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維生素K的測定方法

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2005-10-26
此處介紹蔬菜中維生素K1的測定方法(HPLC法)和食物及飼料中水溶性維生素K3(甲萘醌)的測定方法

一、蔬菜中維生素K1的測定方法-HPLC法

1.原理
蔬菜中的維生素K1經(jīng)有機溶劑提取后,經(jīng)失活的磷酸鹽處理過的氧化鋁色譜柱進行凈化,再用液相色譜法將維生素K1分離并進行定性定量測定。

2.適用范圍
本標準適用于各類蔬菜、綠色植物及其干制品中維生素K1的測定。

3. 儀器:
(1) 實驗室常用設備
(2) 打碎機
(3) 202-R型恒溫干燥箱
(4) 色譜柱:為0.8cm×30cm的玻璃柱,底端收縮變細,并裝有活塞,活塞上約1 cm處有一玻璃篩板,篩板孔徑為16~30μm,柱上端膨大為容積約30ml的儲液池。使用前需干燥
(5) 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器
與旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器配套的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶:具塞,圓底,容積為150ml。
(6) 恒溫水浴鍋
(7) 高純氮氣
(8) 高速離心機
與高速離心機配套的小離心管:具塞,容積為1.5~3.0ml。
(9) 紫外分光光度計
(10) HPLC:高效液相色譜儀,帶紫外檢測器

4.試劑
  除特殊說明實驗用水為蒸餾水,試劑為分析純,有機溶劑使用前需重新蒸餾。

3.1 無水硫酸鈉:使用前需在150℃的烘箱內(nèi)烘烤4~8小時,以去除水分。

3.2 0.14mol/L Na2SO4溶液:稱取20g無水硫酸鈉,用蒸餾水溶解后定容至1L。

3.3 丙酮:分析純。

3.4 石油醚:沸程30~60℃,分析純。

3.5 0.6mol/L碘化鉀溶液:稱取10g碘化鉀,用蒸餾水溶解定容至100ml。

3.6 5g/L淀粉液:稱取0.5g可溶性淀粉,用水溶解定容至100ml。

3.7 乙醚:分析純。不含過氧化物。
(1) 過氧化物的檢查方法:用5ml乙醚加1ml0.6mol/L碘化鉀溶液,振搖1min,如有過氧化物則放出游離碘,水層呈黃色;蚣4滴5g/L淀粉液,水層呈藍色。則該乙醚含有過氧化物需處理后使用。
(2) 去除過氧化物的方法:重蒸時瓶中加一段純鐵絲,棄去10%初餾液和10%殘留液。

3.8 洗脫液:石油醚+乙醚(97+3)。

3.9 甲醇:優(yōu)級純。

3.10 正己烷:優(yōu)級純。

3.11 磷酸氫二鈉:分析純。

3.12 中性氧化鋁:100~200目。

3.13 氧化鋁的處理:
(1) 磷酸鹽處理氧化鋁:取250g中性氧化鋁,20g磷酸氫二鈉,1.6L蒸餾水,放入容積為2L的錐形瓶中沸水浴30min,不時搖動或攪拌。冷卻,倒掉上層液體(包括懸浮的細小顆粒),然后用布氏漏斗抽濾。將殘留物轉(zhuǎn)至平底玻璃皿中,于150℃干燥箱中烘烤3~5h至兩次稱量相差3g以下,烘烤過程中不時攪拌,以避免結(jié)塊,冷卻后放入干燥器中保存。
(2) 失活處理氧化鋁:使用前,將磷酸鹽處理的氧化鋁,加入具塞錐形瓶中。每100g氧化鋁加9.0ml去離子水,蓋緊瓶塞,蒸汽浴或80℃干燥箱加熱3~5min,劇烈搖動錐形瓶,使氧化鋁可以自由流動,無結(jié)塊。冷卻,靜置30分鐘,使水分分布均勻。
(3) 驗證處理過的氧化鋁:取標準應用液1.0ml,用氮氣吹干,再用石油醚溶解定容至1.0ml。然后按5.3裝柱,將標準溶液加入柱上,按5.4凈化步驟進行柱色譜,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶收集洗脫流出液,濃縮,氮氣吹干,用正己烷定容至1.0ml,HPLC測定,記錄峰面積或峰高(A)。另取標準應用液直接測定,記錄峰面積或峰高(Ar)。將A與Ar進行比較,其值在0.97~1.03之間(A/Ar),則說明柱效較好,氧化鋁處理合格。否則需重新進行失活處理。如果再次驗證比值仍不能達到0.97,則需重新制備氧化鋁。

3.14 維生素K1標準:Sigma公司,純度>98%。

3.15 標準貯備液:精確稱取50.0mg維生素K1標準,用正己烷溶解定容至50.0ml,即1.0mg/ml。將儲備液分裝成安瓿,冷凍保存。

3.16 標準工作液:取標準貯備液, 用正己烷準確稀釋50倍, 即20.0μg/ml。

  標準工作液的標定:取標準應用液測定紫外吸光值,波長248nm,比色杯厚度1cm,以正己烷為空白,測定3次,取平均值,按下式計算標準應用液濃度。 
 
 

X1 =

A

×M ×103

……………………………………(1)

E

式中:
X1 -- 維生素K1標準應用液濃度,μg/ml; 
 A -- 標準應用液平均紫外吸光值;
E -- 摩爾消光系數(shù),20,000;
M -- 維生素K1分子量450.7;
103 -- 換算成μg/ml的換算系數(shù)。
 
5.操作步驟

  所有操作均需避光進行

5.1 樣品處理
(1) 新鮮蔬菜:揀凈去雜物,將可食部洗凈,擦去表面水分,切碎,用打碎機制備成勻漿。
(2) 干制植物性樣品:磨碎,過60目篩。

5.2 樣品提取

(1) 稱取已打成勻漿的新鮮樣品2~10g(維生素K1含量不低于2μg),加到具塞錐形瓶中,再加入5~10倍體積的丙酮,蓋上塞子,振搖3~5min,靜置1min,以下按5.3步驟操作。

(2) 稱取干制植物性樣品0.2~4g(維生素K1含量不低于2μg),加到研缽中,再加入2~4倍于樣品量的無水Na2SO4研磨均勻后,加入25ml丙酮,研磨3~5min,靜置1min。
(注:對于細胞壁比較厚的樣品,如藻類食品,可先用石英砂研磨,破壞植物組織細胞。石英砂需進行預處理,將石英砂用20目篩子過篩之后,先用濃鹽酸浸泡,然后再用稀氫氧化銨浸泡,最后用蒸餾水洗至中性后在烘箱中烤干。使用時,每10g樣品加3~5g石英砂于研缽中研磨。)

5.3 洗滌

  將上部澄清液倒入已裝有50~100ml 0.14mol/L Na2SO4溶液的分液漏斗中,殘渣再用丙酮提取2~3次,每次用量不少于25ml,上清液并入分液漏斗。殘渣繼續(xù)用石油醚洗滌3~4次,每次用量約25ml,至洗滌液呈無色,將洗滌液倒入同一分液漏斗中,振搖1min,靜置。棄水相,有機相用蒸餾水洗滌4~5遍,至水相澄清。棄水相,將有機相經(jīng)無水Na2SO4脫水后轉(zhuǎn)至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中,于60℃水浴中減壓蒸餾至約2ml時取下,立即用氮氣吹干,用石油醚定容至2.0 ml,待凈化。

5.4 裝柱
  取干燥色譜柱,將驗證好的氧化鋁浸泡于石油醚中,濕法填充于色譜柱,使氧化鋁自由均勻流下,至柱高為20cm,其上端再加2 cm無水Na2SO4。打開活塞,調(diào)整流速為每秒1滴。一根色譜柱只用于一個樣品測定。

5.5 色譜凈化:待石油醚流至柱上端0.5cm時,加V1 ml樣品提取液,當樣品液流至柱平齊時,加2 ml石油醚沖洗柱壁,流下。再加10ml石油醚洗脫,2次,棄除流出液。然后,用30 ml洗脫液洗脫,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶收集流出液。流出液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮近干,取下用氮氣吹干后,用正己烷定容為V2 ml。將定容液移入小塑料離心管中,5000rpm離心5min,上清液供HPLC分析。

5.6 標準工作曲線的繪制
  分別取維生素K1標準應用液0.5,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0ml,加入分液漏斗中,按5.2步驟提取,濃縮定容至2.0ml。取1.0ml標準提取液按5.4步驟操作,最后定容至1.0ml,即標準工作曲線中各點維生素K1含量分別相當于5,10,20,40,60,80,100μg/ml。然后再按5.6條件進行HPLC測定,記錄峰面積或峰高。以標準含量為橫坐標,峰面積或峰高為縱坐標繪制標準工作曲線。

5.7 HPLC色譜分析
  色譜條件(推薦條件):
  預柱ultrapack ODS,10μm,4.0mm×4.5cm。
  分析柱:ultrasphere ODS,C18,5μm,4.6mm×250mm。
  流動相:甲醇+正己烷(98+2);靹,臨用前脫氣。
  進樣量:20μl。
  流速1.5ml/min。
  紫外檢測器:波長248nm。量程0.01~0.05。
  HPLC穩(wěn)定性的測定:取標準應用液連續(xù)進行6次HPLC測定,計算峰面積或峰高的平均值、標準差和RSD%,如果RSD<1%,說明儀器穩(wěn)定性良好。儀器穩(wěn)定后方可進行樣品測定。

5.8 樣品分析
  取樣品凈化液20μl,按色譜條件進行定性、定量分析。
 。1) 定性:用標準色譜峰的保留時間定性。
 。2) 定量:用樣品峰面積或峰高在標準工作曲線上查出其相應的維生素K1含量,或用回歸方程求出其含量。

6.計算
 X2= c×2×V2 ×100    ………………………(2)

V1×m

式中: X2 -- 樣品中維生素K1的含量,μg/100g;
c -- 由標準工作曲線上查出或回歸方程求出的維生素K1含量,μg;
2 -- 樣品提取后的定容體積,ml;
V1 -- 樣品凈化處理時的取液量,ml;
V2 -- 樣品凈化后的定容體積,ml;
m -- 樣品質(zhì)量,g。
7. 注意事項

(1) 7.1允許差及最小檢出量: 同一實驗室同時或連續(xù)2次測定結(jié)果相對偏差絕對值≤10%,本法最小檢出限為0.5mg。

(2) 本方法避免使用皂化處理,減少了維生素K1的破壞;利用失活的磷酸鹽處理過的氧化鋁進行色譜分離,通過改變洗脫液的極性使維生素K1與雜質(zhì)分離,有利于高效液相色譜對維生素K1的定性及定量分析。

(3) 維生素K1具有很強的親脂性,溶于丙酮、石油醚、正己烷、異辛烷等溶劑中,而不易溶于甲醇、乙醇等溶劑中。當樣品中含有較多的水分時,如直接用石油醚或正己烷提取會使樣品變粘,因此,樣品需先用丙酮提取,或先用無水Na2SO4研磨,然后再用丙酮提取,可起到吸收水分的作用,進一步地破壞樣品的細胞組織,使提取效果更佳。

(4) 以往的報告多選用活性硅膠或中性氧化鋁做色譜柱分離維生素K1,再用極性小的有機溶劑作洗脫液。實際工作中發(fā)現(xiàn),用硅膠色譜柱,洗脫流速慢,洗脫液用量大,分離時間較長;用未經(jīng)處理的氧化鋁色譜柱分離會出現(xiàn)維生素K1與干擾物分離不清的現(xiàn)象。當氧化鋁用磷酸鹽處理后,氧化鋁的極性增強,使吸附較小的維生素K1易于被洗脫液洗脫出來,而且在處理后的氧化鋁中加入少量水分可以提高柱效,減少維生素K1出峰拖尾的現(xiàn)象,縮短保留了時間,避免了因使用氧化鋁造成的維生素K1可能分解的現(xiàn)象。

(5) 如果氧化鋁色譜柱柱效良好,首先被石油醚洗脫出來的應是胡蘿卜素,且柱上沒有胡蘿卜素黃色帶擴散的現(xiàn)象;葉綠素及其他色素停留在色譜柱的上方?jīng)]有或僅有少量位移但不影響分離效果。

(6) 洗脫液中乙醚含量的多少影響著洗脫液的極性,如果乙醚含量少,可使維生素K1的保留時間延長,反之,會使干擾物質(zhì)被提前洗脫,影響凈化效果。所以應嚴格控制洗脫液中乙醚的比例。

(7) 根據(jù)標準維生素K1紫外掃描圖譜,可見維生素K1于240,248nm,260,269nm波長處有4個特征峰,其中260nm的峰最低。將標準品用HPLC測定,以260nm波長下的峰面積為1,則240nm, 248nm和269nm波長下的峰面積分別為1.15,1.23,1.09。

(8) 一般反相色譜,多用有極性的甲醇作為流動相。在甲醇中加入適量的非極性有機溶劑(如正己烷、異辛烷等),可以增加維生素K1 的溶解能力,有利于縮短保留時間,減少出峰拖尾現(xiàn)象。本方法選擇甲醇+正己烷(98+2)作為流動相,維生素K1的保留時間為15.6±0.1min。

(9) 本方法最小檢測限為0.5μg/ml,在1.0~100.0μg/ml范圍內(nèi)與峰面積有良好的線形關系。批間測定結(jié)果的相對標準偏差在1.3~7.1% (n=6);回收率為90.9~106.3%。。不同實驗室間測定結(jié)果表明此方法精密度、重現(xiàn)性較好,凈化效果好,試劑價格適中。

 
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