奶粉中碘离子和硫氰酸根检测方案(离子色谱仪)

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2AN_CIC-52 李静 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 关键词：碘离子；硫氰酸根；混合模式色谱柱；奶粉质量检测 Key words： lodide； Thiocyanate； Mixed-Mode column； Powdered MilkQuality Testing 引言 近几年来食品安全事故频繁发生，卫生部在食品安全方面的工作力度也逐年加大，2008年12月12日发布的《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》中明确规定乳及乳制品中硫氰酸盐属于违法添加物质。健康牛的牛奶中平均含有0.9mg/kg的硫氰酸根，是乳制品过氧化物酶抗菌体系主要成分之一"。但有些不法奶户为了延长原料乳的保质期，人为加入硫氰酸盐作为生牛奶保鲜剂，但硫氰酸盐是毒害品，过量摄入人体可抑制甲状腺犬碘功能2.3。 碘是影响身体和智力发育的必要元素，国家标准对每100g奶粉的碘含量要求是30至150pg，碘摄取不足或过量都会引起甲状腺肿大的疾病4。乳制品中特别是婴儿配方奶粉中都含有碘。由于儿童比成人更容易因碘缺乏或过量导致甲状腺肿大，而且婴幼儿所需碘主要来源于母乳及奶粉，所以对孕妇和婴幼儿奶粉中碘的检测十分必要要。 本文采用带有疏水性固定相和弱阴离子交换官能团的混合分离模式色谱柱，成功实现了碘离子、硫氰酸根与样品中干扰峰的基线分离。为孕妇和婴幼儿奶粉中碘离子和硫氰酸根的检测提供了可行方法。 测试条件 仪器： ICS-5000离子色谱仪，带四元梯度混合泵；UltiMate 3000可变波长紫外可见检测器，带11pL PEEK池； 柱温：30℃； 淋洗液：45%乙腈+5%100 mmol/L磷酸盐缓冲液(pH=6)+50%水，等度淋洗； 流速：1.00mL/min； 进样量：200uL； 检测波长：226mm； 每种奶粉样品各称取1g，加入4mL水，充分摇匀后加入5mL乙腈，摇匀后用水定容到10mL， 静置沉降蛋 白，取2mL上清液用水稀释至10mL，通过0.22um尼龙过滤膜和OnGuard RP柱后， 弃去前面3mL流出液，收集后面溶液用于进样。 结果和讨论 色谱柱的选择及淋洗液梯度条件优化 Acclaim Mixed-Mode WAX-1色谱柱由于同时具有疏水性烷基长链和季铵基弱阴离子交换官能团，因而可以独立地控制离子化合物和中性分子的保留时间，对于疏水性离子化合物更具有独特的分离选择性。对于成分复杂的混合物，可以通过调节流动相中的有机溶剂比例、离子强度、pH以优化分离。由于在进行反相分离的同时具有优异的离子交换性能，以及可以灵活调节的选择性，使得该色谱柱成功实现了碘离子、硫氰酸根与奶粉样品中干扰峰的基线分离，再通过紫外检测器检测。 Acclaim Mixed-Mode WAX-1色谱柱的流动相由有机溶剂和一定pH的磷酸盐水溶液组成，焦磷酸盐的加入可以消除不锈钢柱套对某些分析组分的影响。 有机溶剂可以使用乙腈或甲醇，主要影响有机成分的分离，实际上有机溶剂比例的提高或降低可以使所有组分保留时间相应的缩短或延长。由于奶粉样品在前处理过程中经过OnGuard RP柱除去了疏水性有机物，因此样品溶液基质也都属于离子性化合物，有机溶剂仅能根据这些化合物的疏水性差异进行初步的分离，但对色谱整体分离时间有较大影响。 WAX-1色谱柱是硅胶基质柱，使用的最佳pH范围为2.8-6.5，最常用pH为6， pH的变化对基体中有机酸的作用明显，升高pH值可以缩短它们的保留时间，但对于碘离子和硫氰酸根以及对它们干扰最大的两个色谱峰基本没有影响。 碘离子和硫氰酸根都是无机阴离子，其干扰离子应该也是离子性较强的化合物，因此优化离子交换分离模式的色谱条件更为重要。流动相中的磷酸盐溶液是离子交换分离模式的淋洗液，其浓度对分离有很大影响。磷酸盐浓度降低，离子性化合物与色谱柱的作用时间延长，有利于保留时间相近的物质获得更大的分离度。 最终使用中等比例的乙腈， pH为6的较低离子强度磷酸盐溶液为流动相，使待分析离子与干扰物质达到良好分离。图1为某奶粉样品分离色谱图。 图1奶粉样品中碘离子和硫氰酸根分离谱图 线性、检出限和定量限 分别对碘离子和硫氰酸根5个浓度的标准溶液进样，考察它们在0.05~1mg/L内浓度与峰面积的线性关系，两者的线性方程分别为y=11.6324x-0.0803和y=5.0671x-0.0666(其中y为峰面积(mAU*min)，x为组分的质量浓度(mg/L))，相关系数均为0.9998。 以信噪比3：1为检测限，碘离子和硫氰酸根的最小检出浓度分别为4.6pg/L和13.8pg/L。 实际样品分析 检测了市场上购买到的一种孕妇奶粉和四种婴儿配方奶粉，检测结果见表1。 l由检测结果可见几种奶粉中碘离子含量符合要求。乳制品中天然硫氰酸根浓度受奶牛品种、个体、饲养类型等因素影响有很大差异。健康牛的牛奶中平均含硫氰酸根0.9mg/kg， 范围0.4~22mg/kg"，奶粉由于经过浓缩，其天然存在的硫氰酸根浓度会相应提高。由检测结果可见，所有检测奶粉中硫氰酸根含量均在可接受范围内，几种婴儿配方奶粉硫氰酸根含量较低，品质较好。 ( [1] H uang Y， X i an B H， Meng S Z ， et al. HeilongjiangAnimal Husbandry Science and Technology (黄 玉，贤白虹，孟淑珍，等.黑龙江畜牧科技)， 1998，3：8-9 ) ( [2] Zhang G Z ， Zhang Q H ， Guo W， et al. J ournal o f Analytical Science( 张 贵珠，张海清，郭薇 ， 等分析科学学报)，199 4 ， 10(3)：52-54 ) ( [3] Zhang XL ， Yan J P，Zhang Y J， et al. Journa of Environment and Health(张小 乐 ，闫金萍， 张一江，等.环境与健康杂志)，2007， 24(11)： 910-912 ) ( [4]J J iang H ， Z hou Z Y， W ang Y B ， e t a l . Joumal ofInstrumental Ana l ysis (姜华，周志勇 ， 王玉宝， 等.分析测试学报)，2004，23(5)：130-132 ) ( [5] Wang Y . Railway Labor S a fety a n d Health and .Environmen t al Protection(王艳.铁道劳动安全卫生与环保)，20 06 ，33(2)：98-99 ) ( [6 ] Chai C W， Liu K N， Mu S F . Chinese Journal of Chromatography(柴 成 文，刘克纳，牟世芬.色谱)，2001，19(1)：94-96 ) sample SCN Concentration of lsolution(mg/L) Content ofpowdered milk(mg/kg) Concentration ofsolution (mg/L) Content ofpowdered milk (mg/kg) Brand 1 pregnant formula 0.0270 1.35 0.3519 17.60 Brand2 infant formula 0.0157 0.785 0.0787 3.935 Brand 3 infant formula 0.0169 0.845 0.1356 6.780 Brand 4 infant formula 0.0133 0.665 0.1305 6.525 Brand5 infant formula 0.0199 0.995 0.0372 1.860 www.thermoScientific.com C2013 Thermo Fisher Scientific Inc. All rights reserved. ISO is a trademark of the International StandardsOrganization. All other trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific Inc. and its subsidiaries. Thisinformation is presented as an example of the capabilities of Thermo Fisher Scientific Inc. products. It is notintended to encourage use of these products in any manners that might infringe the intellectual property rightsof others. Specifications，terms and pricing are subject to change. Not all products are available in all countries.Please consult your local sales representative for details. CE ( Thermo Fisher S cientific， Austin ， TX USA i s ISO 9 001：2008 Certified. ) Acclaim Mixed-Mode WAX-1色谱柱由于同时具有疏 水性烷基长链和季铵基弱阴离子交换官能团，因而可以独 立地控制离子化合物和中性分子的保留时间，对于疏水性 离子化合物更具有独特的分离选择性。对于成分复杂的混 合物，可以通过调节流动相中的有机溶剂比例、离子强 度、pH以优化分离。由于在进行反相分离的同时具有优 异的离子交换性能，以及可以灵活调节的选择性，使得该 色谱柱成功实现了碘离子、硫氰酸根与奶粉样品中干扰峰 的基线分离，再通过紫外检测器检测。