周元元,楊嘉,盧偉,張鵬,朱姜,王帥
(揚(yáng)州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所,江蘇 揚(yáng)州 225000)
雙氰胺,又名二聚氰胺,二氰二胺。新西蘭的部分農(nóng)場(chǎng)將其用作硝化抑制劑,其目的是為了降低水中硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)和減少溫室氣體排放,但是通過食物鏈的傳遞,雙氰胺會(huì)到達(dá)奶粉中,最終進(jìn)入人體中。新西蘭檢測(cè)了近2000個(gè)奶粉樣品,有371個(gè)樣品中檢出雙氰胺。在我國(guó)消費(fèi)者對(duì)乳制品的安全特別重視和關(guān)注,因此有必要對(duì)奶粉中的雙氰胺進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
目前奶粉中雙氰胺的檢測(cè)方法主要是液相色譜-質(zhì)譜法[1-2],同時(shí)還有其他食品、藥品、空氣中雙氰胺的檢測(cè)報(bào)道,主要是液相色譜法和液相色譜-質(zhì)譜法[3-6]。液質(zhì)儀器價(jià)格昂貴,操作專業(yè)要求高,因此普及率不高。樣品基質(zhì)的差異使上述文獻(xiàn)中的前處理方法無法滿足奶粉樣品的檢測(cè)。本文通過對(duì)提取溶劑和色譜分離條件的優(yōu)化,建立了高效液相色譜測(cè)定奶粉中雙氰胺質(zhì)量濃度的方法。
雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)品(純度99%),0.22 μm針式微孔濾膜過濾器,甲醇、乙醇、乙腈為色譜純,乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、三氯乙酸、氨水均為國(guó)產(chǎn)分析純,實(shí)驗(yàn)用水符合GB/T 6682一級(jí)水要求。
Agilent 1200高效液相色譜儀(配有二極管陣列檢測(cè)器),渦旋混合器,Milli-Q Academic超純水機(jī),Sartorius CP225D型電子天平,SIGMA 3K15高速離心機(jī),KQ-250E型超聲波清洗器。
色譜柱:Shodex Asahipak NH2P-50 4E氨基柱(4.6mm×250mm,5 μm);柱溫為40 ℃;進(jìn)樣量為10 μL;流動(dòng)相:乙腈-水 (70∶30,體積比),其中每100 mL水中添加25%氨水0.2 mL;流速為1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)為218 nm。
準(zhǔn)確稱取適量雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)品,用甲醇溶解得到質(zhì)量濃度為500 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用甲醇稀釋標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液, 配制成質(zhì)量濃度為0.008,0.02,0.08,0.4,2.0,4.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,確定線性范圍。
稱取2 g均勻樣品(準(zhǔn)確至0.001 g),置于50 mL具塞刻度試管中,加水10 mL,充分溶解后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%三氯乙酸水溶液定容至滿刻度,超聲5 min后靜置20 min,上清液經(jīng)0.22 μm 水系濾膜過濾,供HPLC分析。
2.1.1 色譜柱的選擇
雙氰胺的極性較強(qiáng),C18柱對(duì)其沒有保留,需要使用離子對(duì)試劑,而后者對(duì)色譜柱有一定的傷害,并且檢測(cè)重復(fù)性和重現(xiàn)性較差。氨基柱能用于分離極性較大的物質(zhì),根據(jù)雙氰胺的性質(zhì),本實(shí)驗(yàn)選擇了氨基柱作為分析色譜柱。
2.1.2 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇
取質(zhì)量濃度為2 mg/L的雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)使用液及待檢樣品處理液,在190~400 nm波長(zhǎng)處進(jìn)行掃描,發(fā)現(xiàn)雙氰胺在218 nm處有較大吸收峰(圖1),且樣品處理液雜峰少,因此選擇218 nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)。測(cè)定中采用了二極管陣列檢測(cè)器對(duì)其進(jìn)行光譜掃描,結(jié)合保留時(shí)間和掃描光譜圖相似性進(jìn)行定性。
圖1 雙氰胺光譜
2.1.3 流動(dòng)相的選擇
嘗試了反相色譜分析中氨基色譜柱常用流動(dòng)相乙腈和水的不同配比,結(jié)合標(biāo)樣色譜圖峰型和樣品處理液的分離效果 (圖2和圖3),確定了最佳的流動(dòng)相條件。
圖2 雙氰胺標(biāo)樣色譜
圖3 雙氰胺奶粉樣品色譜
參照雙氰胺的溶解性,選擇了甲醇、乙醇、乙腈、1%三氯乙酸作為提取試劑定容,并配合兩種沉淀方法:(1)加水溶解樣品后加入1.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%亞鐵氰化鉀和1.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%乙酸鋅;(2)加水溶解樣品后加入2 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%乙酸鉛,進(jìn)行提取條件的優(yōu)化。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和加標(biāo)回收試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不使用沉淀劑,直接用甲醇或質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%三氯乙酸定容、振蕩提取效果較好,且兩種方法加標(biāo)回收率差異不顯著??紤]到質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%三氯乙酸水溶液減少了有機(jī)試劑的使用,降低了實(shí)驗(yàn)人員與有機(jī)試劑的接觸機(jī)會(huì),對(duì)環(huán)境更加友好,因此選擇1%三氯乙酸水溶液作為提取溶劑。
參照“1.4”配制雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)使用液,按“2.1”色譜條件進(jìn)行測(cè)定,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)繪制曲線,在質(zhì)量濃度為0.008~4.0 mg/L范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量濃度與峰面積值具有良好的線性關(guān)系(圖4),回歸方程y=90.59x+2.7451,r=0.9998。將已知濃度標(biāo)準(zhǔn)品溶液不斷稀釋,當(dāng)S/N為3時(shí),最低儀器檢出限為1 μg/L,方法的定量下限為0.08 mg/kg。
圖4 雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)曲線
準(zhǔn)確稱取陰性對(duì)照奶粉進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn),計(jì)算回收率和精密度。分別進(jìn)行三水平加標(biāo)測(cè)試,每個(gè)水平測(cè)定6次,計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果如表1所示。由表1可以看出,不同添加水平下,回收率范圍為84.7%~103.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.29%~3.48%之間,完全可以滿足日常分析的要求。
表1 加標(biāo)回收率及精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本文建立了高效液相色譜法測(cè)定奶粉中雙氰胺質(zhì)量濃度的檢測(cè)方法,方法精密度、回收率和檢出限能滿足實(shí)際樣品檢測(cè)的需要。樣品前處理過程簡(jiǎn)單,不使用有機(jī)溶劑,無復(fù)雜的凈化步驟,降低檢測(cè)成本的同時(shí)也降低了檢驗(yàn)人員的健康風(fēng)險(xiǎn),對(duì)環(huán)境更加友好。二極管陣列檢測(cè)器的使用降低了實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的門檻,易于推廣和應(yīng)用,便于基層食品監(jiān)管機(jī)構(gòu)及時(shí)有效地對(duì)奶粉安全進(jìn)行監(jiān)控。
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