1. OGGETTO
Il metodo descrive un procedimento
per la determinazione del
contenuto di steroli, singoli e
totali, delle sostanze grasse.
2. PRINCIPIO DEL METODO
La sostanza grassa, addizionata di
a-colestanolo quale standard
interno, è saponificata con
idrossido di potassio in soluzione
etanolica, quindi l'insaponificabile
viene estratto con etere etilico.
Dall'insaponificabile estratto è
separata la frazione sterolica
mediante cromatografia su placca
di gel di silice basica; gli
steroli recuperati dal gel di
silice vengono trasformati in
trimetilsilileteri ed analizzati
mediante gascromatografia in
colonna capillare.
3. APPARECCHIATURA
|
3.1.
Matraccio da 250 ml, munito
di refrigerante a ricadere
con giunti a smeriglio.
3.2.
Imbuti separatori da 500 ml.
3.3.
Matracci da 250 ml.
3.4.
Attrezzatura completa per
analisi cromatografica su
strato sottile, per lastre
di vetro 20 * 20 cm.
3.5.
Lampada a luce
ultravioletta, con lunghezza
d'onda 366 o 254 nm.
3.6.
Microsiringhe da 100 µl e
500 µl.
3.7.
Imbuto cilindrico filtrante
a setto poroso G 3 (porosità
15-40 µm) di diametro
circa 2 cm e altezza circa 5
cm, con attacco idoneo per
filtrazione sotto
vuoto e giunto smerigliato
maschio 12/21.
3.8.
Beuta per vuoto da 50 ml con
giunto femmina smerigliato
12/21 adattabile
all'imbuto filtrante (3.7.).
3.9.
Provetta da 10 ml a fondo
conico con tappo a tenuta.
3.10.
Gascromatografo idoneo per
il funzionamento con colonna
capillare, dotato
di sistema di splittaggio,
costituito da:
3.10.1. Camera
termostatica per le colonne,
idonea a mantenere la
temperatura
desiderata con la precisione
di ħ 1°C.
3.10.2. Complesso di
vaporizzazione
termoregolabile con elemento
vaporizzante in
vetro persilanizzato.
3.10.3. Rivelatore a
ionizzazione di fiamma e
convertitore-amplificatore.
3.10.4.
Registratore-integratore
idoneo per il funzionamento
con il convertitore-
amplificatore (3.10.3.), con
tempo di risposta non
superiore a 1 secondo e
con velocità della carta
variabile.
3.11.
Colonna capillare in vetro o
silice fusa, lunga 20 + 30
m, diametro interno
0,25 + 0,32 mm, internamente
ricoperta con liquido SE-52
o SE-54 o
equivalenti, con spessore
uniforme compreso fra 0,10 e
0,30 µm.
3.12.
Microsiringa per
gascromatografia da 10 µl
con ago cementato. |
4. REAGENTI
|
4.1.
Potassio idrossido,
soluzione etanolica circa 2
N: si sciolgono, sotto
raffreddamento, 130 g di
idrossido di potassio
(titolo minimo 85 %) in 200
ml di acqua distillata,
quindi si porta ad 1 litro
con etanolo. La soluzione si
conserva in bottiglie di
vetro scuro ben tappate.
4.2. Etere etilico,
puro per analisi.
4.3. Sodio solfato
anidro, puro per analisi.
4.4. Lastre di vetro
stratificate con gel di
silice, senza indicatore di
fluorescenza,
spessore 0,25 mm (sono
reperibili in commercio già
pronte per l'uso).
4.5. Potassio
idrossido, soluzione
etanolica 0,2 N: si
sciolgono 13 g di idrossido
di
potassio in 20 ml di acqua
distillata e si porta a 1
litro con etanolo.
4.6. Benzene, per
cromatografia (vedi 5.2.2).
4.7. Acetone, per
cromatografia (vedi 5.2.2).
4.8. Esano, per
cromatografia (vedi 5.2.2).
4.9. Etere etilico,
per cromatografia.
4.10. Cloroformio,
puro per analisi.
4.11. Soluzione di
riferimento per la
cromatografia su placca:
colesterolo o
fitosteroli, soluzione al 5
% in cloroformio.
4.12.
2,7-Diclorofluoresceina,
soluzione etanolica allo 0,2
%. Si rende
leggermente basica
aggiungendo qualche goccia
di soluzione alcolica 2 N di
idrossido di potassio.
4.13. Piridina
anidra, per cromatografia.
4.14.
Esametildisilazano.
4.15.
Trimetilclorosilano.
4.16. Soluzioni
campione di
trimetilsilileteri degli
steroli: si preparano al
momento
dell'impiego partendo da
steroli puri o da miscele di
steroli ottenute da oli
che li contengano.
4.17. a-colestanolo,
soluzione allo 0,2 % (m/V)
in cloroformio (standard
interno).
4.18. Gas vettore:
idrogeno o elio, puri per
gascromatografia.
4.19. Gas ausiliari:
- idrogeno, puro per gascromatografia
- aria, pura per gascromatografia.
|
5.
PROCEDIMENTO
|
5.1.
Preparazione dell'insaponificabile.
5.1.1.
Nel matraccio da 250 ml si
introduce, impiegano la
microsiringa da 500 µl,
un
volume di soluzione di
a -colestanolo allo
0,2 % in cloroformio
(4.17.) che contenga
una quantità di a
-colestanolo
corrispondente a circa
il 10 % del contenuto
di steroli
nell'aliquota di
campione da prelevare
per la determinazione.
Ad esempio per 5 g di
campione si aggiungano
500 µl della soluzione
di a-colestanolo allo
0,2 % se trattasi di
un olio di oliva e 1
500 µl se trattasi di
oli di semi o olio di
sansa di oliva. Si
evapora in corrente di
azoto fino a
secchezza, quindi
nello stesso matraccio
si pesano esattamente
5 g di campione secco
e filtrato.
In caso di oli e
grassi animali o
vegetali contenenti
quantità notevoli di
colesterolo può essere
presente un picco
avente tempo di
ritenzione identico al
colestanolo. In tali
casi occorre
analizzare la frazione
sterolica in doppio
con e senza standard
interno. |
5.1.2.
Si aggiungono 50 ml di
soluzione etanolica di
idrossido di potassio 2 N,
si
|
applica
il refrigerante a
ricadere e si scalda a
leggera ebollizione su
bagnomaria sotto
continua energica
agitazione, fino a
saponificazione
avvenuta (la soluzione
diviene limpida). Si
continua il
riscaldamento ancora
per 20 minuti, quindi
si aggiungono 50 ml di
acqua distillata
facendoli scendere
dall'alto del
refrigerante, si
stacca il refrigerante
e si raffredda il
matraccio a circa
30°C. |
5.1.3.
Si travasa il contenuto del
matraccio quantitativamente,
in un imbuto
separatore da 500 ml,
aiutandosi con acqua
distillata, a più
riprese, impiegandone
complessivamente circa
50 ml. Si aggiungono
circa 80 ml di etere
etilico, si agita
energicamente per
circa 30 secondi e si
lascia stratificare
(nota 1). Si separa la
fase acquosa
sottostante
raccogliendola in un
secondo imbuto
separatore. Sulla fase
acquosa si effettuano
ancora due estrazioni,
con le stesse
modalità, impiegando
ogni volta 60-70 ml di
etere etilico.
Nota 1 -
Eventuali emulsioni
possono essere
eliminate aggiungendo,
mediante spruzzetta,
piccole quantità di
alcool etilico o
metilico. |
5.1.4.
Si riuniscono gli estratti
eterei in un unico imbuto
separatore e si lavano
|
con
acqua distillata (50
ml per volta) fino a
reazione neutra delle
acque di lavaggio.
Eliminata l'acqua di
lavaggio, si essicca
con solfato di sodio
anidro e si filtra, su
solfato sodico anidro,
in un matraccio da 250
ml previamente pesato,
lavando imbuto e
filtro con piccole
quantità di etere
etilico. |
5.1.5.
Si distilla l'etere fino a
pochi ml, quindi si porta a
secco sotto leggero vuoto
|
o in
corrente di azoto, si
completa
l'essiccamento in
stufa a 100°C per un
quarto d'ora circa e,
dopo raffreddamento in
essiccatore, si pesa. |
5.2.
Separazione della frazione
sterolica.
5.2.1.
Preparazione delle lastre
basiche: si immergono le
lastre al gel di silice
(4.4.),
completamente, nella
soluzione etanolica
0,2 N di idrossido di
potassio (4.5.) per 10
secondi, si lasciano
quindi asciugare sotto
cappa per 2 ore ed
infine si pongono in
stufa a 100°C per 1
ora. Si tolgono dalla
stufa e si conservano
in essiccatore a
cloruro di calcio fino
al momento
dell'impiego (le
placche così trattate
devono essere
impiegate entro 15
giorni).
Nota 2 -
Impiegando per la
separazione della
frazione sterolica
delle lastre di gel di
silice basiche si
elimina la necessità
del trattamento dell'insaponificabile
con allumina. In tal
modo vengono
trattenuti sulla linea
di caricamento tutti i
composti di natura
acida (acidi grassi ed
altro) ottenendosi
così la banda degli
steroli nettamente
separata dalle bande
degli alcoli alifatici
e triterpenici.
|
5.2.2.
Nella camera di sviluppo
delle lastre si introduce
una miscela benzene-
acetone
95:5 (V/V) fino
all'altezza di circa 1
cm. In alternativa può
essere usata una
miscela esano-etere
etilico 65:35 (V/V).
Si chiude la camera
con l'apposito
coperchio e si lascia
così per almeno
mezz'ora in modo che
si stabilisca
l'equilibrio
liquido-vapore. Sulle
superfici interne
della camera possono
essere fissate delle
strisce di carta da
filtro che peschino
nell'eluente: questo
accorgimento permette
di ridurre di circa
1/3 il tempo di
sviluppo e di ottenere
una più uniforme e
regolare eluizione dei
componenti.
Nota 3 - Al
fine di ottenere
condizioni di
eluizione
perfettamente
riproducibili la
miscela di sviluppo
deve essere sostituita
ad ogni prova.
|
5.2.3.
Si prepara una soluzione al
5 % circa di
insaponificabile (5.1.5.) in
|
cloroformio e, con la
microsiringa da 100 µl
si depositano su una
placca cromatografica
(5.2.1.) a 2 cm circa
da una estremità, 0,3
ml di detta soluzione,
in striscia il più
possibile sottile ed
uniforme. In
allineamento con la
linea di caricamento,
ad un'estremità della
lastra si depositano
2-3 µl della soluzione
di riferimento degli
steroli (4.11.), allo
scopo di identificare,
a sviluppo ultimato,
la banda degli steroli.
|
5.2.4.
Si pone la placca nella
camera di sviluppo preparata
come detto in 5.2.2.
|
La
temperatura ambiente
dovrà essere mantenuta
fra 15 e 20°C. Si
chiude subito la
camera col coperchio e
si lascia eluire fino
a che il fronte del
solvente sia arrivato
a circa 1 cm dal bordo
superiore della
placca. Si rimuove
quindi la placca dalla
camera di sviluppo e
si evapora il solvente
in corrente di aria
calda oppure lasciando
la placca per un pò di
tempo sotto cappa.
|
5.2.5.
Si spruzza la placca
debolmente ed uniformemente
con la soluzione di 2,7-
|
diclorofluoresceina.
Osservando la lastra
alla luce
ultravioletta si
individua la banda
degli steroli per
allineamento con la
macchia ottenuta con
la soluzione di
riferimento; si
delimitano con una
matita nera i limiti
della banda lungo i
margini di
fluorescenza. |
5.2.6.
Con una spatola metallica si
raschia il gel di silice
compreso nell'area
|
delimitata. Il
materiale asportato,
finemente sminuzzato,
viene introdotto
nell'imbuto filtrante
(3.7.); si aggiungono
10 ml di cloroformio
caldo, si mescola
accuratamente con la
spatola metallica e si
filtra aiutandosi con
il vuoto, raccogliendo
il filtrato nella
beuta (3.8.) collegata
all'imbuto filtrante.
Si lava il residuo
nell'imbuto per tre
volte con etere
etilico (circa 10 ml
per volta)
raccogliendo sempre il
filtrato nella stessa
beuta adattata
all'imbuto. Si evapora
il filtrato fino ad un
volume di circa 4-5
ml, si trasferisce la
soluzione residua
nella provetta da 10
ml (3.9.) previamente
pesata, si porta a
secco con blando
riscaldamento in
leggera corrente di
azoto, si riprende con
qualche goccia di
acetone, si riporta
ancora a secco, si
pone 10 minuti circa
in stufa a 105°C indi
si lascia raffreddare
in essiccatore e si
pesa. Il residuo
contenuto nella
provetta è costituito
dalla frazione
sterolica. |
5.3.
Preparazione dei
trimetilsilileteri.
5.3.1.
Nella provetta contenente la
frazione sterolica si
aggiunge il reattivo per la
sililazione,
costituito da una
miscela di
piridina-esametildisilazano-trimetilclorosilano
9:3:1 (V/V/V) (nota 4)
in ragione di 50 µl
per ogni milligrammo
di steroli, evitando
ogni assorbimento di
umidità (nota 5).
Nota 4 -
Esistono in commercio
soluzioni già pronte
per l'uso; sono
inoltre disponibili
altri reagenti
silanizzanti, quali ad
esempio il
bis-trimetiltrifluorolacetammide
+ 1 %
trimetilclorosilano da
diluire son uno stesso
volume di piridina
anidra. |
5.3.2.
Si tappa la provetta, si
agita cautamente (senza
capovolgere) fino a
completa
solubilizzazione degli
steroli. Si lascia a
sé per almeno 15
minuti a temperatura
ambiente, quindi si
centrifuga per alcuni
minuti: la soluzione
limpida è pronta per
l'analisi
gascromatografica.
Nota 5 -
L'eventuale formazione
di una leggera
opalescenza è normale
e non è causa di alcun
disturbo. La
formazione di un
flocculato bianco o la
comparsa di una
colorazione rosa sono
indizio della presenza
di umidità o di
alterazione del
reattivo. In questo
caso la prova dovrà
essere ripetuta. |
5.4.
Analisi gascromatografica.
5.4.1.
Operazioni preliminari,
condizionamento della
colonna.
5.4.1.1.
Si installa nel
gascromatografo la colonna,
collegando il terminale di
|
ingresso
all'evaporatore
connesso col sistema
di splittaggio e il
terminale di uscita al
rivelatore. Si
eseguono i controlli
generali del complesso
gascromatografico
(tenuta dei circuiti
dei gas, efficienza
del rivelatore,
efficienza del sistema
di splittaggio e del
sistema di
registrazione, ecc.).
|
5.4.1.2.
Se la colonna è messa in uso
per la prima volta è
consigliabile procedere
al suo
condizionamento. Si fa
fluire un leggero
flusso di gas
attraverso la colonna
stessa, quindi si
accende il complesso
gascromatografico e si
inizia un
riscaldamento graduale
fino a raggiungere una
temperatura di almeno
20°C superiore a
quella di esercizio
(nota 6). Si mantiene
tale temperatura per
almeno 2 ore, quindi
si porta il complesso
alle condizioni di
funzionamento
(regolazione del
flusso dei gas e dello
splittaggio,
accensione della
fiamma, collegamento
con il registratore
elettronico,
regolazione della
temperatura della
camera per la colonna,
del rivelatore e
dell'iniettore, ecc.)
e si registra il
segnale ad una
sensibilità almeno 2
volte superiore a
quella prevista per
l'esecuzione
dell'analisi. Il
tracciato della linea
di base deve risultare
lineare, esente da
picchi di qualsiasi
natura, e non deve
presentare deriva. Una
deriva rettilinea
negativa indica
imperfetta tenuta
delle connessioni
della colonna, una
deriva positiva indica
un insufficiente
condizionamento della
colonna.
Nota 6 - La
temperatura di
condizionamento deve
in ogni caso essere
inferiore di almeno
20°C alla temperatura
massima prevista per
il liquido di
ripartizione
impiegato. |
5.4.2.
Scelta delle condizioni
operative.
5.4.2.1.
Condizioni operative di
massima sono le seguenti:
-
temperatura della
colonna: 260°C ħ 5°C
- temperatura
dell'evaporatore:
280°C
- temperatura del
rivelatore: 290°C
- velocità lineare del
gas di trasporto: elio
20 + 35 cm/s, idrogeno
30 + 50 cm/s
- rapporto di
splittaggio: da 1:50 a
1:100
- sensibilità
strumentale: da 4 a 16
volte l'attenuazione
minima
- sensibilità di
registrazione: 1 + 2
mV f.s.
- velocità della
carta: 30 + 60 cm/ora
- quantità di sostanza
iniettata: 0,5 + 1 µl
di soluzione di TMSE.
Tali condizioni
possono essere
modificate in funzione
delle caratteristiche
della colonna e del
gascromatografo in
modo da ottenere
cromatogrammi che
soddisfino le
condizioni seguenti:
- il tempo di
ritenzione del b
-sitosterolo deve
essere 20 ħ 5 minuti
- il picco del
campesterolo deve
essere: per l'olio di
oliva (contenuto medio
3 %) 15 ħ 5 % del
fondo scala, per
l'olio di soia
(contenuto medio 20 %)
80 ħ 10 % del fondo
scala
- si deve avere
separazione di tutti
gli steroli presenti;
è necessario che i
picchi oltre che
separati siano anche
completamente risolti
cioè che il tracciato
del picco raggiunga la
linea di base prima
dell'uscita del picco
successivo. È tuttavia
tollerata anche una
risoluzione incompleta
a condizione però che
sia quantificabile
secondo la
perpendicolare il
picco a TRR 1,02. |
5.4.3.
Esecuzione dell'analisi.
5.4.3.1.
Con la microsiringa da 10 µl
si preleva 1 ml di esano, si
aspirano 0,5 µl di
|
aria e
successivamente 0,5 +
1 µl della soluzione
del campione; si alza
ancora lo stantuffo
della siringa in modo
che l'ago sia vuoto.
Si introduce l'ago
attraverso la membrana
del complesso di
iniezione e dopo 1-2
secondi si inietta
rapidamente e si
estrae quindi
lentamente l'ago dopo
circa 5 secondi.
|
5.4.3.2.
Si effettua la registrazione
fino a completa eluizione
dei TMSE degli
steroli
presenti.
La linea di base deve
essere sempre
corrispondente ai
requisiti richiesti
(5.4.1.2.). |
5.4.4.
Identificazione dei picchi.
L'identificazione dei
singoli picchi viene
effettuata in base ai
tempi di ritenzione e
per paragone con
miscele di TMSE degli
steroli, analizzate
nelle medesime
condizioni.
Gli steroli vengono
eluiti secondo il
seguente ordine:
colesterolo,
brassicasterolo,
24-metilencolesterolo,
campesterolo,
campestanolo,
stigmasterolo, D
7-campesterolo, D
5'23-stigmastadienolo,
clerosterolo, b
-sitosterolo,
sitostanolo, D
5-avenasterolo, D
5'24-stigmastadienolo,
D 7-stigmastenolo, D
7-avenasterolo.
Nella Tabella I sono
riportati i tempi di
ritenzione relativi al
sitosterolo per le
colonne SE 52 e SE 54.
Le figure 1 e 2
illustrano
cromatogrammi tipici
di alcuni oli.
|
5.4.5.
Valutazione quantitativa.
5.4.5.1.
Si procede al calcolo con
l'integratore, delle aree
dei picchi dell'a-
|
colestanolo e degli
steroli. Non vengono
considerati i picchi
di eventuali
componenti non
compresi fra quelli
elencati nella Tabella
I. Il coefficiente di
risposta dell'a-colestanolo
si deve intendere
unitario. |
5.4.5.2.
Si calcola il contenuto di
ogni singolo sterolo, in
mg/100 g di sostanza
|
grassa,
come segue:
sterolo
x = (AX * ms * 100 /
As * m)
in cui:
AX = area del picco
dello sterolo x, in
millimetri quadrati;
As = area del picco
dell' a -colestanolo,
in millimetri
quadrati;
ms = massa di a
-colestanolo aggiunta,
in milligrammi;
m = massa del campione
prelevato per la
determinazione, in
grammi. |
|
6. ESPRESSIONE DEI RISULTATI
|
6.1
Si riportano i contenuti dei
singoli steroli, in mg/100 g
di sostanza grassa e, come
steroli totali, la loro
somma.
6.2
Si calcola il contenuto
percentuale di ogni singolo
sterolo dal rapporto fra
l'area del picco
corrispondente e la
sommatoria delle aree dei
picchi degli steroli.
%
Dello sterolo x = (AX / ċ A)
* 100
in cui:
AX = Area del picco X,
ċ A = Sommatoria delle aree
di tutti i picchi.
|
APPENDICE:
Determinazione della velocità
lineare dei gas.
Nel gascromatografo, regolato alle
normali condizioni operative, si
iniettano 1 + 3 ml di metano (o
propano) e si cronometra il tempo
che il gas impiega a percorrere la
colonna, dal momento
dell'iniezione al momento
dell'uscita del picco (tM). La
velocità lineare in cm/s è data da
L/tM in cui L è la lunghezza della
colonna in centimetri e tM è il
tempo cronometrato in secondi.
Tabella 1
Tempi di ritenzione relativi degli
steroli
|
Picco |
Identificazione |
Tempo
di ritenzione relativo |
Colonna
SE 54 |
Colonna
SE 52 |
|
1 |
colesterolo |
D -5-colesten-3b -olo |
0,67 |
0,63 |
|
2 |
colestanolo |
5a colestan-3b -olo |
0,68 |
0,64 |
|
3 |
brassicasterolo |
[24S]-24-metil-D-5,22-colestadien-3b
-olo |
0,73 |
0,71 |
|
4 |
24-metilencolesterolo |
24-metilenD
-5,24-colestadien-3b-olo |
0,82 |
0,80 |
|
5 |
campesterolo |
[24R]-24-metil-D
-5-colesten-3b-olo |
0,83 |
0,81 |
|
6 |
campestanolo |
[24R]-24-metil-colestan-3b
-olo |
0,85 |
0,82 |
|
7 |
stigmasterolo |
[24S]-24-etil-D-5,22-colestadien-3b
-olo |
0,88 |
0,87 |
|
8 |
D -7-campesterolo |
[24R]-24-metil-D
-7-colesten-3b-olo |
0,93 |
0,92 |
|
9 |
D -5,23-stigmastadienolo |
[24R,S]-24-etil-D-5,23-colestadien-3b
-olo |
0,95 |
0,95 |
|
10 |
clerosterolo |
[24S]-24-etil-D-5,25-colestadien-3b
-olo |
0,96 |
0,96 |
|
11 |
b-sitosterolo |
[24R]-24-etil-D -5-colesten-3b
-olo |
1,00 |
1,00 |
|
12 |
sitostanolo |
24-etil-colestan-3b -olo |
1,02 |
1,02 |
|
13 |
D -5-avenasterolo |
[24Z]-24-etiliden-5-colesten-3b-olo |
1,03 |
1,03 |
|
14 |
D -5,24-stigmast adienolo |
[24R,S]-24-etil-D-5,24-colestadien-3b
-olo |
1,08 |
1,08 |
|
15 |
D -7-stigmastenolo |
[24R,S]-24-etil-D
-7-colesten-3b-olo |
1,12 |
1,12 |
|
16 |
D -7-avenasterolo |
[24Z]-24-etiliden-D
-7-colesten-3b-olo |
1,16 |
1,16 |
|
Figura 1
Gascromatogramma della
frazione sterolica
di un olio di oliva grezzo

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Figura 2
Gascromatogramma della
frazione sterolica
di un olio di oliva raffinato

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