生物素标准品维生

[align=center][b]注射用水溶性维生素的分析（2）[/b][/align][align=center][b]——叶酸，生物素[/b][/align]客户提供了注射用水溶性维生素粉针剂及对照品（叶酸，生物素），要求本实验室依据客户所提供方选择合适色谱柱，满足方法中对叶酸，生物素及其前后相邻杂质的分离要求，进而达到准确定量的目的。首先，依据客户提供的色谱条件我们尝试了使用中等极性色谱柱CAPCELL PAK C18 MGII S5 4.6 mm i.d. × 150 mm（A4AB 07251），分析对照品溶液与供试品溶液，结果如图1所示，对照品溶液中叶酸及生物素得到了良好的分离结果；在分析供试品溶液时，叶酸与其后杂质峰能够得到分离度为1.83的良好分离结果。[align=center][img=,673,421]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801110920_3890_2222981_3.jpg!w673x421.jpg[/img][/align][align=center]图1 CAPCELL PAK C[sub]18[/sub] MGII（150 mm）分析对照品及供试品溶液结果[/align]注*峰上所标数字为分离度，下同。[img=,673,298]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801110920_2922_2222981_3.jpg!w673x298.jpg[/img]为提高分离能力，使叶酸峰与其后杂质峰分的更远，我们尝试将色谱柱长度由150 mm换为250 mm，再一次分析供试品及对照品溶液，结果发现叶酸和生物素保留时间均明显延长，叶酸峰由16.97 min延长到29.03 min，此时叶酸峰与其后相邻杂质峰能够得到更好的分离，分离度为4.23，但同时也发现生物素峰被包于杂质峰中（如图2）。[align=center][img=,690,437]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801111011_6191_2222981_3.jpg!w690x437.jpg[/img][/align][align=center]图2 CAPCELL PAK C[sub]18[/sub] MGII（250 mm）分析对照品及供试品溶液结果[/align][align=left][img=,668,303]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801111011_2127_2222981_3.jpg!w668x303.jpg[/img][/align][align=left][/align][align=left]为使客户有更多色谱柱选择，本实验室也尝试了高碳载量的SUPERIOREX ODS色谱柱对对照品溶液及供试品溶液进行分析，同样能够得到待测组分与前后杂质峰的良好分离，分离度均在2.0以上；同时，我们也发现在分析供试品时，由于供试品中复杂基质的影响，叶酸峰会出现一定的拖尾现象（如图3）。[/align][align=left][/align][align=center][img=,619,394]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801111012_1478_2222981_3.jpg!w619x394.jpg[/img][/align][align=center] 图3 SUPERIOREX ODS分析对照品及供试品溶液结果[/align][align=center][/align][align=left][img=,687,297]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801111012_3462_2222981_3.jpg!w687x297.jpg[/img][/align][align=center][/align][align=left]我们也尝试使用可以在100%水系流动相下使用的高极性AQ色谱柱分析供试品溶液及对照品溶液，发现由于整体保留时间过长而使得生物素峰被包于杂质峰中，因此，我们尝试缩短整体保留时间，在药典规定范围内，提高流动相中有机相比例，将流动相比例由磷酸二氢钾缓冲溶液-乙腈（93：7）调整为（91：9），最终发现供试品中叶酸和生物素也能够与其相邻杂质峰取得良好分离结果，且分离度更佳（见图4）。[/align][align=left][/align][align=center][img=,655,416]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801111020_155_2222981_3.jpg!w655x416.jpg[/img][/align][align=center]图4 CAPCELL PAK C[sub]18 [/sub]AQ S3分析对照品及供试品溶液结果[/align][align=left][img=,661,296]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801111021_778_2222981_3.jpg!w661x296.jpg[/img][/align][align=left][/align][align=left]综上实验结果，使用中等极性的[b]CAPCELL PAK C[sub]18[/sub] MGII S5[/b] 4.6mm i.d. × 150 mm（A4AB 07251）和高碳载量的[b]SUPERIOREX ODS S5[/b] 4.6 mm i.d. × 150 mm（AZAB 12684）色谱柱，在客户原条件下，均能够实现叶酸、生物素及其相邻杂质间的良好分离；[/align][align=left]使用高极性[b]CAPCELL PAK C[sub]18[/sub] AQ S3[/b] 4.6 mmi.d. × 150 mm（A7AB 02100）色谱柱，在药典规定流动相可调整范围内，将流动相中磷酸盐缓冲液和乙腈比例调整为91 / 9（原条件为93 / 7），也可实现注射用水溶性维生素中叶酸和生物素及相邻杂质的良好分离。[/align]

http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211201436_405528_2518341_3.jpg其一款婴儿奶粉在香港被查出生物素含量不达标，可导致婴儿脱发、皮疹等，香港食环署已建议停售，至此相关奶粉的事件已经成为常态新闻了，三聚氰胺、婴儿提早发育、还有婴儿脱发等等，这些让人触目惊心的新闻背后到底有多少不可告人的秘密？根据食环署近日公布的一份报告，明治细仔奶粉0-12个月(850克)的生物素含量只有0.81微克/100千卡，低于食品法典委员会标准。风险评估发现，如根据标签上的喂哺建议，其生物素摄入量将低于世界卫生组织建议的摄入量5微克/日。而另一款和光堂的初生婴儿奶粉为0.68微克/100千卡，同样低于食品法典委员会标准。食物安全中心发言人表示，膳食生物素缺乏症是非常罕见的，未曾在母乳喂养的婴儿出现。但是如果零至6个月大婴儿长期只单纯靠上述奶粉摄取生物素，不排除对健康有不良影响。生物素缺乏的婴儿可能会出现脱发、皮疹、肌肉张力低、嗜睡等症状。你家的孩子现在吃的是什么奶粉？奶瓶塑化剂事件刚过，奶粉生物素问题又来了，怎样才能给自己孩子的健康给一个安全的保障？奶粉中生物素含量应该怎么来测定？奶粉生物素含量国家标准有哪些？生物素的物性是什么？为什么会引起婴儿脱发？

[size=16px]超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱法测定奶粉中生物素的含量[/size][align=center][size=16px]户江涛[/size][/align][align=center][size=16px]（黑龙江省农垦科学院测试化验中心，黑龙江 佳木斯 154007 ）[/size][/align][size=16px]摘要：采用超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱法建立了检测奶粉中生物素含量的分析方法，对试样提取、净化条件，流动相、色谱柱和质谱条件进行了优化，结果表明该方法与国标微生物法对同一样品检测得到的生物素含量基本一致，但检测所需时间大大减少，且抗干扰能力、精密度均比微生物法高，特别适和大批量奶粉中生物素含量检测。关键词：超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱；奶粉；生物素生物素又称维生素B7，是生物体内羧基转化酶作用的一种辅酶，在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。人类自身不能合成生物素，需从膳食中获得，而奶粉是人类（特别是婴幼儿）获取生物素的重要途径，准确测定奶粉中生物素含量有重要意义。目前国家标准规定的生物素测定方法《GB 5009.259-2016 食品安全国家标准 食品中生物素的测定》为微生物法。该方法需要购买特定菌种，成本较高，且菌种难保存、易受污染，实验操作复杂、费时费力、技术难度大、对检验人员和实验室要求较高，且容易受到基质干扰、检测结果重复性较差。同时奶粉成分复杂，所含生物素含量极低，一般为十几个微克/100克。因此，制定一种准确、高效、便捷、灵敏度高的生物素测定方法迫在眉睫。基于高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]的分离能力和质谱的高灵敏度、高选择性，采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]串联质谱测定法具有前处理简单、分析速度快，适用的基质范围广、实用性强，可以为奶粉中生物素含量的测定提供一种有效的检测手段。本文建立的超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱法测定奶粉中生物素含量[color=black]的方法前处理过程简便、分析时间短、灵敏度高、抗干扰能力强，特别适用于大批量奶粉样品中生物素[/color]含量的检测。1 实验部分1.1 材料与试剂[color=black]生物素（纯度[/color][font=宋体][color=black]≥[/color][/font][color=black]99%，Sigma公司）；婴儿配方乳粉定量分析质控样品（BQC1051147452，北京普天同创生物科技有限公司）；乙腈、甲酸（色谱纯，Fisher公司）；Prime HLB固相萃取柱（200 mg，3 mL，[/color][font=宋体]Waters[/font][color=black]公司）；0.2 um有机系滤膜；实验用水为Millipore纯水仪制备。[/color]1.2 仪器与设备UPLC XEVO TQ-S超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]串联质谱仪（Waters公司）；涡旋振荡器。1.3 [color=black]生物素[/color]标准储备液的配置称取一定量生物素[color=black]标准品[/color]，用50%乙醇-水溶液配置成质量浓度为100 ug/mL标准储备液，于2~4℃冰箱保存（有效期1个月），待用；临用前将溶液回温至室温，并吸取一定体积储备液用水逐级稀释成所需浓度的标准工作液。1.4 样品前处理准确称取1.00 g(精确到0.01 g)奶粉试样于50 mL离心管中，加入10.00 mL纯水涡旋混匀2 min，然后加入10.00 mL乙腈，涡旋混匀1 min，然后在离心机中以15000 r/min离心5 min，取出后吸取2 mL上清液置于[color=black]Prime HLB固相萃取柱中，使其自然流出弃去最初几滴，然后用玻璃试管接取流出液约1 mL涡旋混匀，[/color]过0.22[font=宋体]ｕ[/font]m有机系微孔滤膜后供UP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS分析测定。1.5 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]及质谱条件[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]：色谱柱:Waters HSS [font=times new roman]T3（1.8 μm，100mm×2.1mm）；柱温：30℃[/font]；流速：[font=times new roman]0.3 [/font]mL/min；进样量：[font=times new roman]2[/font] [font=times new roman]μL；流动相A：乙腈；流动相B：0.1%的甲酸水溶液。梯度洗脱程序：0~0.5min，10% A；0.5~3. 0 min，10%~100% A；3. 0 ~4. 0 min，100%A，4 ~4.1min，100% A~10% A，4.1 ~5.0min 10% A。[/font]质谱：离子源：电喷雾离子源( ESI [sup]+[/sup] ) ；扫描方式：正离子扫描；检测方式：多反应监测( MRM)；毛细管电压：3.2 kv；离子源温度：150℃；去溶剂气温度：500℃；去溶剂气流量：1000 L /h；定性、定量离子对及碰撞能量见表1。[/size][align=center][size=16px]表1生物素的质谱参数[/size][/align][table][tr][td][align=center][size=16px]分析物[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]锥孔电压/V[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]母离子/(m/z)[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]子离子/(m/z) [/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]碰撞能量/V[/size][/align][/td][/tr][tr][td][size=16px]生物素[/size][/td][td][align=center][size=16px]30[/size][/align][size=16px][/size][/td][td][align=center][size=16px]245[/size][/align][size=16px][/size][/td][td][align=center][size=16px]227﹡[/size][/align][align=center][size=16px]97[/size][/align][size=16px][/size][/td][td][align=center][size=16px]13[/size][/align][align=center][size=16px]25[/size][/align][size=16px][/size][/td][/tr][/table][size=16px]﹡为定量离子2 结果与讨论2.1 色谱质谱条件及前处理过程的优化流动相的选择：对比了酸性体系（0.1%甲酸水溶液）与甲醇、乙腈的流动相体系组合，结果发现生物素在乙腈体系中响应值比甲醇更好一些，故本研究采用0.1%甲酸水溶液+甲醇流动相体系。色谱柱的选择：比较了[font=宋体]Waters [/font]BEH C[sub]18[/sub]（1.7 μm，50mm×2.1mm）和[font=宋体]Waters [/font]HSS T[sub]3[/sub]（1.8 μm，100mm×2.1mm）两种不同填料的分析柱，实验时发现目标物在这两款色谱柱上响应值差不多，但目标物在BEH C[sub]18[/sub]上保留时间比HSS T[sub]3[/sub]要短，考虑到生物素本身属于水溶性维生素，极性较强，若出峰太早可能造成奶粉中一些极性强的基质随目标物一起共流出进而干扰目标物测定，因此本方法采用了HSS T[sub]3[/sub]色谱柱。质谱参数优化：将1.0 mg/L 生物素标准溶液直接注射到质谱中，在正离子模式下进行母离子全扫描，发现目标物各自对应的准分子离子峰[M+H][sup]+[/sup]具有很好的响应，然后在分别进行子离子全扫描，各得到两对丰度高、干扰小的子离子对进行MRM监测，最终确定的质谱条件见表1，相应的色谱质谱图见图1、图2。前处理过程优化：生物素属于水溶性维生素，用纯水作为提取试剂可以得到很好的提取效果。但实验过程中发现，用纯水将奶粉溶解后整个溶液呈乳白色，只通过离心方式很难去除其中大量的蛋白、脂肪等杂质，需要对提取液进行除蛋白操作。通过考察乙酸铅、三氯乙酸、乙腈等几种常用的沉淀蛋白方法，综合考虑在去除蛋白的同时要尽可能减少其它杂质的引入，因此本方法采用乙腈除蛋白的方式，比较了几种不同水/乙腈比例，最终选定水/乙腈（1:1体积比）达到最优的实验效果。对于脂肪的去除则选用了目前较流行的[color=black]Prime HLB固相萃取柱通过式方法，即提取液通过Prime HLB时脂肪等大分子保留在SPE小柱上，目标物不保留以达到去除脂肪等杂质的目的，[/color]综合以上因素本实验最终采用了1.4的前处理方法。[/size][align=center][size=16px][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210071506558084_124_1729077_3.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]图1 [color=black]生物素[/color]标准溶液（10 ng/mL）MRM色谱图[/size][/align][size=16px][/size][align=center][size=16px][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210071506561980_1283_1729077_3.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]图2 奶粉样品中[color=black]生物素[/color]MRM色谱图[/size][/align][size=16px][color=black]2.2 线性范围和定量限[/color][color=black]吸取不同体积的生物素标准储备液（1.3），用[/color]纯水[color=black]分别配置不同浓度的[/color]上机标准溶液，以各自定量离子的峰面积（或与内标峰面积比值）为Y对应质量浓度X（[color=black]m[/color]g/L）做标准曲线，得到的线性方程和相关系数见表2；以10倍信噪比（S/N）计算得到生物素的定量下限，结果见表2。表2 生物素标准溶液的线性方程、相关系数和定量下限（LOQ）[/size][table][tr][td][align=center][size=16px]分析物[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]线性范围/(ng/mL)[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]线性方程[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]R[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]LOQ/(ug/100g)[/size][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][size=16px]生物素[sub] [/sub][/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]0.2~50[/size][/align][size=16px][/size][/td][td][align=center][size=16px]Y=3078.1X-106.32[/size][/align][size=16px][/size][/td][td][align=center][size=16px]0.9993[/size][/align][size=16px][/size][/td][td][align=center][size=16px]0.5[/size][/align][/td][/tr][/table][size=16px][color=black]2.3回收率和精密度[/color][color=black]生物素在奶粉中天然存在[/color]，选取已知生物素含量的奶粉作为基质进行加标。具体添加水平为：[color=black]0.5，5，50[/color] ug/100g。[color=black]每个[/color]水平重复6次，[color=black]同时做该奶粉的本底实验。[/color]按照1.4前处理方法处理后上机检测，回收率计算结果（扣除空白后）见表3。结果表明，该方法生物素的平均回收率为87.2%~110%，相对标准偏差（RSD，n=6）为2.3%~5.2%，均满足实验要求。[/size][align=center][size=16px]表3 奶粉生物素的加标回收率和相对标准偏差（n=6）[/size][/align][table][tr][td][align=center][size=16px]分析物[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]添加水平(ug/100g)[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]回收率/%[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]相对标准偏差/%[/size][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][size=16px]生物素[/size][/align][size=16px][sub] [/sub][/size][/td][td][align=center][size=16px]0.5[/size][/align][align=center][size=16px]5[/size][/align][align=center][size=16px]50[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]86.8[/size][/align][align=center][size=16px]93.2[/size][/align][align=center][size=16px]91.6[/size][/align][size=16px][/size][/td][td][align=center][size=16px]4.6[/size][/align][align=center][size=16px]3.3[/size][/align][align=center][size=16px]2.1[/size][/align][size=16px][/size][/td][/tr][/table][size=16px][color=black]2.4实际样品分析[/color][color=black]为进一步验证该方法的准确性，采用本方法和《[/color]GB 5009.259-2016[color=black]》微生物法同时对北京普天同创生物科技有限公司的奶粉质控样品BQC1051147452生物素含量进行检测，结果见表4[/color]。由表4可知，UP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS法测定结果与国标方法的结果基本一致，无显著性差异，但前者所需时间更短，精密度更好。[/size][align=center][size=16px]表4 奶粉质控样品[color=black]BQC1051147452[/color]生物素的测定结果[/size][/align][table][tr][td][align=center][size=16px]检测方法[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]特性值区间(ug/100g)[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]测定平均值（n=6）[/size][/align][/td][td][align=center][size=16px]相对标准偏差/%（n=6）[/size][/align][/td][/tr][tr][td][size=16px]UP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS法微生物法[sub] [/sub][/size][/td][td][align=center][size=16px]15.6~22.4[/size][/align][align=center][size=16px]15.6~22.4[/size][/align][size=16px][/size][/td][td][size=16px]18.718.1[/size][/td][td][align=center][size=16px]2.5[/size][/align][size=16px] 4.6[/size][/td][/tr][/table][size=16px]3 结语本文建立了超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱法（UP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS）测定奶粉中[color=black]生物素[/color]含量的分析方法。该方法具有较高的灵敏度、准确度和精密度，前处理步骤简单，分析速度快，特别适合大批量样品的检测。参考文献：[1] GB 5009.259-2016 食品安全国家标准 食品中生物素的测定.[2] 薛霞, 赵慧男, 魏莉莉, 等. 超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱法测定蜂蜜中五种水溶性维生素的含量[J]. 食品与发酵工业. 2021,47(12) : 250-256.[3] 李佳兴, 周利, 金艳, 等. 超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱法测定枸杞子中8种水溶性维生素[J]. 食品科技. 2018,43(11) : 336-341.[/size]