气相色谱外标法测定饲料添加剂丙二醇【包膜型】含量

来源:康德权    作者:    人气:    发布时间:2020-01-28    

气相色谱外标法测定饲料添加剂

丙二醇(包膜型)含量 

摘   要:为建立气相色谱外标法测定饲料添加剂丙二醇(包膜型)的含量,本研究采用中国科学院兰州化学物理研究所色谱中心PEG-20M毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);柱温150 ℃,保持6 min;进样口温度270 ℃;检测器温度280 ℃;检测器为火焰离子化检测仪(Flame Ionization Detector,FID);载气为氮气(N2);色谱柱流量1.5 mL/min;进样模式为分流进样;进样1 μL,分流比为20∶1进行测定。结果显示丙二醇在1 mg/mL~5 mg/mL的检测浓度范围内呈良好线性关系(r2=0.999 6),最低定量限为3.2 μg。该方法操作简便、灵敏、准确,适用于饲料添加剂产品中丙二醇的含量控制。

关键词:丙二醇;气相色谱法;添加剂

丙二醇是饲料添加剂的一种,近年来逐步在反刍饲料中使用。丙二醇可以通过生糖作用减缓奶牛能量负平衡,从而提高奶牛泌乳性能和改善奶牛健康状况[1]。由于丙二醇口感较差,直接饲喂会导致动物饲料摄入下降[2],包膜处理掩盖了丙二醇带来的异味,可以解决上述问题。本研究建立了气相色谱外标法测定饲料添加剂丙二醇(包膜型)含量的方法,为饲料添加剂丙二醇(包膜型)的生产和质量评价提供理论依据。

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  仪器与材料

SHIMADZU GC-2030气相色谱仪[备有火焰离子化检测仪(Flame Ionization Detector,FID;简称“FID检测器”],LabSolutions色谱工作站。

丙二醇对照品(中国食品药品检定研究院,批号190001-201503),样品为本公司研发制备的50%包膜丙二醇,批号为18112001、18112002和18112003。

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 色谱条件与系统适应性试验

色谱柱采用中国科学院兰州化学物理研究所色谱中心PEG-20M毛细管色谱柱(30 m×  0.25 mm×0.25 μm);柱温为150 ℃,保持  6 min;进样口温度为270 ℃;检测器温度为280 ℃;检测器采用FID;载气为氮气(N2);色谱柱流量1.5 mL/min;进样模式采用分流进样;进样1.0 μL,分流比为20∶1。

在上述色谱条件下,操作人员分别取阴性对照溶液、试剂乙醇溶液、对照品溶液和供试品溶液1 μL进样分析,结果表明理论板数按丙二醇计算,不低于10 000,色谱峰分离度良好,对照品及样品色谱图见图1。

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 方法与结果

3.1 溶液制备

3.1.1 对照品溶液

精密称取对照品丙二醇0.5 g,置100 mL量瓶中,加无水乙醇适量,用无水乙醇定容至刻度,摇匀,制每1 mL含丙二醇5 mg的对照品溶液。

3.1.2 供试品溶液

取饲料添加剂50%丙二醇(包膜型)样品适量,置于研钵中,研至细粉,取研细后的粉末约0.25 g,置50 mL量瓶中,加无水乙醇约20 mL,超声10 min,冷却,用无水乙醇定容至刻度,摇匀,备用。

3.1.3 阴性溶液

按照处方比例和制备工艺制备不含丙二醇的阴性样品,按“供试品溶液”制备方法制得阴性溶液。

3.1.4 乙醇试剂溶液

取色谱纯无水乙醇适量,过滤后备用。

3.2 方法专属性

分别吸取上述4种溶液各1 μL进样,按照上述色谱条件进行检测,可见丙二醇对照及样品均在3.1 min左右出现丙二醇特征吸收峰,阴性对照和溶剂乙醇在丙二醇位置无干扰。

3.3 线性关系考察

精密量取3.1.1中制备的丙二醇对照品溶液2 mL、4 mL、6 mL、8 mL和10 mL,分别置于10 mL量瓶中,用无水乙醇稀释至刻度,摇匀,进样1.0 μL测定。以对照品溶液浓度(X,mg/mL)为横坐标,以对照品峰面积为纵坐标,绘制标准工作曲线,丙二醇回归曲线方程为:Y=295 211 X=24 304.1,r2=0.999 6,丙二醇在1.0 mg/mL~5.0 mg/mL范围内,与峰面积成良好线性关系。

3.4 精密度试验

取对照品溶液在上述色谱条件下连续进样6次,峰面积的相对标准差(Relative Standard Deviatio,RSD)结果为:0.46%。

3.5 重复性试验

取样品精密称0.25 g,精密称定,按3.1.2所述的方法操作,样品重复进样6次。在上述色谱条件下进样分析,峰面积RSD为0.25%,结果表明重复性良好。

3.6 稳定性试验

取同一供试品溶液,室温下放置,分别于0、2 h、4 h、8 h和12 h,在上述色谱条件下进样分析,计算丙二醇峰面积的RSD为 0.50%,结果表明供试品溶液在12 h内稳定性良好。

3.7 回收率试验

取已知含量的饲料添加剂50%丙二醇(包膜型)3份,每份精密称取粉末0.25 g,分别精密加入低、中、高3种浓度的对照品溶液,按照上述方法操作,在上述色谱条件下分析,计算平均回收率。加样回收率测定结果见表1。

3.8 样品测定

精密称取饲料添加剂50%丙二醇(包膜型)样品0.25 g,置于50 mL量瓶中,按3.1.2所述的方法操作,在上述色谱条件下对3批次50%丙二醇进行3个样本分析,计算含量,结果见表2。

3.9 检出限与定量限

选取一段平稳基线,根据LabSolutions软件的计算,以3倍S/N为检出限,10倍S/N为定量限,计算出本方法的丙二醇的检出限为1.0 μg,定量限为3.2 μg。

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 讨论

4.1色谱柱的选择

本方法常规使用聚乙二醇为固定相,为了获得更好的分离效果,先选取60 m的色谱柱,但试验结果表明该色谱柱出峰的峰形较差,易拖尾。后改为30 m色谱柱,色谱峰分离符合要求,峰形良好。

4.2 样品前处理方式的选择

丙二醇包膜处理后,由于使用了棕榈油进行沸腾包膜制粒,丙二醇被棕榈油包裹,若样品不经特殊处理,被棕榈油包膜的丙二醇不能全部释放到溶剂中,会造成检测结果不准,误差偏大,故先采取了研磨的方式,破坏包膜材料的骨架,再超声,使丙二醇充分溶解到溶剂乙醇中。

4.3 柱温的确定

化工行业标准HG/T4980-2016以及多数文献报道中,测定丙二醇柱温均为升温程序[3],检测一个数据,至少需要20 min左右,时间长,效率不高,不利于大批量的规模化研发和质量控制。我们经过试验确定,采用150 ℃恒温 6 min,主峰丙二醇保留时间为3.1 min,峰型良好,分离度符合要求,缩短了检测时间,提高了工作效率。

本研究建立了气相色谱外标法测定包膜型丙二醇的分析方法,方法快速、准确、重复性好,为饲料添加剂丙二醇(包膜型)的生产和质量控制提供依据。

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责任编辑:马晓迪