多种维生素

维生素是人体重要的营养物质，但有些维生素在人体内无法合成，或合成量不能满足机体需要，要从外界摄取以满足人体需要。维生素根据溶解度的不同，分为水溶性和脂溶性两类，水溶性维生素主要有维生素C、B1、B2、B3、B5、B6、B11和B12。不同水溶性维生素的结构差异较大，化学性质不稳定，分离检测较为复杂困难。 目前水溶性维生素的测定方法主要有分光光度法、分子荧光法和高效液相色谱法等。分光光度法的样品前处理较复杂，且干扰物多，测定结果偏高。分子荧光法的样品前处理也复杂，定量不精确。高效液相色谱法的样品前处理简单，用量少，可一次分析多种水溶性维生素，是目前最合适的测定方法。实验部分 采用离子对试剂（四丁铵）作为流动相，由于离子对试剂易吸附在色谱柱上不易彻底清除，因此建议用来分析水溶性维生素的色谱柱专用。 图1. 9种水溶性维生素标准品的色谱图（上）和等高线图（下）1. 维生素 B1 (硫胺素) * 2. 维生素 B6 (吡哆素) * 3. 烟酰胺 4. 维生素 B12 (氰钴胺素) 5. 抗坏血酸糖苷 6. 维生素 C (抗坏血酸) 7. 异抗坏血酸 8. 维生素 B2 (核黄素) 9. 菸碱酸 使用二极管阵列检测器（简称：DAD），除了色谱图外，还可获得光谱图，两者结合可排除仅通过色谱保留时间定性造成的假阳性峰，能对食品和其他含有大量杂质的样品进行精确有效的分析。 图2. 维生素B6的标准曲线 9种水溶性维生素的标准曲线(浓度范围0.1 ~ 50 mg/L)均显示了良好的线性， r2 均≥ 0.996。但采用流动相进行稀释时，维生素C、异抗坏血酸和维生素B12 不稳定，为获得良好的线性，需使用新配制的溶液进行测定。 图3. 保健饮料的测定结果 图4. 营养补充剂的测定结果 该方法可同时检测多种水溶性维生素，标准曲线线性良好。借助二极管阵列检测器，可对食品和其他含有大量杂质的样品进行精确有效的分析，排除假阳性性峰的干扰。由于维生素C和异抗坏血酸不稳定，在样品制备过程中或随着时间的推移，二者容易发生分解，因此难以获得良好的线性和重现性。所以，此方法适用于定量分析，在定量分析时，建议对各维生素单独测定。关于日立高效液相色谱仪，请见链接：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/Product-C0102-0-0-1.htm 日立高新技术公司是日立集团旗下的一家仪器设备子公司。全球雇员超过10000人，在世界上26个国家及地区共有百余处经营网点。企业发展目标是"成为独步全球的高新技术和解决方案提供商"，即兼有掌握先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。其产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料。其中，生命科学领域产品包括电子显微镜、原子力显微镜和分析仪器（色谱、光谱、热分析）等。

文献速递引言中国疾病预防控制中心营养与健康研究所、宁波大学食品与药学院中国食品科学与技术系、岛津企业管理(中国)有限公司联合研究，成功建立并验证了适用于血清中多种维生素D代谢物的高通量、高灵敏度SFC-MS/MS分析方法。 由于研究内容较多，故分为上、下两期来进行详细介绍。本期主要介绍内容为：研发背景、样品前处理、如何建立及优化SFC-MS方法等。 文章出处Journal of Chromatography B 1120 (2019) 16-23 岛津Nexera UC全相系统之SFC-MS系统 本研究采用岛津超临界流体色谱仪Nexera UC、岛津三重四极杆液质联用仪LCMS-8060 ● 超临界流体与改性剂配合使用，可在更大范围内满足不同极性化合物的检测需要；● 低死体积和背压控制单元有效降低脉动，提高灵敏度；● 溶剂使用量少且分析时间短，是一种绿色环保、高效的分析手段。 研究背景维生素D（VD）作为一种脂溶性类固醇，在钙稳态和骨骼健康中起着重要作用，其主要以麦角钙化醇（VD2）和胆钙化醇（VD3）两种形式存在，多通过皮肤光照和食物或膳食补充剂来获取。VD进入体内参与生物调控，须在肝脏及肾脏内进行羟基化等复杂的代谢途径反应，因此其代谢产物结果是VD临床评价的主要挑战之一。 对于正常人血清或血浆中含有痕量1,25-(OH)2 VD2和1,25-(OH)2 VD3，分析时应考虑进一步改进定量限(如衍生化)。与LC-MS/MS法相比，采用超临界流体色谱仪（SFC）作为质谱前端，不仅降低了有机溶剂成本，还有具有更快分析速度及更高灵敏度。 样品前处理采用3.5 mL真空血管采集空腹血样，凝固后1500 ×g离心30 min。上层血清移入无菌管，-80℃保存后用于分析。 建立及优化SFC-MS分析方法 1. SFC色谱柱的选择考察了10种VD代谢物分别在Diol、CN、NH2、PFP和C18 5根色谱柱上的洗脱性能，并评价了不同固定相的选择性。如图1，除C18柱外，其他4根色谱柱上VD代谢产物色谱峰均为正常的洗脱顺序，保留时间随羟基数量的增加而增加。其中PFP柱能够分离所有VD代谢产物，分离效果最佳，特别是25-OH VD2/VD3及其对映体的分离，并被选择用于进一步开发。 图1：A) Diol, B) CN, C) NH2, D) PFP, E) C18色谱柱上VD代谢产物的固定相化学结构和洗脱顺序。 1: 25-OH VD3和3-epi-25-OH VD3 2: 25-OH VD2和3-epi-25-OH VD2 3: VD3 4: VD2 5: 1,25-(OH)2 VD3 6: 1,25-(OH)2 VD2 7: 24，25-(OH)2 VD3 8: 24，25-(OH)2 VD2。 2. 梯度洗脱条件优化纯CO2是VD代谢物的弱洗脱溶剂，与固定相相互作用强。因此，为提高流动相的洗脱强度，加入甲醇作为改性剂。图2显示了四种不同梯度下VD代谢物的分离情况。 在Gradient 4条件下，二羟基代谢物的峰形明显改善，这可能是由于甲醇比例的急剧增加(1.5 min内从8%增加到40%)改善分离效果，由此减少二羟基代谢物的扩散。因此，选择Gradient 4进行进一步优化。 图2：四种梯度洗脱程序(流动相A: CO2 流动相B:甲醇，色谱柱：PFP)虚线(-)：流动相B的百分比；USP：分离度。(1-8序号对应VD代谢物名称同图1) 3. 流速的选择虽然超临界流体黏度较低，但扩散系数较高。因此，在柱前压力和洗脱液密度较高，设定较高流速时，梯度有望提高峰之间分离度。图3(A)为不同流速下VD代谢物的洗脱。当流速从1.0 mL/min增加到1.5 mL/min时，25-OH VD2/ VD3及其表异构体的分离明显改善，但当流速增加到2.0 mL/min时，分离度降低。因此后续研究设定流速为1.5 mL/min。 4. 柱温的选择色谱柱温度影响流动相粘度和界面分布。如图3(B)所示，温度从30℃升高到40℃，25-OH VD2/VD3及其同位异构体的分离得到改善，但温度再升高到50℃，分离效果较差。因此后续研究采用柱温40℃。 图3 A）流速和B）温度对PFP柱上VD代谢物分离的影响。 5. MS系统优化为提高VD代谢物的电离效率，对离子源类型和补偿剂缓冲液浓度进行了优化。对于离子源的选择，测试了电喷雾电离(ESI)和大气压化学电离(APCI)，两者都是在正离子模式下。如表1，浓度为1 ng/mL的所有VD代谢物，ESI+模式下的信噪比(S/N)比APCI+模式下的高4~6倍。因此, 在ESI+模式下评估不同浓度缓冲液，当甲酸铵浓度从1 mM增加到5 mM, S/N较好；将甲酸浓度从0.5‰(v/v)提高到1% (v/v)可进一步优化灵敏度，但甲酸浓度为2‰ (v/v)则没有进一步提高灵敏度。因此，采用ESI+进行电离，选择5 mM甲酸铵和1‰ (v/v)甲酸作为补偿剂。 表1 离子源类型和缓冲液对维生素D代谢物信噪比(S/N)的影响(1 ng/mL)FA: 甲酸 AmFc: 甲酸铵 本期小结本研究建立了适用于血清中多种维生素D代谢物的SFC-MS方法，并通过优化分析条件，确定最佳分析条件为：PFP色谱柱、梯度程序4、流速1.5mL/min、柱温40℃，离子源类型为ESI+，补偿剂为 5 mM甲酸铵和1‰ (v/v)甲酸。基于此分析条件下，可实现PFP柱可在10 min内10种VD代谢物的基线分离 在正电喷雾电离模式下进行检测，允许对血清基质中的多种VD代谢物进行定量分析。 下一期将介绍方法验证 、 SFC-MS/MS法与LC-MS/MS法的方法比较，敬请期待！ 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

维生素是人体生命活动不可缺少的营养物质，它们一般在动物和人体内不能合成或合成数量少，满足不了动物和人体的需要，必须依靠从食物中摄取。在食物中缺乏任何一种维生素，人和动物都会发生特有的缺乏症状，如缺乏维生素A、B和C时，可分别引起夜盲症、脚气病和坏血病等，严重时足以致命。维生素含量的高低，是评价农产品品质的重要指标之一。维生素广泛存在于各种生物体中，其种类繁多，化学结构与功能各异。按其溶解性可分为脂溶性(VA、VD、VE、VK)和水溶性(VBl、VB2、VB6、VB12、VC)两大类。维生素的分析测定是一项比较复杂的工作。其样品分析的一般程序是:首先用酸、碱或酶分解样品，使其中的维生素游离出来再用溶剂进行提取，提取后对样液进行分离提纯，最后用适当的方法进行定量等。维生素的前处理方法很多，选用方法时应根据样品的品种、类型、待测维生素的性质、含量以及干扰物质多少等因素来决定。复杂的前处理过程往往需要智能高效的前处理仪器来进行，Detelogy参考GB 5009.82-2016 提供食品中维生素的前处理解决方案。一、食品中维生素E的测定1、 植物油脂称取2 g油样于25 mL的棕色容量瓶中，加入0.1g BHT，加入10 mL流动相于MultiVortex多样品涡旋混合器涡旋振荡溶解后，用流动相定容至刻度，摇匀。过滤膜，待进样。注：流动相：正己烷 [叔丁基甲基醚-四氢呋喃-甲醇混合液(20 1 0.1)]=90 10，临用前配制。2 、奶油、黄油称取5 g样品于离心管中，加入0.1 g BHT 45℃水浴融化，加入5 g无水硫酸钠，MultiVortex多样品涡旋混合器涡旋1 min，混匀，加入25 mL流动相后MultiVortex涡旋振荡提取，离心，将上清液完全转移至浓缩瓶中，并将其放入FV32Plus全自动高通量智能平行浓缩仪上，于40℃水浴中浓缩至近干。用流动相定容10 mL，混匀。溶液过滤膜后，待测。3、坚果、豆类、辣椒粉等干基植物样品称取5 g 样品，用iQSE-02/06智能快速溶剂萃取仪提取其中的植物油脂，提取液于FlexiVap12/24全自动智能平行浓缩仪40℃水浴中氮吹浓缩至干，用10 mL流动相将油脂转移至25 mL容量瓶中，加入0.1g BHT，MultiVortex多样品涡旋混合器涡旋振荡溶解后，用流动相定容至刻度，摇匀。过滤膜，待进样。iQSE-02/06萃取条件萃取温度105℃萃取压力1000 psi加热时间5 min静态时间10 min冲洗体积100%N2吹扫时间60 s萃取溶剂石油醚静态萃取次数3次注：iQSE-02/06智能快速溶剂萃取仪可与FlexiVap-12/24全自动智能平行浓缩仪无缝衔接。二、 食品中维生素 D的测定 液相色谱串联质谱法1、皂化称取2 g试样于50 mL具塞离心管中，加入100 μL维生素 D2-d3和维生素D3-d3混合内标溶液，（含淀粉样品需加入0.4 g淀粉酶、10 mL约40℃温水，60℃避光恒温振荡 30 min后，取出冷却）加入0.4 g 抗坏血酸、6 mL约40℃温水于MultiVortex涡旋1 min，加入12 mL乙醇MultiVortex涡旋混匀，再加入6 mL氢氧化钾溶液MultiVortex涡旋混匀后，80℃避光恒温水浴振荡30 min（如样品组织较为紧密，可每隔 5 min~10 min 取出MultiVortex涡旋0.5 min），取出放入冷水浴降温。2、提取向冷却后的皂化液中加入20 mL正己烷，MultiVortex涡旋提取3 min，离心后转移上层清液到50 mL离心管，加入25 mL水，轻微晃动30次，离心后取上层有机相备用。3、净化将样品提取液置于安装好硅胶固相萃取柱的iSPE-864全自动智能固相萃取仪中进行净化，收集洗脱液于FV32Plus全自动高通量智能平行浓缩仪40℃下氮气吹干，加入1.0 mL甲醇，MultiVortex涡旋混匀，过有机滤膜供仪器测定。iSPE-216/864固相萃取条件步骤溶剂用量（mL）流速(mL/min)活化乙酸乙酯82活化正己烷82上样样液202淋洗乙酸乙酯：正己烷（5 95）62洗脱乙酸乙酯：正己烷（15 85）62三、食品中维生素A和维生素E的测定皂化称取10 g固体试样或50 g液体试样于150 mL平底烧瓶中，固体试样需加入约30 mL温水，混匀，（若样品含淀粉时需加入1.0g淀粉酶， 60℃水浴避光恒温振荡30 min后，取出）再加1.0 g抗坏血酸和0.1 g BHT，混匀，加入30 mL无水乙醇，加入20 mL氢氧化钾溶液，混匀后于80℃恒温水浴震荡皂化30 min，冷却。注:1、皂化时间一般为30 min，如皂化液冷却后，液面有浮油，需要加入适量氢氧化钾溶液，并适当延长皂化时间。2、使用的所有器皿不得含有氧化性物质；分液漏斗活塞玻璃表面不得涂油；处理过程应避免紫外光照，尽可能避光操作；提取过程应在通风柜中操作。提取将皂化液转移至分液漏斗中，加入50 mL石油醚-乙醚混合液，振荡萃取5 min，将下层溶液转移至另一分液漏斗中，加入50 mL的混合醚液再次萃取，合并醚层。洗涤用约100 mL水洗涤醚层，需重复 3 次，直至将醚层洗至中性，去除下层水相。浓缩将洗涤后的醚层完全转移至FlexiVap-12全自动智能平行浓缩仪上，于40℃水浴中氮吹浓缩至近干。用甲醇分次将蒸发瓶中残留物溶解并转移至10 mL 容量瓶中，定容至刻度。溶液过有机相滤膜后供高效液相色谱测定。四 、食品中维生素 D的测定 高效液相色谱法皂化称取10 g固体试样或 50 g液体样品于150 mL平底烧瓶中，固体试样需加入30 mL温水，加入1.00 mL内标使用溶液(如测定维生素D2，用维生素D3作内标；如测定维生素D3，用维生素D2作内标，含淀粉样品需加入1g淀粉酶进行酶解)，再加入1.0 g抗坏血酸和0.1 g BHT混匀。加入30 mL无水乙醇，加入20 mL氢氧化钾液，边加边振摇，混匀后于恒温磁力搅拌器上80℃回流皂化30 min，皂化后立即用冷水冷却至室温。后续步骤同食品中维生素A和维生素E的测定方法Detelogy优选仪器MultiVortex多样品涡旋混合器⚪ 高通量，配置多种规格样品管⚪ 高转速，应对各种难溶样品⚪ 可预存12种涡旋程序iQSE-06智能快速溶剂萃取仪⚪ 6个通道并联使用，每个通道可独立启停⚪ 萃取池自动密封，运行开始后自动升温升压⚪ 图形化界面全方位监控萃取流程iSPE-864全自动智能固相萃取仪⚪ 八通道，可批量处理64个样品⚪ 采用先进的柱塞杆密封过柱技术，支持串柱功能⚪ 主机与智能终端一体化设计，无需外接电脑FlexiVap-12/24 全自动智能平行浓缩仪⚪ 实验过程中可随时启停增减样品⚪ 氮吹角度自动调节（0-90°），先斜吹后直吹⚪ 各个通道均可独立控制，自动定量浓缩1 mL或0.5 mLFV32Plus全自动高通量智能平行浓缩仪⚪ 兼容针追随式氮吹和涡旋式氮吹针。⚪ 三面水浴可视窗具备多色照明功能，智能快插排水口。⚪ 各个通道均可独立控制，自动定量浓缩1 mL或0.5 mL