林章秀 廈門惠盈動物科技有限公司 福建廈門 361023
隨著社會經濟的發展和人民生活水平的不斷提高, 人們對安全優質的動物性食品的需求量也日益增加。 然而,目前食品安全事件不斷曝光,食品安全問題日益突出,人們對食品安全的呼聲越來越高,安全、 高效和環境友好型的飼料添加劑已成為飼料行業的大勢所趨。我國具有豐富的中草藥資源,民間應用中草藥來防治動物疾病有著悠久的歷史。 中草藥取自天然動植物產品,保持了其成分、結構的自然狀態和生物活性,其有效成分與藥理作用密切相關。有效成分及其藥理功能,是防治動物疾病的物質基礎。薄荷腦是亞洲薄荷素油的主要成分, 具有特殊的芳香、辛辣感和涼感,歸肺、肝經,有發散風熱,清利咽喉,透疹解毒,疏肝解郁和止癢等功效;在雞養殖上應用,具有緩解呼吸道黏膜腫脹的問題,對雞只因飲水不足、飼料積存嗉囊、接種疫苗后出現呼吸問題等誘發的呼吸道積痰癥狀有特效, 通過刺激呼吸道絨毛活動來化痰。是農業部批準使用的食品香料,可作為飼料添加劑使用。 薄荷素的測定方法主要有GB/T 12652 亞洲薄荷素油[1]、GB 8319 食品添加劑 亞洲薄荷素油[2]、《中華人民共和國藥典》[3]。
桉葉油,主要成分為1,8-桉葉素,具有1,8-桉葉素的特征香氣,稍帶有樟腦樣氣息和辛辣涼味,具有殺菌作用及有一定防霉及殺菌防腐作用。 已證明1,8-桉葉素有很強的抗菌活性, 能增強動物體對營養物質的消化吸收能力, 提高生長性能和飼料利用率。桉葉油是農業部批準使用的食品香料,可作為飼料添加劑使用。 目前1,8-桉葉素的檢測方法主要有GB 1886.33 食品安全國家標準 食品添加劑 桉葉油(藍桉油)[4]。
對于同時檢測薄荷腦和1,8-桉葉素的方法尚未見報道,本研究開發出采用氣相色譜法(GC-FID)同時檢測液態亞洲薄荷素油·桉葉油樣品中的特征組分薄荷腦 (CAS:89-78-1) 和1,8-桉葉素(CAS:470-82-6)的方法,試驗證明,該方法準確快捷、操作簡單,可以用于液態亞洲薄荷素油·桉葉油樣品的檢測。
1.1 儀器與設備 氣相色譜儀,配氫火焰離子化檢測器-FID 及配套工作站 (北京普析通用儀器);MS105DU 分析天平(梅特勒-托利多);XH-CA 旋渦混均器(無錫沃信儀器制造有限公司);超聲波處理器(廣東固特超聲股份有限公司,功率:240 W)。
1.2 材料與試劑 無水乙醇(分析純)、甲醇(分析純)、三氯甲烷(分析純)、 薄荷腦對照品(CAS:89-78-1)、 1,8-桉葉素對照品 (桉油精對照品,CAS:470-82-6)。稱取一定量的對照品,用無水乙醇溶解、定容,并逐級稀釋成試驗所需的濃度,再配制成相應濃度的薄荷腦、1,8-桉葉素混合標樣。
1.3 方法
1.3.1 色譜條件 檢測器:FID 檢測器;毛細管色譜柱:ZB-WAX 柱,0.25 μm× 0.32 mm× 30 m; 氣體總類包括,載氣:氮氣(純度不小于99.999%),焰氣:氫氣(純度不小于99.99%),助焰氣:空氣(壓縮空氣);進樣口:230 ℃;檢測器:300 ℃;程序升溫:柱箱,初溫100 ℃,升溫速度為10 ℃/min,終溫300 ℃,保留時間3 min;氣體流量:柱流量1.85 mL/min,氫氣40 mL/min,空氣400 mL/min,尾吹氣30 mL/min;進樣量:1 μL;分流比:20:1。
1.3.2 樣品前處理 稱取樣品0.4~0.5 g (精確至0.0001 g),置于50 mL 容量瓶中,用無水乙醇溶解,超聲10 min,冷卻,用無水乙醇定容,搖勻。 經0.45 μm 微孔濾膜過濾,吸取1 μL 標準儲備液和樣品稀釋液分別注入氣相色譜儀,根據保留時間定性,外標法定量。
1.3.3 測定 按1.3.1 色譜條件, 待儀器穩定后,對標準溶液和試樣溶液進行氣相色譜分析。
1.3.4 系統適應性試驗 按1.3.1 色譜條件,分別吸取空白基質溶液、對照品溶液、樣品溶液各1 μL,分別注入氣相色譜儀中測定。
2.1 色譜方法條件的選擇 分別吸取空白基質樣品溶液、混合對照品溶液、樣品溶液、空白基質加標樣溶液,按所述色譜條件測定。 結果表明,空白基質樣品在目標化合物保留時間處無雜質峰干擾, 樣品其質中其它成分不干擾目標化合物測定, 并且能夠在最短時間內實現目標化合物完全分離, 方法特異性強,適用于混合型飼料添加劑中薄荷腦和1,8-桉葉素含量測定,見圖1-圖4。

圖1 空白基質樣品氣相色譜圖

圖2 對照品薄荷腦和1,8-桉葉素氣相色譜圖
2.2 方法的線性范圍及相關系數 將薄荷腦、1,8-桉葉素的標準系列溶液在上述氣相色譜條件下進樣分析,以標準溶液濃度為橫坐標、對應的峰面積為縱坐標,擬合標準曲線,得到相應的線性回歸方程及相關系數,根據3 倍噪比計算方法的檢測限,以10 倍信噪比計算方法的定量限。 結果見表1、圖5-圖6。
測定薄荷腦的線性范圍及相關系數:y=ax+b,其中 a =1734190,b =-16976.04,R2=0.9999360,R =0.999968。
測定1,8-桉葉素的線性范圍及相關系數:y=ax+b, 其中a=2453878,b=-20477.88,R2=0.9999549,R=0.9999775。

圖3 樣品中薄荷腦和1,8-桉葉素氣相色譜圖

圖4 空白基質加標樣氣相色譜圖

表1 2 種目標化合物線性方程及相關系數

圖5 測定薄荷腦的線性作圖

圖6 測定1,8-桉葉素的線性作圖
進行外標法定量測定。校準曲線:線性,零點:不強制,見表2。

表2 外標法定量測定設計
2.3 方法的回收率和精密度 向空白基質樣品中分別添加Ⅰ(10 mg/g)、Ⅱ(20 mg/g)、Ⅲ(50 mg/g)三個濃度水平的混合標樣,每個水平進行6 次平行測定,回收率和精密度結果見表3,色譜圖見圖4。

表3 加標回收試驗結果(n=6)
2.4 溶液穩定性試驗 按上述前處理方法制備樣品溶液 (薄荷腦50 mg/g、1,8-桉葉素40 mg/g),密封, 保存在室溫環境中, 隔2 h、4 h、8 h、24 h、48 h按前述方法測定2 種目標化合物含量,結果見表4,表明樣品溶液在48 h 內穩定。
2.5 不同色譜柱的選擇 色譜柱的選擇[5]對分析方法是否成功是一個很重要的問題,固定相類型、目標化合物的化學結構和組分極性, 是色譜柱選擇主要考慮的因素。混合型飼料添加劑液態亞洲薄荷素油·桉葉油是以亞洲薄荷素油(薄荷腦)、桉葉油(1,8-桉葉素)、吐溫80、聚二醇400 等乳化制成的。 因此,色譜柱選擇要考慮薄荷腦、1,8-桉葉素的分子結構,還要考慮基質干擾等因素。 本試驗采用了3 種不同極性的色譜柱:ZB-35 毛細管色譜柱、ZB-WAX 毛細管色譜柱、ZB-624 毛細管色譜柱,綜合考慮了峰形、靈敏度、檢測時間、基線漂移等色譜分析因素,ZBWAX 毛細管色譜柱效果最好并選為本試驗用色譜柱。
2.6 柱溫和柱流量的優化選擇 為了提高分離效果, 應對升溫程序和色譜柱的氣體流量進行優化選擇。本研究反復試驗比較了不同的初始溫度、升溫速率、 柱流量后, 確定儀器參數為: 進樣口溫度:230 ℃;色譜柱升溫程序:100 ℃保持10 min,每分鐘升10 ℃,至150 ℃保持3 min;檢測器溫度:300 ℃。氣體流量:柱流量1.85 mL/min,氫氣40 mL/min,空氣400 mL/min,尾吹氣30 mL/min。
2.7 提取溶劑的選擇[6]選擇3 種試劑作為樣品的提取溶劑:甲醇、無水乙醇、三氯甲烷。 試驗表明,甲醇、 無水乙醇、 三氯甲烷均能很好地提取目標化合物。 但由于三氯甲烷、甲醇毒性大;三氯甲烷為易制毒試劑,不易購買;乙醇毒性小,價格便宜,易于購買。 所以,本試驗選擇無水乙醇作為提取溶劑。
2.8 實際樣品測定 用公司生產的混合型飼料添加劑液態亞洲薄荷素油·桉葉油混合劑進行測定。準確稱取樣品0.4~0.5 g (精確至0.0001 g), 置于50 mL 容量瓶中,用無水乙醇溶解,超聲10 min,冷卻,用無水乙醇定容,搖勻。采用GC-FID 測定,色譜圖見圖3,測定結果與產品成分分析保證值相符。

表4 樣品溶液穩定性
本研究建立的可同時測定薄荷腦、1,8-桉葉素的氣相色譜法, 具有樣品前處理簡單及強特異性的優點,具有較寬的線性范圍及顯著的線性關系,加標回收率高,重現性好;使用儀器設備普及率高,可在混合型飼料添加劑液態亞洲薄荷素油·桉葉油混合劑的質量檢測及企業標準制定中加以推廣應用。