甜菜堿的化學(xué)名稱是三甲基甘氨酸［1–4］，具有高效供應(yīng)甲基的能力，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。由于動(dòng)物不能自身合成甲基，而在新陳代謝過(guò)程中需要攝入足夠的甲基，因此甜菜堿是一種十分重要的飼料添加劑。此外，甜菜堿對(duì)飼料中維生素的穩(wěn)定、提高動(dòng)物的瘦肉率［2］作用十分明顯，建立準(zhǔn)確、穩(wěn)定地測(cè)定飼料中甜菜堿的方法具有重要意義。

黃紅娜［1］等人曾經(jīng)就甜菜堿的測(cè)定進(jìn)行過(guò)綜述，其中使用高效液相色譜法測(cè)定有較多的文獻(xiàn)報(bào)道［3–6］，使用的檢測(cè)器主要有二*管陣列檢測(cè)器、紫外檢測(cè)器和示差折光檢測(cè)器等，存在的主要缺點(diǎn)是低波長(zhǎng)檢測(cè)（190～195nm）選擇性差、靈敏度低。使用HPLC–ELSD［4］和LC–MS［7］雖然可以克服上述缺點(diǎn)但儀器價(jià)格昂貴，不便于推廣。甜菜堿在酸性條件下以季銨陽(yáng)離子形式存在，可作為一種陽(yáng)離子，以離子交換–非抑制電導(dǎo)檢測(cè)的方式進(jìn)行測(cè)定，該方法［8］采用的淋洗液有甲烷磺酸、高氯酸、酒石酸和吡啶-2，6-二羧酸混合液等，與HPLC–ELSD和LC–MS方法相比，離子色譜儀器價(jià)格相對(duì)低廉。與高效液相色譜法相比，離子色譜法電導(dǎo)檢測(cè)靈敏度明顯提高。據(jù)此，筆者使用陽(yáng)離子快速分離柱建立了一種離子色譜法測(cè)定飼料中甜菜堿的方法，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法［8］相比靈敏度高，分析時(shí)間短。
1實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

離子色譜儀：PIC–10A型，青島普仁儀器有限公司，配有PR–CD型電導(dǎo)檢測(cè)器；分析天平：精度為0.1mg，德國(guó)Sartorius公司；中速定性濾紙：撫順市民政濾紙廠；離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；數(shù)控超聲波清洗器：KQ–250DE型，昆山市超聲儀器有限公司；固相萃取柱、0.22μm針頭濾膜：青島普仁儀器有限公司；甲烷磺酸：分析純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；甜菜堿鹽酸鹽：純度不小于99%，美國(guó)FlukaBioChemika公司；三氯甲烷：化學(xué)純，萊陽(yáng)市雙雙化工有限公司；實(shí)驗(yàn)用水為Millipore純水機(jī)制得超純水，電阻率大于18.2MΩ.cm。

1.2色譜條件

色譜柱：PR–SC–7A陽(yáng)離子交換分離柱（125mm×4.6mm）；淋洗液：4.0mmol／L甲烷磺酸溶液，流速為1.00mL／min；進(jìn)樣體積：50μL。

1.3樣品預(yù)處理

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T23710–2009中［8］的方法：稱取飼料樣品2g（精確至0.0001g），置于100mL容量瓶中，加入約80mL水，混合后置于振蕩器上超聲提取30min，靜置10min，定容，搖勻。以濾紙過(guò)濾，取5mL濾液于離心管中，加入5mL三氯甲烷，劇烈振搖后以5000r／min離心10min，取上清液過(guò)固相萃取柱，用0.22μm針頭濾膜過(guò)濾，進(jìn)樣分析。

2結(jié)果與討論

2.1色譜條件的優(yōu)化

采用PR–SC–7A陽(yáng)離子交換分離柱分離Na+，K+，Mg2+，Ca2+等金屬陽(yáng)離子，進(jìn)樣體積200μL時(shí)進(jìn)樣濃度一般為0.1~10mg／L。在上述色譜條件下，10mg／L甜菜堿亦未能檢出，進(jìn)樣50mg／L甜菜堿才能在色譜圖中明顯可見(jiàn)。考慮到甜菜堿樣品進(jìn)樣濃度較高，選用50μL進(jìn)樣體積并分別配制50，100，250，500，1000mg／L的甜菜堿標(biāo)準(zhǔn)溶液，在該范圍內(nèi)甜菜堿電導(dǎo)率與質(zhì)量濃度呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r2=0.9995。

PR–SC–7A是一款快速分離柱，該分離柱可將Na+，K+，Mg2+，Ca2+等陽(yáng)離子快速分離。使用該分離柱和4.0mmol／L甲烷磺酸為流動(dòng)相時(shí)，可使甜菜堿與其它陽(yáng)離子較好地分離；濃度增大或流速加快均會(huì)造成分離度降低；濃度或流速降低則使分析時(shí)間變長(zhǎng)，因此選用該分離柱和4.0mmol／L甲烷磺酸流動(dòng)相。PR–CD型電導(dǎo)檢測(cè)器是一款高靈敏度的檢測(cè)器，甜菜堿樣品進(jìn)樣濃度較高，需使用高靈敏度的檢測(cè)器才能得到較低的定量限，因此選用該檢測(cè)器。

2.2線性方程與定量限

在1.2色譜條件下，將處理所得樣品輸入離子色譜儀進(jìn)行分析，結(jié)果如圖2所示。

分別配制50，100，250，500，1000mg／L的甜菜堿標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照濃度由低到高的順序依次進(jìn)樣分析，以質(zhì)量濃度（mg／L）為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制線性方程。以10倍的信噪比（S／N=10）計(jì)算定量限。甜菜堿的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、定量限結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1中可知，在50~1000mg／L的范圍內(nèi)，電導(dǎo)率與質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系。本方法對(duì)甜菜堿的定量限為41mg／kg，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中200mg／kg的定量限。圖2中甜菜堿的保留時(shí)間為3.75min，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法相比（保留時(shí)間7.563min），分析時(shí)間明顯縮短。

2.3回收率與重現(xiàn)性

向預(yù)處理后的飼料樣品中添加一定量的甜菜堿鹽酸鹽進(jìn)行回收試驗(yàn)，平行測(cè)定3次，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可知，甜菜堿的平均回收率為102.4%，表明該法測(cè)量準(zhǔn)確度較高。

按照1.3的方法平行處理飼料樣品5份，5份樣品中保留時(shí)間與峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，甜菜堿保留時(shí)間的重現(xiàn)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.18%，峰面積的重現(xiàn)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.19%，表明本方法的測(cè)量精密度較高，可應(yīng)用于實(shí)際樣品的分析檢測(cè)。

3結(jié)語(yǔ)

采用離子色譜法分析飼料中的甜菜堿，甜菜堿定量限滿足測(cè)量要求，重現(xiàn)性較好，準(zhǔn)確度較高，靈敏度優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，且分析時(shí)間短，是測(cè)定飼料中甜菜堿的可靠方法。