饮料中奎宁检测方案(分子荧光光谱)

作者 使用 Agilent Cary Eclipse 荧光分光光度计和浸入式光纤探头对饮料中的奎宁进行定量分析 简化分析、改善工作流程并节省成本 应用简报 食品检测与农业 前言 每一道快速有效的制造工艺均基于精心设计与有条不紊的质量控制方案，该方案可在最大程度提高生产力的同时确保产品质量。发现缺陷后，生产线管理人员不能浪费任何时间。在竞争激烈的市场中，拥有任何一种可将停机时间最小化并能快速成功恢复生产的解决方案都是一种巨大优势。 准确可靠的无缝筛查过程对快速发现生产异常至关重要。对于需要快速测量的应用，基于光纤的分析解决方案已作为一个选项在全球范围内得到使用。 光纤耦合解决方案尚未得到充分利用的一个领域是常规荧光分光光度法，因为该方法难以使抗室光干扰特性达到实现准确而可重现测量所需的水平。光纤荧光分析解决方案可缩短测量时间，可为来自各种应用的样品提供准确而稳定的数据，还可通过简化分析流程和降低整体使用维护成本来节省经费。Agilent Cary Eclipse 荧光分光光度计针对这一问题提供了独特的解决方案。 荧光分光光度计的灵敏度最高可达其他光谱方法的1000倍。该技术还具有高选择性和易用性，并在QA/QC应用中得到广至使用。Cary Eclipse 荧光分光光度计以实现完全抗室光干扰特性的理念进行设计与制造，是一款独一无二的产品。该仪器确保使用光纤获得重要测量优势(无需使用比色皿、缩短分析时间以及减少潜在污染)的同时不损失结果质量。本应用简报使用食品和饮料行业的示例阐述了 Cary Eclipse的独特寺势。 食品和饮料质量受到的审查力度已变得前所未有的严格，食品生产的所有领域都需要更高标准的质量和工艺控制。这就需要灵敏而快速的分析技术。荧光分光光度计是食品生产众多方面中非常重要的技术，因为这款仪器可提供多种食品系统中关键物质的详细、实时观察结果，这些关键物质包括蛋白质、维生素、次级代谢产物、色素、毒素以及香精化合物(表1)[1，2，3]。 表1.食品中一些常见主要物质的光谱数据 主要物质 最大激发波长 (nm) 奎宁 250 (350) 450 酪氨酸 278 302 色氨酸 276(230) 355 维生素A(视黄醇) 328 484 维生素B，(核黄素) 268(272，444) 528 维生素B，(吡哆醇) 326 396 维生素E(a-生育酚) 298 323 叶酸 355(285) 440 NADH 338 465 ATP 292 392 叶绿素a 428 663 血卟啉 394 613 丽春红4R(食品染料) 376 621 苋菜红(食品染料) 370 643 酒石黄(食品染料) 315 565 日落黄(食品染料) 348 592 亮蓝(食品染料) 350 456 实验部分 研究人员正在寻求快速而准确的液体样品中奎宁的定量分析方法。快速而可靠的测量为所有制造商提出了一项复杂的分析挑战。因此，本简报旨在设计一个实验方案，以帮助用户在含有奎宁的溶液质量未达到客户的严格指标时做出“实时”决策。 分析方法 本研究使用 Cary Eclipse 荧光分光光度计分析样品，并使用将标准品或样品注入比色皿并分析其含量的传统方法对样品进行全面分析。分析完成后，在重新注入前需要清空比色皿并对其进行彻底清洗。另外还使用配备光纤探头的 Cary Eclipse 独有的远程测量功能对样品进行原位分析。在这些测量中，使用具有黑色石英基座的光纤液体探头(光程10mm)直接在样品容器中测量每个样品，无需注入、清空和清洗任何比色皿。省去这些繁琐的步骤可使分析时间缩短为传统测量的三分之二。使用WinFLR 中的扫描软件应用程序来采集和处理所有数据。 样品 奎宁是金鸡纳树皮中天然存在的一种生物碱。它具有较强生物活性，一直以来都是治疗疟疾的常用药物。如今奎宁主要存在于通力水中，它的苦味可为带这种饮料来独特的风味。奎宁也是一种荧光物质，因其方便易得而成为了有效展示 Cary Eclipse 光纤荧光测量可重现性和灵敏度的理想工具。 试剂 硫酸奎宁粉末，≥98.0%， 购自 Sigma-Aldrich公司；溶剂为0.05M H，SO：样品为购自本地超市的四个品牌的瓶装通力水。 结果与讨论 创建校准曲线 使用硫酸奎宁和0.05 M H，SO制备了五份不同的标准溶液，其中奎宁浓度为 1.0-0.10 mg/L。 首先将 6.0 mg 硫酸奎宁溶于500 mL0.05 MH，SO 中， 然后取该溶液 25 mL 并用 225 mL 0.05MH，SO稀释， 得到 3.06 × 10-6 mol/L 的储备溶液。使用该储备溶液制得5份经过稀释的校准标样，浓度介于3.06 ×10-6mol/L(1 ppm) 至 3.06 × 10-7 mol/L (0.1 ppm)之间，并将这些标准溶液装于标准 PET 反应玻璃样品瓶(直径16mm) 中。 将每个浓度的样品转移至标准10×10mm比色皿中并测量得到校准曲线。另外还通过将光纤探头浸入每个反应玻璃样品瓶中来测量这些标准溶液，并根据测量结果再次对校准曲线进行计算，以获得标准浓度和荧光强度之间的关系。 分析未知物 将购自本地超市的四个品牌的瓶装通力水作为未知物进行分析。在每瓶通力水中取5mL样品，振摇去除溶解态二氧化碳，然后用500 mL 0.05 M H，SO 稀稀(稀释比 1：100)。根据校准标方法将每份未知样品分别转移至10×10比色皿中并进行测量。然后用光纤探头测量每个比色皿中经过稀释的通力水样品。 生产环境中的样品 这些生成校准曲线然后测量多个未知物的模拟实验准确重现了法规实验室中的情形。分析通力水等溶液的最常见方法包括将样品倒入比色皿中(已知污染源)并测量含量。然后将比色皿清空(废液源)、清洗并干燥(另一个已知污染源)，然后进行下一次测量。使用光纤探头只需将探头浸入样品中并进行测量。探头用布擦干净后即可用于下一个样品。 荧光分光光度计是对所有化学环境中的固有荧光化学物质进行无损定量分析的理想工具。使用 Cary Eclipse 采集到的光谱显示H，SO， 中的奎宁具有特征峰形，且强度与样品中的奎宁浓度直接成正比。图2显示了瓶装通力水样品(通力水1)在分光光度计样品室处于打开和关闭状态时测得的归一化发射光谱。图中还显示了使用Cary Eclipse 附带的光纤浸入探头测量同一个样品所得的结果。由于 Cary Eclipse 独特的抗室光干扰特性，每次测量采集到的光谱完全相同。使用奎宁谱带荧光强度与标准溶液中已知奎宁浓度之间的关系可快速、简便而准确地测定通力水中的奎宁浓度。请注意，测得的浓度需乘以 100 才能代表实际浓度，因为样品按1：100 进行了稀释。 图1.奎宁标准溶液(实心圆点)和四种不同通力水(实心方块)的校准曲线。分别使用光纤和玻璃比色皿分析标准溶液和未知物。两种方法获得的数据完全相同 图2.使用 Agilent Cary Eclipse 在样品室打开和关闭的状态下以及使用光纤附件(在350nm处激发，平均时间为一秒)对瓶装通力水样品(通力水1)测量所得的归一化发射光谱 使用 Cary Eclipse 可轻松对水性样品中的奎宁进行选择性定量分析 采用传统比色皿测量方法或使用 Cary Eclipse 独特的远程传感光纤探头功能能够准确、可重现地对适当分子进行定量分析 市售瓶装通力水中的奎宁浓度根据品牌而各不相同 市售通力水的奎宁浓度为50-60 ppm(表2)，低于美国食品药品监督管理局允许的最大奎宁浓度 83 ppm[4] 表2.使用配备标准玻璃比色皿和光纤附件的 Agilent CaryEclipse 分别测定得到的四款不同通力水品牌中的奎宁浓度 奎宁含量 (ppm) 通力水1 65±0.2 64±0.5 通力水2 55±0.2 56±0.4 通力水3 53±0.3 53±0.5 通力水4 53±0.2 53±0.7 *10 次测量平均值 结论 配备光纤附件的Agilent Cary Eclipse 可快速、简便、准确地测量饮料和食品中的荧光物质。研究证实了使用光纤附件进行的测量和使用标准石英玻璃比色皿进行的测量准确度相当。此外，使用光纤的工作流程速度更快，同时去除了公认易引入测量误差的步骤。光纤附件不仅可准确而可重现地测量极少量样品，而且还无需使用比色皿。这些特点使 Cary Eclipse 和光纤成为了 QA/QC实验室进行常规荧光分析应用的理想仪器。 ( 参考文献 ) ( 1. C hristensen，J. Foodfluor- Food Fluorescence Library (2005)； University of Copenhagen， Denmark.http：//www.models.kvl.dk/foodfluor ) ( 2. . C ( hen， G. Q.； Wu， Y. M.； Wang， J.； Zhu， T . ； G ao， S.M . . Guang Pu Xue Yu Guang Pu Fen Xi (Spectroscopy and Spectral Analysis) 2009，29 ， 2518-2522 ) ( 3. O'Reilly， J. E. J. Chem. Edu. 1975， 52， 610-612 ) ( 4. A / non. Code of Federal Regulations Title 21， V olume 3 (April 1， 2014)； U.S. Food and Drug Administration， U.SDepartment of Agriculture， Washington， DC ) 更多信息 这些数据仅代表典型的结果。有关我们的产品与服务的详细信息， 请访问我们的网站 www.agilent.com。 查找当地的安捷伦客户中心： www.agilent.com/chem/contactus-cn免费专线： 800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China _800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn www.agilent.com 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 本资料中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 @安捷伦科技(中国)有限公司，2015 2015年12月7日， 中国出版 5991-6268CHCN Agilent Technologies 配备光纤附件的Agilent Cary Eclipse 可快速、简便、准确地测量饮料和食品中的荧光物质。研究证实了使用光纤附件进行的测量和使用标准石英玻璃比色皿进行的测量准确度相当。此外，使用光纤的工作流程速度更快，同时去除了公认易引入测量误差的步骤。光纤附件不仅可准确而可重现地测量极少量样品，而且还无需使用比色皿。这些特点使Cary   Eclipse 和光纤成为了QA/QC实验室进行常规荧光分析应用的理想仪器。