见,VWD检测22种氨基酸检测波长为262nm时,衍生副产物导致在4~5min之间的基线***一个小包,对Arg和Ala的定量分析造成一定影响,峰值响应值参差不齐,总体响应比FLD低。其中赖氨酸(Lys)与羟脯氨酸(Hyp)之间切换波长有0.1min的间隔,若时间小于0.1min则会出现基线波动,如图3所示,最终对赖氨酸(Lys)与羟脯氨酸(Hyp)定量分析造成影响。胱氨酸(Cys)在VWD和FLD这两个检测器响应值都比其他21种氨基酸要低,各浓度点同一时间断偏差±0.2min都观察到胱氨酸(Cys)有响应。
(2)色谱柱选择
实验采用了Agilent ZORBAX Eclipse AAA(4.6x150mm 3.5um)和Agilent Poroshell HPH-C18(4.6x150mm 3.5um)进行比较。以脯氨酸(Pro)为最后出峰的化合物,从图2和图4可以看出,HPH-C18柱在14min内完成所有氨基酸的检测并得到完全分离,因此优选取HPH-C18柱进行氨基酸检测分析。
(3)线性范围以及相关系数
在设定的试验条件下标准溶液的浓度在5、10、20、50、100、200nmol/mL各取0.5ul进样,记录色谱图得出22种氨基酸线性方程、相关系数,以最低浓度混合标准品逐步稀释,进样并分析S/N=3确定检出限(LOD),结果见表4。
表4 标准曲线回归方程及相关系数
(4)回收率和方法精密度
实验采用了两种加标方法计算回收率,一是使用GBW(E)100010小麦粉进行校核,该标物只标明15种氨基酸的含量;二是采用在已知氨基酸含量的燕窝样品中加入22种氨基酸标准品的方法,每个样品的添加浓度分别为10nmol/mL。分别重复6平行样品。从表5中数据可以看出,两种质控方法的回收率并无显著差异,但使用标准样校核相对方便,含硫氨基酸Cys、Met的回收率明显偏低,相对标准偏差较大。
表5 加标回收率和方法精密度
(5)燕窝样品测定
市场上购买燕窝10批次,每批测定平行样品2份,前处理后,测定燕窝中是否含有其他胶原蛋白的物质以及氨基酸含量。检测结果如图5所示,经与标准品在同等条件下所得色谱图进行比较,可见10批次的燕窝均未检出羟脯氨酸、肌氨酸,由此判断其中未掺杂其他含胶原蛋白的物质。检测结果,也可见表6所示,羟脯氨酸、肌氨酸均为未检出,表中以N.D.表示;羟脯氨酸和肌氨酸均来源于胶原蛋白,实验证明10批次的燕窝中无掺杂其他含胶原蛋白的物质。根据所建立的标准曲线,计算10批次的燕窝22种氨基酸含量,结果如表6所示,10批次的燕窝22种氨基酸含量相对标准偏差在6.7~45.9%之间,各批次燕窝氨基酸存在差异。
表6 10批次燕窝的22种氨基酸含量(n=2)
Tab.6 22amino acids in 10batches of samples(n=2)
*N.D.为not detected未检出。
本发明实施例使用酸水解和碱水解的前处理法对10批次燕窝中22种氨基酸进行分析。试验数据可见血燕、官燕碎、燕盏的氨基酸含量略高,白燕碎的氨基酸含量略低。本发明运用了可靠的衍生化反应,实现了快速和高灵敏度分析,自动在线衍生化(OPA-FMOC)与HPLC相结合,其中一级氨基酸用邻苯二甲醛(OPA),二级氨基酸用9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC)进行衍生。两种检测器对22种氨基酸仪器方法进行比较,最终选用响应值较高的FLD检测器对氨基酸进行分析,整个方法分析过程快速、准确、灵敏且重现性好,适用于燕窝中氨基酸含量的检测分析,同时也可快速判断样品中是否掺杂有其他含胶原蛋白的物质。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,故凡未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白物质的方法,其特征在于,依次包括如下步骤,
(1)对燕窝样品进行前处理:将燕窝样品分为两份,一份采用酸水解处理并定容作为酸水解样品,另一份采用碱水解处理并定容作为碱水解样品,将酸水解样品和碱水解样品混合,并定容,作为前处理样品;
(2)柱前衍生化处理:将所述前处理样品用OPA、FMOC分别对其中的一级、二级氨基酸进行柱前衍生化,获得待测样品;
(3)将待测样品和标准样品分别进行高效液相色谱检测分析,通过比较二者的检测图谱,判断待测样品中是否含有羟脯氨酸和/或肌氨酸,其中,所述标准样品中含有羟脯氨酸和/或肌氨酸的标准物。
2.根据权利要求1所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,所述高效液相色谱检测分析的色谱条件包括:色谱柱为HPH-C18,柱温为45℃,以1.5mL/min的流速进行梯度洗脱,检测器采用FLD荧光检测器。
3.根据权利要求2所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,FLD荧光检测器进行检测的条件包括:0~10.35min时,EX=340nm,EM=450nm,增益为10;10.35min时波长切换到EX=266,EM305nm,增益为9。
4.根据权利要求3所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,切换波长的时间间隔控制在0.1min以上。
5.根据权利要求2所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,所述梯度洗脱采用的流动相由流动相A和流动相B组成,其中流动相A为10mMNa2HPO4,流动相B为体积比45:45:10的乙腈、甲醇和水的混合溶液。
6.根据权利要求5所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,流动相进行梯度洗脱的洗脱程序如下:0-0.35min,流动相A、流动相B的体积百分比分别为98%、2%;13.4min时,流动相A、流动相B的体积百分比分别变换至43%、57%;13.5min时,流动相A、流动相B的体积百分比分别变换至57%、43%;14min时,流动相A、流动相B的体积百分比分别变换至0%、100%。
7.根据权利要求1所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,所述酸水解处理包括如下步骤:向燕窝样品中加入浓度为6mol/L的盐酸,并滴加3-5滴苯酚,氮吹后密封,在110℃水解24h,冷却、混匀、洗涤后定容;相对每20~25mg燕窝样品,所述盐酸的用量为8-15ml。
所述碱水解处理包括如下步骤:向燕窝样品中加入浓度为4mol/L的氢氧化锂,氮吹后密封,在110℃水解24h,冷却、混匀、洗涤后定容,相对每35-45mg燕窝样品,所述氢氧化锂的用量为1.5-3ml。
8.根据权利要求1所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,步骤(3)中,待测样品进行高效液相色谱检测分析时采用自动进样器进样,进样程序包括:(1)吸取2.5uL硼酸盐缓冲液;(2)吸取0.5uL待测样品,在空气中混合,最大速度,2次,等待0.5min;(3)吸取0.5uL OPA,在空气中混合,最大速度,6次;(4)吸取0.5uL FMOC,在空气中混合,最大速度,6次;(5)吸取32uL H20,在空气中混合,最大速度,2次;进样。
9.根据权利要求1所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,还包括绘制定量标准曲线并根据标准曲线计算燕窝样品中氨基酸含量的步骤,所述标准样品中包括如下标准物:天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、胱氨酸(Cys)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、脯氨酸(Pro)、天门冬酰胺(Asn)、谷氨酰胺(Gln)、色氨酸(Trp)、羟脯氨酸(Hyp)和肌氨酸(Sar)。
10.根据权利要求9所述的用于检测燕窝有无掺杂其他含胶原蛋白的物质的方法,其特征在于,天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、胱氨酸(Cys)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)和脯氨酸(Pro)配制成混合标准溶液;其余标准物分别单独配制成含单一标准物的标准溶液。
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