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气相色谱法测定饲料添加剂薄荷素油中薄荷脑的含量



全 文 :检 测 技 术 2014年第35卷第23期 总第476期
薄荷辛、凉,归肝、肺经,具有宣散风热、清利头
目、利咽、透疹等功能,并且有促进食欲、助消化、降低
腹泻、抗菌等多种特性,所以在一些饲料中有时会添
加薄荷油等相关成分。有研究表明,仔猪等对薄荷气
味具有偏好,薄荷类调味剂能吸引仔猪摄食,提前开
食,促进生长发育,消除或减轻断奶应激反应。根据
中兽医理论及国外畜禽薄荷脑使用相关报道,结合薄
荷的药理作用,在畜禽饲料中添加薄荷对于畜禽的健
康生长是有一定意义的。
本研究主要的研究对象是混合型饲料添加剂薄
荷素油,薄荷素油的主要化学成分为醇、酮、酯、萜烯、
萜烷类化合物,且这些成分的种类、含量随薄荷品种
的不同、产地的不同以及采集时间的不同而变化 [1]。
作者简介:游飞明,高级工程师,研究方向为色谱质谱检
测技术在食品、化妆品及饲料等产品检测方面的运用。
收稿日期:2014-07-30
摘 要:试验建立了饲料添加剂薄荷素油中薄荷脑含量测定的气相色谱方法。试样用乙醇溶
解、定容后,经毛细管气相色谱分离,氢火焰离子化检测器测定,保留时间定性,外标法定量,薄荷脑
在优化的色谱条件下获得了良好的分离。方法学研究结果表明,薄荷脑在0.035 6~1.780 mg/ml浓度
范围内具有良好线性关系,相关系数 r=0.999 8;回收率高,3个水平的平均加标回收率分别为99.2%、
98.2%、98.5%,重现性好,6次平行测定结果的相对标准偏差为1.5%。用所建立的方法对多份混合型
饲料添加剂样品进行薄荷脑含量测定,均取得满意的结果。该方法灵敏、准确、分离度好、重现性高,
可用于薄荷素油的质量控制,方法可广泛应用于饲料等相关产品中薄荷脑含量的测定。
关键词:混合型饲料添加剂;薄荷素油;薄荷脑;气相色谱法
doi:10.13302/j.cnki.fi.2014.23.015
中图分类号:S816.17 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2014)23-0058-04
Determination of menthol in feed additives-peppermint oil by GC method
You Feiming, Wang Zheng, Ren Xiaoying, Wu Ling, Ke Zhenhua
Abstract:We have established the GC method to determine the menthol in feed additives peppermint
oil. The sample was dissolved in ethanol and measured by capillary gas chromatography with flame ion⁃
ization detector, retention time qualitative and external standard quantitative. Menthol under optimized
chromatographic conditions has obtained a good separation. Methodological results showed that men⁃
thol has a good linear relationship within 0.035 6~1.780 mg/ml concentration range and the correlation
coefficient r=0.999 8; Then we have conducted three levels spiked recovery test, calculated recoveries
were 99.2%, 98.2%, 98.5% respectively, and the relative standard deviation (RSD) of six parallel deter⁃
mination results was 1.5%. The method was applied to multiple samples of mixed feed additives to
measure menthol levels and have achieved satisfactory results. The method established here is sensi⁃
tive, accurate and with good resolution and reproducibility. It can be used to control the quality of pep⁃
permint oil, the method can be widely applied to the determination of menthol content in feed and oth⁃
er related products.
Key words:mixed feed additives;peppermint oil;menthol;gas chromatography
气相色谱法测定饲料添加剂薄荷素油中薄荷脑的含量
■ 游飞明 王 征 任小英 吴 凌 柯振华
(国家加工食品质量监督检验中心 福建省产品质量检验研究院,福建福州 350002)
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SILIAO GONGYE2014年第35卷第23期 总第476期
一般来说,新鲜薄荷叶中含挥发油约 1%,茎叶中含
1.3%~2%,挥发油中主要含左旋薄荷脑(L-Menthol)约
77%~87%,L-薄荷酮(L-Menthone) 8%~12%及醋酸薄
荷酯约3%。
经文献研究,目前国内对药品中薄荷脑含量测定
研究较多,但饲料中的薄荷脑含量测定尚无文献报
道,更无相关的标准或方法 [2~7]。为了提高饲料添加
剂及饲料相关产品的质量,我们建立了气相色谱法测
定饲料添加剂薄荷素油中的薄荷脑含量。本方法科
学、准确、简便。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
气相色谱仪带 FID检测器及配套工作站(日本
SHIMADZU公司),天平(德国 Sartorius公司),石英毛
细管柱ZB-FFAP(美国Phenomenex公司),薄荷脑标
准品(德国Dr公司,纯度不小于 98%),无水乙醇(国
药集团化学试剂有限公司,分析纯)。
1.2 气相色谱条件
色谱柱:ZB-FFAP(30 m×0.32 mm×0.25 μm),柱
箱温度:100 ℃,保持 10 min,以 20 ℃/min速率升到
220 ℃,保持4 min;检测器温度:260 ℃;进样口温度:
230 ℃;气体:载气,氮气(纯度不小于 99.999%);燃
气,氢气(纯度不小于 99.99%);空气(压缩空气);气
体流量:柱流量,1.85 ml/min;氢气 46 ml/min;空气
480 ml/min;尾吹气,30 ml/min;进样量:1 μl;分流比:
30􀏑1。在此色谱条件下,典型的色谱图见图1。
1.3 操作步骤
1.3.1 标准储备液配制
精确称取 0.089 0 g薄荷脑标准品置于 25 ml容
量瓶中,用无水乙醇溶解并定容至刻度,配制成一定
浓度的标准储备溶液。
1.3.2 标准工作液配制
分别移取标准储备液0.10、1.00、2.00、3.00、4.00、
5.00 ml置于6个10 ml容量瓶中,用无水乙醇定容,摇
匀备用,配制成适当浓度的标准工作液。
1.3.3 试样溶液制备
称取试样1.0 g(精确至0.000 1 g),置于25 ml容
量瓶中,用无水乙醇溶解,定容,摇匀。
1.3.4 测定
在上述选定的色谱条件下,待仪器稳定后,进行
标准溶液和试样溶液气相色谱分析。
2 结果与讨论
2.1 系统适用性
分别取空白基质样品,标准品和饲料添加剂薄荷
素油样品按上述前处理方法制备的溶液,按所述色谱
条件测定。结果空白基质样品在薄荷脑保留时间处
无杂质峰干扰,见图 1a,表明样品中其他成分不干扰
测定,方法特异性强,适用于饲料添加剂薄荷素油中
薄荷脑含量测定。
2.2 线性关系考察
将薄荷脑标准系列溶液在上述的气相色谱条件
下进样分析,以标准溶液浓度为横坐标,对应的峰面积
为纵坐标,拟合标准曲线,回归方程为Y=1392 86X-
345 2,相关系数 r=0.999 8;结果表明,薄荷脑浓度在
0.035 6~1.780 mg/ml范围内呈良好的线性关系。
2.3 重现性试验
取同一样品6份,按上述的前处理方法制备供试
品溶液,按前述方法测定含量,结果见表 1,6份样品
含量平行测定结果的相对标准偏差RSD为 1.5%,试
验结果表明方法重现性好。
2.4 回收率试验
在 1 g空白基质中加入一定量的薄荷脑标准品
进行回收率试验,样品用无水乙醇溶解后,定容至
25 ml,上GC分析检测,结果表明方法回收率理想,不
同加标水平的回收率在98.2%~99.2%之间,具体结果
见表2。
2.5 溶液稳定性试验
按上述的前处理方法制备样品溶液,按前述方法
测定薄荷脑含量,样品溶液密封保存在室温环境中,
隔4、8、24、48 h测定含量,结果见表3,结果表明样品
溶液在48 h内稳定。
2.6 实际样品测定
2.6.1 薄荷素油原料中薄荷脑含量测定
精确称样0.1 g,样品用无水乙醇定容至25 ml,上
项目
薄荷脑(g/kg) 121.94 222.14 322.32 421.53 521.41 621.63 平均值21.83 RSD(%)1.5
表1 重现性试验结果
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GC分析;薄荷素油原料中薄荷脑含量测定结果为
335.6 g/kg,与产品明示值相符。
2.6.2 饲料添加剂-薄荷素油中薄荷脑含量测定
对3个饲料添加剂薄荷素油小试样品,分别精确
称样后,样品用无水乙醇定容至 25 ml,上GC分析。
饲料添加剂薄荷素油中薄荷脑含量测定结果如表 4
所示,测定结果与理论值相符。
表4 饲料添加剂-薄荷素油中薄荷脑含量测定结果
样品号
薄荷脑含量(g/kg) 1#30.12 2#31.22 3#32.35
2.7 谱图
空白基质谱图见图 1a,薄荷脑标准对照品见图
1b,空白基质加薄荷素油原料见图 1c,混合型饲料添
加剂样品见图1d。
uV(
×10
4 )
5.0 7.5 10.0 17.52.5
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
12.5 15.0
时间(min)
a 空白基质谱图
uV(
×10
4 )
5.0 7.5 10.0 17.52.5
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
12.5 15.0
1/薄荷脑/8.488
时间(min)
b 薄荷脑标样谱图
uV(
×10
4 )
5.0 7.5 10.0 17.52.5
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
12.5 15.0
1/薄荷脑/8.492
时间(min)
c 空白基质加薄荷素油原料
uV(
×10
4 )
5.0 7.5 10.0 17.52.5
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
12.5 15.0
1/薄荷脑/8.493
时间(min)
d 样品谱图
图1 空白基质、薄荷脑标准对照品、空白基质加薄荷素油原
料和饲料添加剂样品谱图
时间
薄荷脑含量(g/kg) 0 h33.45 4 h32.46 8 h33.65 24 h34.28 48 h33.36 RSD(%)2.0
表3 样品溶液稳定性试验结果
项目
水平1
水平2
水平3
加标回收试验
添加值(g/kg)27.5525.3426.2427.7927.7926.9833.5636.9834.3037.2233.7333.7941.9242.5943.1643.2341.8842.45
测定值(g/kg)26.8225.4626.1127.6027.6226.6832.3036.0434.1937.4033.4532.4242.0742.9442.5541.6640.5941.59
回收率(%)97.3100.599.599.399.498.996.297.499.7100.599.295.9100.4100.898.696.496.998.0
平均回收率(%)
99.2
98.2
98.5
表2 加标回收试验结果
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SILIAO GONGYE2014年第35卷第23期 总第476期
2.8 色谱柱选择
饲料添加剂薄荷素油是以薄荷素油为主要原料,
以吐温、丙二醇等助溶剂经一定的加工工艺混合而成
的。饲料添加剂薄荷素油成分较为复杂,要得到良好
的分离效果,色谱柱的选择极为重要。本文考察了3种
不同极性的色谱柱,SE-30、DB-35及 ZB-FFAP毛细
管色谱柱,综合考虑分离效果、峰形、样品基质中其他
组分出峰情况以及整体分析时间,ZB-FFAP毛细管色
谱柱效果最好,因此以 ZB-FFAP毛细管色谱柱作为
本研究试验用色谱柱。
2.9 柱温优化确定
柱温是气相色谱分离的重要参数,在色谱条件的
摸索过程中,曾参照有关文献[7~12],考虑到混合型饲料
添加剂薄荷素油中组分较多,组分间性质、沸点差异
大,采用等温检测时各组分间分离不理想,故采用程
序升温法。比较80、100、130、160 ℃等初温和多种程
序升温速率,在满足系统适应性试验要求下, 尽可能
避免组分残留和缩短分析时间;通过试验摸索出最优
升温程序,即 100 ℃保持 10 min后以 20 ℃/min升至
220 ℃并保持4 min,此条件下样品中的薄荷脑成分与
其他组分完全分离,满足分离要求。
2.10 提取溶剂的选择
根据饲料添加剂薄荷素油中的组成物质均能溶
于乙醇,且有关薄荷脑含量测定的多数文献也采用乙
醇为提取溶剂,乙醇较其他溶剂毒性小,价格便宜,所
以选择无水乙醇作为提取溶剂,试验证明结果良好。
3 结论
试验结果表明, 本研究所建立的气相色谱法测定
饲料添加剂薄荷素油中薄荷脑的含量,该方法简单易
行、准确可靠。该方法建立为饲料添加剂薄荷素油的
质量控制提供科学依据,为制定标准奠定基础。
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(编辑:文奇男,wenqinan@sohu.com)
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􀤂􀤂
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