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同時分離九種脂溶性維生素及胡蘿卜素，可避免使用多種HPLCfangfa，bingqiekejianshaozaiduishanshibuchongjiheyingyangqianghuashipinzhongdezhirongxingweishengsujinxingdingxingyudingliangfenxishisuoxuyaojinxingdeshiyanbuzhou。kuaisufenlishushuixingweishengsujihuluobusukexianzhutishengyangpintongliangyijijianshaoshiyanhuafei，yinerkemanzuriyizengjiadefaguiyicongxingxuqiu，yijiancedaliangdefenxigongzuo。
沃特世提供的解決方案
沃特世提供的解決方案
配備光電二極管陣列(PDA)檢測器的ACQUITY UPC2™係統
Empower® 3軟件
ACQUITY UPLC® HSS C18色譜柱
關鍵詞
維生素、胡蘿卜素、脂溶性、維生素A乙酸鹽、維生素A棕櫚酸鹽、維生素D2、α-生育酚、維生素E乙酸鹽、維生素K1、維生素K2、番茄紅素、β-胡蘿卜素、合相色譜分離術、UPC2
引言
脂溶性維生素(FSV)包括維生素A、D、E、K及類胡蘿卜素(例如β-胡蘿卜素)。脂溶性維生素參與許多與重要生理功能相關的複雜代謝反應，例如視力(維生素A)、鈣吸收(維生素D)、細胞膜的抗氧化(維生素E)、及血液凝固(維生素K)。1β-胡蘿卜素是維生素A的前體，且在人體內具有100%維生素Ahuoxing。fanqiehongsubushirentidebixuyingyangsu，dantadekangyanghuaxingnengshitaguangshouhuanying，yuelaiyueduodiyuqitachengfenyiqibeitianjiadaomouxieshanshibuchongjizhong。jizhongzhirongxingweishengsudehuaxuejiegourutu1所示。
維生素及營養補充劑是一個價值幾十億的市場。預計在未來的五到十年，這一市場仍將繼續增長。2zheshiyouyuquanshijiedexiaofeizheyuelaiyuezhuiqiugenghaoyijigengjiankangdeshenghuofangshi，yijiyuelaiyuezhuzhongjiankangyijiyinshixiguan。raner，renmenyeyuelaiyueguanzhucongyingyangbuchongjiyijiyingyangqianghuashipinzhongsuoshequdezhirongxingweishengsudeanquanxingwenti，tebieshiweishengsuA及D，若過量食用，也會帶來嚴重的健康風險。3由you於yu在zai許xu多duo國guo家jia，許xu多duo針zhen對dui營ying養yang強qiang化hua食shi品pin及ji膳shan食shi補bu充chong劑ji中zhong所suo添tian加jia微wei量liang元yuan素su的de合he規gui性xing的de法fa律lv正zheng在zai擬ni定ding或huo製zhi定ding中zhong，因yin此ci，市shi場chang上shang必bi然ran對dui能neng夠gou快kuai速su、準確地分析不同產品中的脂溶性維生素含量的分析方法有更高的需求。
目前，在進行FSV分離時，最常使用的是液相色譜(LC)方法，反向(RP)與正向(NP)方法均有。1,3-5雖然有AOAC法fa可ke用yong於yu對dui食shi品pin及ji營ying養yang補bu充chong劑ji當dang中zhong的de各ge種zhong脂zhi溶rong性xing維wei生sheng素su分fen別bie進jin行xing定ding性xing與yu定ding量liang分fen析xi，但dan卻que缺que少shao一yi種zhong可ke對dui維wei生sheng素su預yu混hun物wu中zhong的de脂zhi溶rong性xing維wei生sheng素su以yi及ji類lei胡hu蘿luo卜bu素su同tong時shi進jin行xing分fen析xi的de方fang法fa。
3由於超高效合相色譜(UPC2™))分離速度快、經濟耐用，因此可考慮將其用於對含有多種脂溶性維生素的藥物製劑進行快速分析。6在(zai)本(ben)應(ying)用(yong)紀(ji)要(yao)中(zhong)，我(wo)們(men)闡(chan)述(shu)了(le)一(yi)種(zhong)單(dan)次(ci)進(jin)樣(yang)方(fang)法(fa)，它(ta)可(ke)在(zai)四(si)分(fen)鍾(zhong)時(shi)間(jian)內(nei)同(tong)時(shi)分(fen)離(li)九(jiu)種(zhong)脂(zhi)溶(rong)性(xing)維(wei)生(sheng)素(su)。優(you)化(hua)後(hou)的(de)方(fang)法(fa)在(zai)保(bao)留(liu)時(shi)間(jian)以(yi)及(ji)峰(feng)麵(mian)積(ji)方(fang)麵(mian)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)重(zhong)現(xian)性(xing)，且(qie)可(ke)用(yong)於(yu)進(jin)行(xing)高(gao)通(tong)量(liang)定(ding)量(liang)分(fen)析(xi)。
3由於超高效合相色譜(UPC2™))分離速度快、經濟耐用，因此可考慮將其用於對含有多種脂溶性維生素的藥物製劑進行快速分析。6在(zai)本(ben)應(ying)用(yong)紀(ji)要(yao)中(zhong)，我(wo)們(men)闡(chan)述(shu)了(le)一(yi)種(zhong)單(dan)次(ci)進(jin)樣(yang)方(fang)法(fa)，它(ta)可(ke)在(zai)四(si)分(fen)鍾(zhong)時(shi)間(jian)內(nei)同(tong)時(shi)分(fen)離(li)九(jiu)種(zhong)脂(zhi)溶(rong)性(xing)維(wei)生(sheng)素(su)。優(you)化(hua)後(hou)的(de)方(fang)法(fa)在(zai)保(bao)留(liu)時(shi)間(jian)以(yi)及(ji)峰(feng)麵(mian)積(ji)方(fang)麵(mian)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)重(zhong)現(xian)性(xing)，且(qie)可(ke)用(yong)於(yu)進(jin)行(xing)高(gao)通(tong)量(liang)定(ding)量(liang)分(fen)析(xi)。
實驗
樣品描述
七種脂溶性維生素：視黃醇乙酸鹽(維生素A乙酸鹽)、視黃醇棕櫚酸鹽(維生素A棕櫚酸鹽)、α-生育酚(維生素E)、α-生育酚乙酸鹽(維生素E乙酸鹽)、麥角骨化醇(維生素D2)、維生素K1、維生素K2 (MK-4)；及兩種胡蘿卜素：番茄紅素及β-胡蘿卜素均購自西格瑪公司(Sigma Aldrich)，並且未經處理直接使用。將所有樣品以約0.1 mg/mL的溶解到甲基第三丁基醚(MTBE)中，並轉移到進樣瓶中，準備進行分析。
UPC2條件
係統： 配備PDA檢測器的ACQUITY UPC2
流速： 1 mL/min
流速： 1 mL/min
流動相A：CO2
流動相B：乙腈
色譜柱： ACQUITY UPLC HSS C18 3.0 x 100 mm，1.8 µm
背壓： 2500 psi
柱度： 30 °C
樣品稀釋劑：MTBE
進樣量： 1µL
樣品瓶： 沃特世玻璃瓶12 x 32 mm螺紋頸瓶，2 mL
PDA掃描範圍：210 - 600 nm
數據管理： Empower 3軟件
梯度：
結果與討論
已有大量文獻闡述了利用NPLC及RPLC分離脂溶性維生素以及類胡蘿卜素的方法。1,3-5由於在分析脂溶性維生素時，通常需要使用低極性有機溶劑來溶解樣本，因此NPLC由於其與有機溶劑的相容性而具有一定優勢，可允許直接進樣脂溶性維生素或脂溶性維生素萃取物，而不需要進行蒸發步驟。RPLC法的色譜分離效率雖然高於NPLC，7但由於以下幾點原因，阻礙了其在進行FSV分析上的應用：1)分析物在流動相中溶解度較低，2)對FSV的保留力強，導致運行時間過長。最終，人們選擇使用半水性流動相(甲醇或乙腈與水的混合物)或非水性流動相；後者也稱為非水性反相(NARP) LC。7-8 UPC2，雖然常作為正相分離技術，但也同樣適用於分離極性較低的分析物。UPC2的主流動相CO2不僅是低極性分析物的良好溶劑(與己烷的極性相近)，也可與在樣品分離過程中用於溶解這些分析物的有機溶劑(例如本研究中所使用的MTBE)相同。此外，CO2的低極性也可促進分析物與流動相之間的非極性相互作用，從而縮短保留時間和運行時間。
在進行方法開發時，共選用了六種色譜柱：ACQUITY UPLC HSS T3、ACQUITY UPLC HSS C18、ACQUITY UPC2 HSS SB、ACQUITY UPC2 CSH氟苯基、ACQUITY UPC2 2-乙基吡啶、及ACQUITY UPC2 BEH，
以及四種溶劑，包括：異丙醇(IPA)、乙腈(ACN)、乙醇、及IPA/ACN的1：1混合液。隻有使用ACQUITY UPLC HSS C18色譜柱以及ACN的方法才可將非常相似的維生素K1以及K2分離。采用較低的柱溫，30 °C，原因如下：首先，為了提高K1與K2的選擇性；其次，為了最大限度地減少胡蘿卜素在色譜柱上的降解，因為胡蘿卜素非常容易氧化。
經方法優化後所得的每種成分的色譜圖以及UV譜分別如圖2及3所示。大體上，九種脂溶性維生素的洗脫順序與它們的LogP值排序相同。利用低乙腈含量(2%)的流動相就可將七種維生素全部洗脫出來，而兩種胡蘿卜素則需要使用含20%乙腈的流動相才可洗脫出來。這一現象，可由分析物的結構以及它們與流動相/固定相之間的相互作用來解釋。在九種分析物中，均存在CO2與脂溶性維生素親脂性基團之間的非極性相互作用，而七種維生素中的氧原子(呈羰基或羧基的形式)使(shi)得(de)分(fen)析(xi)物(wu)與(yu)流(liu)動(dong)相(xiang)中(zhong)的(de)乙(yi)腈(jing)之(zhi)間(jian)產(chan)生(sheng)極(ji)性(xing)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)減(jian)少(shao)了(le)溶(rong)離(li)時(shi)間(jian)。而(er)兩(liang)種(zhong)胡(hu)蘿(luo)卜(bu)素(su)分(fen)子(zi)不(bu)含(han)有(you)雜(za)原(yuan)子(zi)，且(qie)分(fen)子(zi)中(zhong)的(de)非(fei)極(ji)性(xing)十(shi)八(ba)烷(wan)基(ji)碳(tan)鏈(lian)更(geng)容(rong)易(yi)與(yu)固(gu)定(ding)相(xiang)形(xing)成(cheng)較(jiao)強(qiang)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)，因(yin)而(er)其(qi)溶(rong)離(li)時(shi)間(jian)更(geng)長(chang)。
為了測試本方法的重現性，將九種脂溶性維生素分別進行六次進樣，如圖4所示。重現性統計數據已概括在表1中。保留時間的相對標準差(RSDs)小於0.25%。在峰麵積方麵，九種脂溶性維生素中，有七種的RSDs小於1%。第一個峰(維生素A乙酸鹽)的RSD稍shao大da，這zhe是shi因yin為wei隨sui著zhe進jin樣yang次ci數shu的de增zeng加jia，基ji線xian有you所suo上shang升sheng。不bu管guan怎zen樣yang，重zhong現xian性xing都dou應ying滿man足zu質zhi量liang監jian測ce的de要yao求qiu，其qi通tong常chang要yao求qiu某mou一yi測ce試shi方fang法fa的de重zhong現xian性xing公gong差cha為wei±20%。3
結論
在本應用紀要中，我們闡述了利用單次進樣UPC2法，在四分鍾內，將九種脂溶性維生素同時分離的方法。經過六次重複進樣得知，九種物質的保留時間的RSD均小於0.25%，峰麵積的RSD均小於3%(在大多數情況下<1%)。使用UPC2方法，隻需進行一次進樣就可將混合物中的各種脂溶性維生素分析完畢，而不需要像LC法那樣進行多次操作，從而極大地減少了實驗室的工作量。UPC2方法所需時間是傳統分析方法的四分之一至十分之一。由於UPC2分析法分析速度較快，因此適於食品企業/營養補充劑企業等分析量通常較大的法規依從性監測。
參考文獻
1. Santos J, Mendiola JA, Oliveira MBPP, Ibanez E, Herrero M. Sequential determination of fat- and water-soluble vitamins in green leafy vegetables during storage. J. Chromatogr. A. 2012; 1261:179-188.
2. http://www.prweb.com/releases/2011/10/prweb8906640.htm
3. Blake CJ. Status of Methodology for the Determination of Fat-Soluble Vitamins in Foods, Dietary Supplements, and Vitamin Premixes, J. AOAC Inter. 2007; 90(4):897-910.
4. Gomis DB, Fernandez MP, Gutierrez Alvarez MD. Simultaneous determination of fat-soluble vitamins and provitamins in milk by microcolumn liquid chromatography, J. Chromatogr. A. 2000; 891:109-114.
5. Salo-Vaananen P, Ollilainen V, Mattila P, Lehikoinen K, Salmela-Molsa E, Piironen V. Simultaneous HPLC analysis of fat-soluble vitamins in selected animal products after small-scale extraction, Food Chem. 2000;71:535-543.
6. Aubin A. Analysis of fat-soluble vitamin capsules using UltraPerformance Convergence Chromatography. Waters Application Note 720004394en. 2012 June.
7. Nelis HJCF, De Roose J, Vandenbaviere J, De Leenheer AP. Non-aqueous reversed-phase liquid chromatography and fluorimetry compared for determination of retinol in serum. Clin. Chem. 1983; 29(7):1431-1434.
8. Parris NA. Non-aqueous reversed phase liquid chromatography: a neglected approach to the analysis of low-polarity samples. J Chromatogr. 1978; 157:161-170.
