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《保健食品检验与评价技术规范》中肉碱含量测定方法适用性的探讨

文档作者：潘小红, 李涛, 杨庆懿, 林海文档来源：湖南省食品药品检验研究院		点击数：	更新时间： 2025年06月27日
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第6 卷 第10 期 食品安全质量检测学报 Vol. 6 No. 10
2015 年10 月 Journal of Food Safety and Quality Oct. , 2015
基金项目: 湖南省自然科学基金(2015JJ6121)
Fund: Supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province (2015JJ6121)
*通讯作者: 林海, 研究员, 主要研究方向为天然药物化学、药物制剂研发。E-mail: 462762014@qq.com
*Corresponding author: LIN-Hai, Researcher, Hunan Institute for Food and Drug Control, No. 60, Bayi Road, Furong District, Changsha
410001, China. E-mail: 462762014@qq.com
《保健食品检验与评价技术规范》中肉碱含量
测定方法适用性的探讨
潘小红, 李 涛, 杨庆懿, 林 海*
(湖南省食品药品检验研究院, 长沙 410001)
摘要: 目的对《保健食品检验与评价技术规范》(2003 年版)肉碱含量测定的高效液相色谱法进行适用性研
究。方法 通过对检测波长、色谱柱、流动相比例等色谱条件, 提取剂、提取温度及提取时间等提取条件的试
验研究, 探讨不同提取方法及色谱条件对检验结果的影响。结果以纯化水为提取剂、30 ℃超声20 min, 采
用色谱柱Phenomenex Gemini C18, 流动相 pH 2.5 0.05 mol/L 磷酸氢二钾:0.002 mol/L 辛烷磺酸钠:乙腈(52:45:3),
检测波长210 nm, 0.8 mL/min, 肉碱浓度在47.86~2390 μg/mL 范内呈良好的线性关系, (r2=1.0000), 平均回收率
为101.58%, RSD 值为1.46%。结论 该方法简化了提取剂配制步骤, 优化了流动相的比例, 改善了色谱柱的专
属性, 该试验条件适用于不同产品中左旋肉碱含量的测定, 可提高肉碱质量标准的实验操作性。
关键词: 肉碱; 高效液相色谱法; 检测方法研究
Discussion of applicability of L-carnitine content in the technical specification
for inspection and evaluation of health food
PAN Xiao-Hong, LI Tao, YANG Qing-Yi, LIN Hai*
(Hunan Institute for Food and Drug Control, Changsha 410001, China)
ABSTRACT: Objective To study the method for determination of L-carnitine content by high performance
liquid chromatography (HPLC) in the Technical Specification for Inspection and Evaluation of Health Food.
Methods The effects of different extractants and chromatographic conditions on the results of the test were
discussed by extraction conditions such as extractant, extraction temperature and extraction time, detection
wavelength, chromatographic column, and mobile phase ratio. Results The samples were extracted by
ultrasonic extraction with pure water as extractant, under 30 ℃ and 20 min extraction condition. The
separations was performed on a Phenomenex Gemini C18 column (4.6 mm×150 mm, 5 μm), the dipotassium
phosphate (pH 2.5 0.005 mol/L):octane sulfonate (0.002 mol/L):acetonitrile was 52:45:3 , the flow rate was 0.8
mL/min, and the detection wavelength was 210 nm. The L-camitine showed a good linearity in the range of
47.86~2390 μg/mL (r2=1.0000). The average recovery and relative standard deviation (RSD) were 101.58%
and 1.46%, respectively. Conclusion the extractant preparation was simplified, the proportion of mobile
phase was optimized, and the specificity of the chromatographic column was improved, and the test condition
was suitable for the determination of L-carnitine in different products to improve experimental operability of
第10 期 潘小红, 等: 《保健食品检验与评价技术规范》中肉碱含量测定方法适用性的探讨 4263
the carnitine quality standards.
KEY WORDS: L-camitine; high performance liquid chromatography; detection methods studies
1 引 言
左旋肉碱具有减少脂肪、促进疲劳恢复、减慢人
体衰老等功能, 人体若缺乏左旋肉碱将干扰脂肪酸
的代谢而导致能量合成不足, 易出现疲劳、肌肉无
力、心慌等症状, 因此, 左旋肉碱作为食品营养强化
剂广泛应用于奶粉(包含儿童乳粉)、饮料等食品中。
市面上宣称含左旋肉碱的保健食品品种很多, 数量
繁杂。据不完全统计, 我国减肥类保健食品, 每年以
超过20%的速度激增, 年销售总额可达上百亿, 已经
成为保健食品市场中第二大类别[1-7]。
我国左旋肉碱测定的现有国家检测标准主要有
《GB17787-1999 食品添加剂 左旋肉碱》容量分析
法、《GB 29989-2013 食品安全国家标准婴幼儿食品
和乳品中左旋肉碱的测定》紫外分析法, 《保健食品
检验与评价技术规范(2003 年版)》中的高效液色谱法,
参考文献报道主要有容量分析法、高效液相色谱法、
液相色谱质谱联用法、离子色谱法等, 但试验过程中
发现, 容量分析法干扰大, 液相色谱质谱联用法、离
子色谱法仪器要求较高[8-15], 因此, 本实验对《保健
食品检验与评价技术规范(2003 年版)》中左旋肉碱的
高效液相色谱法进行探讨, 通过对左旋肉碱提取条
件及色谱条件的实验研究, 简化了提取剂配制步骤,
优化了流动相的比例, 选择肉碱的专属色谱柱, 扩大
标准的适用范围, 结果表明, 该试验条件适用于不同
产品中左旋肉碱含量的测定。
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 试验原料
药店、超市、专柜购买宣称含左旋肉碱的保健
食品。
2.1.2 仪器与试剂
高效液相色谱仪(Agilent 1260 Infinity, 美国安捷伦
公司); 紫外可见分光光度计(UV-2550, 日本SHIMADZU
公司); 超声波清洗器(SBZS-12D, SCIENTZ); 电子分
析天(TB-215D, 美国DENVER 公司)。
左旋肉碱标准品: 德国Dr. Ehrenstorfer, 批
号:00506, 含量99.0%。
2.2 实验方法
2.2.1 色谱条件的选择
色谱柱: CAPCELL PAK CR (4.6 mm×250 mm, 5
μm) 、Nucleosil C18 (4.6 mm×250 mm, 5 μm) 、
Phenomenex Gemini C18 (4.6 mm×250 mm, 5 μm); 流
动相: 0.05 mol/L 磷酸氢二钠溶液(pH=2.5):0.002
mol/L 辛烷磺酸钠:乙腈; 流速: 0.8 mL/min; 扫描波
长: 190 nm~400 nm; 检测波长: 210 nm; 柱温: 30 ℃;
进样量: 5~10 μL。
2.2.2 提取条件的选择
对不同提取方法、提取剂、提取温度和提取时间
进行单因素试验研究, 选取提取pH(3、4、纯化水), 提
取温度(20、30、40 ℃)及超声时间(10、15、20 min)
为正交实验的3 因素3 水平, 选用L9(34)正交表进行
组合试验, 利用正交设计助手II V3.1 进行结果分析,
确定左旋肉碱最佳提取条件, 详见表1。
2.2.3 样品测定
准确称取粉碎并混合均匀的样品约0.50 g 于100
mL 具塞三角瓶中, 加入 50.00 mL 纯化水, 30 ℃ 超
声提取20 min, 混匀, 过0.45 μm 滤膜, 供HPLC 分
析用。
3 结果与分析
3.1 色谱条件的选择
3.1.1 检测波长的选择
左旋肉碱标准溶液在190~400 nm 波长范围内光
谱扫描图见图1, 结果表明左旋肉碱的最大吸收波长
为193 nm。
考虑到左旋肉碱在低波长200 nm 左右干扰较多
[13], 为保证检测方法的灵敏度及准确度, 本实验参
考《保健食品检验与评价技术规范》(2003 年版), 选
用210 nm 为检测波长。
3.1.2 色谱柱的选择
左旋肉碱对色谱柱的要求较专一, 本实验选用
《保健食品检验与评价技术规范》(2003 年版)及参考
文献报道的几款色谱柱, 结果发现Phenomenex
Gemini C18 色谱柱能将左旋肉碱很好的分离, 出峰时
4264 食品安全质量检测学报 第6 卷
表1 实验因素水平表
Table 1 Level of experimental factors
试验号 提取温度℃ 提取PH 超声时间(min) 空列
1 20 3 10 Ⅰ
2 20 4 15 Ⅱ
3 20 纯化水 20 Ⅲ
4 30 3 15 Ⅲ
5 30 4 20 Ⅰ
6 30 纯化水 10 Ⅱ
7 40 3 20 Ⅱ
8 40 4 10 Ⅲ
9 40 纯化水 15 Ⅰ
图1 左旋肉碱标准溶液光谱图
Fig. 1 The spectra of L-carnitine standard solution
间较合适, 说明Phenomenex Gemini C18 色谱柱在合
适的离子浓度和酸度的流动相中, 对左旋肉碱有很
好的保留和分离, 因此, 选择Phenomenex Gemini
C18 色谱柱, 图2 为使用Phenomenex Gemini C18 色谱
柱时左旋肉碱标准溶液的色谱图[14-18]。
3.1.3 流动相及流动相比例的确定
流动相酸度越大, 左旋肉碱的保留时间越长。
同时, 流动相的离子强度越强, 流动相的洗脱能力
越强, 即保留时间越短。实验发现, 流动相中离子浓
度及酸的强度对左旋肉碱分离影响非常大, 尤其是
样品中杂质与标准的分离。因此, 选择pH 2.5 的0.05
mol/L 磷酸氢二钾溶液, 0.002 mol/L 辛烷磺酸钠溶
液分别单独配制于独立泵中, 通过对流动相的不同
比例进行比较分析, 最终选择磷酸氢二钾:辛烷磺酸
钠:乙腈=52:45:3。在该流动相比例下, 分离效果最
佳, 左旋肉碱没有受到其他杂质的干扰。另一方面,
因人工配制试剂存在误差会影响分离效果, 应将3
种流动相溶液单独配制, 分别存放, 在样品分析时,
方便调节各流动相的比例, 可以有效分离左旋肉碱
与杂质。
3.2 提取条件的选择
3.2.1 提取方法的选择
据文献报道, 左旋肉碱在pH 值为3~6 的溶液中
稳定储存1 年以上, 能耐200 ℃以上的高温, 具有较
好的溶水性和吸水性[7]。本试验采用超声、索氏抽提、
加热回流等不同提取方法、不同酸度的提取溶剂、提
取温度进行研究, 实验结果表明: 提取温度从
10~30℃时, 左旋肉碱含量逐渐升高; 然而当温度≥
40 ℃时, 随着提取温度升高, 左旋肉碱含量相对变
化不大。超声时间在5~30 min 范围内, 随着时间延
长, 提取效果增加, 此本试验设立L9(34)正交试验,
考察提取时间、温度、pH 对提取结果的影响。正交
实验的结果分析见表2, 效应曲线见图3。
方差结果分析显示, 提取温度: K2＞K3＞K1; 提
取pH 因素: K3＞K2＞K1; 超声时间因素: K3＞K1＞
K2。优选组合为A2B3C3, 即最优提取左旋肉碱条件是
提取温度30 ℃、提取pH5、超声时间为20 min。
3.3 方法学考察
3.3.1 线性结果分析
经HPLC 分析后得到标准曲线见图4。结果表明
该方法在47.86 μg/mL~2390.00 μg/mL 范围内呈线性
关系。回归方程为Y=19.1837X+0.4617, r2=1.0000。
第10 期 潘小红, 等: 《保健食品检验与评价技术规范》中肉碱含量测定方法适用性的探讨 4265
图2 Phenomenex Gemini C18 色谱柱色谱图
Fig. 2 Chromatogram of Phenomenex Gemini C18
表2 正交实验方案以及结果分析
Table 2 Orthogonal test programs and results analysis
试验号 A 提取温度(℃) B 提取pH C 超声时间(min) 空列 左旋肉碱含量(mg/100 g)
1 20 3 10 Ⅰ 721
2 20 4 15 Ⅱ 758
3 20 纯化水 20 Ⅲ 954
4 30 3 15 Ⅲ 954
5 30 4 20 Ⅰ 1047
6 30 纯化水 10 Ⅱ 1156
7 40 3 20 Ⅱ 917
8 40 4 10 Ⅲ 905
9 40 纯化水 15 Ⅰ 1021
K1 811.000 864.000 927.333 929.667
K2 1052.333 903.333 911.000 943.667
K3 947.667 1043.667 972.667 937.3667
R 241.333 179.667 61.667 14.000
图3 效应曲线图
Fig. 3 Effect curve chart
4266 食品安全质量检测学报 第6 卷
图4 左旋肉碱标准曲线
Fig. 4 Standard curve of L-carnitine
3.3.2 回收率考察
根据优化的条件, 对其进行方法学考察, 精密
度RSD 值为1.18%。经计算后得到平均回收率为
101.58%, RSD 值为1.46%。结果表明, 该方法可靠,
且在24 h 内稳定。
3.4 样品测定结果分析
根据优化结果, 对市面上宣称含有左旋肉碱的
样品进行测定, 其中合格的样品左旋肉碱含量与说
明书左旋肉碱标示的含量范围基本一致, 图5 为其中
2 批不同厂家的样品色谱图。
图5 样品色谱谱
Fig. 5 Chromatogram of samples
4 结论与讨论
左旋肉碱是类维生素类营养素[7, 13], 同时是食
物的组成成分, 安全稳定性好、保健功效明显, 在食
品、保健品领域有着巨大的前景。本实验主要对《保
健食品检验与评价技术规范(2003 年版)》中左旋肉碱
的高效液相色谱法进行适用性探讨, 提出系统的最
佳条件为以纯化水为提取剂、30 ℃超声20 min, 采用
色谱柱Phenomenex Gemini C18, 流动相 pH2.5 0.05
mol/L 磷酸氢二钾:0.002 mol/L 辛烷磺酸钠:乙腈
(52:45:3), 简化了提取剂配制步骤, 优化流动相的比
例, 同时改善了色谱柱的专属性, 此系统下, 肉碱浓
度在47.86 μg/mL~2390.00 μg/mL 范围内呈良好的线
性关系(r2=1.0000), 平均回收率为101.58%, RSD 值
为1.46%适用于不同厂家不同产品中肉碱含量的测
定, 提高了《保健食品检验与评价技术规范(2003 年
版)》肉碱测定的实验操作性。
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(责任编辑: 李振飞)
作者简介
潘小红, 助理研究员, 主要研究方向
为食品、药品、保健食品及化妆品的检验及
研发。
E-mail: panxiaohong56781@163.com
林 海, 研究员, 主要研究方向为天
然药物化学、药物制剂研发。
E-mail: 462762014@qq.com

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