基于固相萃取-液相色谱/三重四极杆质谱联用技术同步测定海水中水溶性与脂溶性维生素的创新方法

本研究针对海水中维生素检测的技术难题，开发了同步固相萃取(SPE)结合UHPLC/MS QQQ的分析方法，首次实现了8种水溶性维生素(B1 -B12 )与11种脂溶性维生素(A/D/E/K)的同步检测，定量限达0.01-0.5 μg kg-1 。该技术为海洋生态研究和海水基保健品开发提供了关键分析方法支撑。

　　

【研究背景】
海洋作为生命的摇篮，其蕴含的维生素对浮游植物生长和人类健康具有双重意义。然而现有研究多聚焦于维生素B₁₂
，对其他维生素（尤其是脂溶性维生素）的检测存在巨大技术空白。传统方法面临海水复杂盐基质的干扰，且缺乏同步检测水溶性与脂溶性维生素的有效手段。西班牙Laboratoires Quinton International公司提供的海水样本，亟需建立高灵敏度分析方法来评估其作为功能性食品的价值。

【研究方法】
研究团队开发了基于Strata C18-E固相萃取柱的同步前处理方法：1L海水样本经pH6.5调节后，以3 mL/min流速通过SPE柱，40 mL甲醇洗脱后氮吹浓缩。采用Agilent 1290 UHPLC耦合6490三重四极杆质谱，分别建立水溶性（C18柱，0.1%甲酸-甲醇梯度）和脂溶性（90%乙腈等度洗脱）维生素的检测方法，通过MRM模式优化碰撞能量（10-60 V）。方法验证包括线性范围（0.1-20 μg kg^-1
水溶性/0.5-250 μg kg^-1
脂溶性）、回收率（76-90%）和重复性（RSD 2-13%）。

【研究结果】
3.1 色谱方法优化
通过单因素实验确定最佳柱温（40°C）和流动相组成，水溶性维生素采用甲酸-甲醇梯度在7分钟内完成分离，脂溶性维生素通过乙腈-甲醇梯度在10分钟内实现11种化合物的基线分离。

3.2 检测方法优化
在SIM模式下确定380V为最佳碎裂电压，MRM模式下筛选出各维生素特征离子对，如维生素B₁
（265→122）和维生素D₃
（385→367）。

3.3 分析性能
水溶性维生素LOQ达0.01-0.1 μg kg^-1
，脂溶性维生素统一为0.5 μg kg^-1
。实际样本检测显示未过滤海水中维生素D₃
（12.1 ng L^-1
）和K₁
（17.7 ng L^-1
）含量显著高于过滤样本，提示过滤过程可能导致维生素损失。

3.5 方法对比
相较于既往仅检测B族维生素的研究（如Bruns等采用PPL柱的方法），本技术首次实现脂溶性维生素检测，且灵敏度与文献报道的B₁₂
检测限（0.01 pM）相当。

【结论与意义】
该研究突破性地建立了海水中全谱维生素的分析技术体系，首次证实海水存在维生素A（视黄醛8.3 ng L^-1
）、D₃
和E（α-生育酚13.1 ng L^-1
）等脂溶性维生素。这不仅为理解海洋维生素循环提供了新工具，更对评估海水补充剂的营养价值具有重大意义。发表于《Journal of Food Composition and Analysis》的成果，为海洋疗法（marine therapy）的科学验证奠定了方法学基础。