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Agilent 8890气相色谱仪的脂肪酸甲酯分析

发布时间:2021-10-08   点击次数:475次

摘要 :本应用简报采用方法使用长极性色谱柱在 Agilent 8890 气相色谱仪上进行 FAME 分析。气相色谱方法经过优化用于在 80 分钟 内分离 37 种代表性 FAME 和 21 种代表性反式 FAME。评估了系统保留时间 (RT)、 峰面积重现性和线性,并分析了由实际油样制得的 FAME 混合物。


前言:脂肪主要为脂肪酸和甘油的三酯,通常称 为甘油三酯。出于对营养标签的考虑,脂 肪被定义为食品中脂肪酸的总和,不论其 来源,均表示为甘油三酯当量。脂肪酸包 括不同类型,根据其不饱和度可分为:饱 和、单不饱和及多不饱和。反式脂肪酸是 不饱和脂肪酸,其含有至少一个非共轭和 反式双键。 食品中的脂肪含量一直以来都是被广泛讨 论和审查的营养元素。出于健康、营养、 减肥等目的,许多消费者十分关注食品中 的脂肪含量。 目前已开发了多种方法用于分析食品中 的脂肪,例如 GB 5009.168-20161 和 GB 5009.257-20162 。以上两种方法描述了从 不同食物基质中提取脂肪,将脂肪酸进行 酯交换生成脂肪酸甲酯 (FAME) 的方法, 以及推荐用于分离和数据分析的气相色谱 方法。方法 168 主要集中于 37 种代表性 脂肪酸的分析,而方法 257 则侧重于反 式脂肪酸的分析。


材料:设备 • Agilent 8890 气相色谱仪,配备分流/ 不分流进样口和 FID 检测器 • Agilent 7693A 自动液体进样器 (ALS) (部件号 G4567A) 化学品 • 37 组分 FAME 混标 (CDAA-252795- MIX-1 mL) 购自上海安谱实验科技 股份有限公司,含有浓度范围在 200–400 ng/µL 的 C4–C24 FAME

• 13 组分反式 FAME 混标(CDAA2527,15–100 mg)和 8 组分顺式/ 反式十八碳三烯酸甲酯 (CDABCRM47792) 购自上海安谱实验科技 股份有限公司,两种混标中每种组分 的重量百分比范围为 3%–30% 样品 大豆油、花生油和芝麻油样品由上海市质 量监督检验技术研究院根据 GB 5009.168- 2016 提供并进行前处理。

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结果与讨论 使用 GB 5009.168-2016 中推荐的柱温箱 升温程序。使用恒压模式,柱头压经优化 采用 40 psi 以获得满意的分离,其中关 键物质对 (C20:0/C20:3n6) 的最小分离度 为 1.3,超过了该方法规定的 1.25 的分离 度要求。


将 37 种 FAME 的混标稀释至每种组分为 50–100 ng/µL,用于测试系统重现性。该 标准品根据 GB 方法选择,并且它经过专 门配制可用于模拟许多食品样品的脂肪酸 组成。柱温箱升温程序较长,如图所示, 37 种 FAME 在 81 分钟内分离(图 1)。 所有组分都得到了良好的分离。六次进 样的叠加色谱图显示了出色的峰面积和 RT 重现性(图 1)。表 2 列出了每个峰的 RT、峰面积和精密度。峰面积重现性在


1.1%–3.4% 范围内(图 2),其中一个组 分的峰面积 RSD% 达到了 4.0%。由于样 品溶剂为己烷,且每次进样的运行时间超 过 80 分钟,因此在分离期间样品(尤其 是溶剂)的蒸发导致样品浓度略有变化。 每种组分上样到色谱柱上的样品量在 0.5–1 ng 范围内。样品量少以及溶剂的 蒸发导致峰面积 RSD% 略高过 2%,但仍 然符合定量分析要求。

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保留时间重现性在 0.01%–0.03% 范围内 (图 3)。尽管长时间运行很难使系统实现 出色的重现性,但 8890A 气相色谱仪可 以精准、稳定地控制柱温箱温度、进样口 压力和检测器流速,有助于生成高度可 重现的色谱图,并确保得到可靠的鉴定 结果。


通过计算五个浓度水平下 C18:1c FAME 和 C18:2c FAME 的响应因子 (RF) 的相对 标准偏差 (RSD%) 来评估系统线性。表 3 中两种探针化合物的 RF RSD% 低至 4%, 在峰响应方面表现出优异的线性。一些 实验室使用 ESTD 方法进行定量分析,即 使使用单点 ESTD 方法,较宽浓度范围内 出色的检测器线性也可确保准确的定量 分析。 图 4 展示了 13 组分反式 FAME 和 8 组分 十八碳三烯酸甲酯异构体的混合物的分 离。根据 GB 5009.257-2016 得到结果。 所使用的柱温箱升温程序与 37 种 FAME 混标的分析相同。C18:3 反式 FAME 异构 体的 8 种异构体特别难以分离,特别是 考虑到与 C18:3 FAME 共存的其他 FAME 必须在同一次运行中分离。然而,在十八 碳三烯酸甲酯洗脱部分的放大视图中,八 种异构体在 100 m HP-88 色谱柱上产生 了八个峰(图 5)。虽然分离度远不及基 线分离,但与 GB 5009.257-2016 中参比 色谱图的对比表明,所实现的分离在可接 受范围内。此外,顺式-9,12,15-十八碳三 烯酸甲酯能与其他七种反式异构体很好地 分离。鉴于营养标签行业中对反式脂肪酸 的标示,这是一个十分重要的实际考虑 因素。

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根据 GB 5009.168-2016,在 8890 气 相色谱平台上对实际油样品(包括大豆 油、花生油和芝麻油)进行提取、衍生 化和分析。图 6A、6B 和 6C 所示为生成 的色谱图。C16:0、C18:0、C18:1n9c、 C18:2n6c、C18:3n3 和 C20:1 是三种油 样品中鉴定出的主要脂肪酸(图 6A、6B 和 6C 中的红色字体标签是方法校准表 中列出,但未在实际样品中鉴定出的化 合物)。 有一种 FAME 分析解决方案可在较短的 聚氰丙基硅氧烷色谱柱上在 10 分钟内快 速分离 37 种代表性 FAME,从而实现快 速分析3 。然而,快速分析对顺式和反式 FAME 的分离存在某些限制。因此开发了 使用长极性色谱柱的 60–80 分钟的 FAME 分析方法,以处理需要分离复杂顺式/ 反式脂肪酸或其他具有分离难度的异构体 的样品。在某些应用中,例如特级初榨橄 榄油的质量测试,顺式/反式 FAME 的有 效分离比分析时间更为重要。

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结论 使用 8890A 气相色谱仪和 HP-88 色谱 柱分析 37 种代表性 FAME 和 21 种反式 FAME,结果证明两种类型的样品均得到 了很好的分离。关键化合物对的分离度满 足甚至超出了 GB 5009.168-2016 和 GB 5009.257-2016 方法的要求。出色的保留 时间和峰面积重现性以及 FID 的宽线性检 测范围证明 8890A 气相色谱仪是可靠地 分析 FAME 的理想平台。


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