离子色谱法同时分析奶粉中碘离子和硫氰酸根.doc

离子色谱法同时分析奶粉中碘离子和硫氰酸根李静，王雨，梁立娜戴安中国有限公司应用研究中心, 北京 100085摘要：本文使用IonPac AS16强亲水性阴离子交换色谱柱分离，紫外和电导两种检测方式串联检测，建立了奶粉中碘离子和硫氰酸根的同时分析方法。利用电导的检测结果来判断紫外检测的色谱峰纯度，从而指导色谱条件的优化，使碘离子、硫氰酸根与其它有紫外响应的色谱峰获得最佳分离，最终通过紫外检测器获得高灵敏度的检测结果。该方法分析速度快，灵敏度高，线性范围宽，结果准确可靠。为乳制品质量检测提供了可行方法，为乳制品的安全食用提供了保证。/Shop/Product/Product_27080.shtml关键词：碘离子；硫氰酸根；离子色谱；紫外检测器；电导检测器； 婴儿配方奶粉中都含有碘1，作为人体必需的微量元素，它与人体的生长发育、新陈代谢密切相关，特别是对婴儿大脑的发育起着重要的作用，被称为“智慧元素”2。但碘的过量摄入同样会使甲状腺功能紊乱，影响身体和智力发展。婴儿所需碘主要来源于母乳及奶粉，所以对孕妇和婴幼儿配方奶粉中碘的检测是十分必要的3。硫氰酸盐具有抑霉防腐的作用，在原料乳或奶粉中掺入后可有效抑菌、保鲜，是不法奶户的掺假物质之一。但硫氰酸盐是毒害品，过量摄入可出现甲状腺损伤4,5。2008年12月12日，卫生部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钠属于违法添加物质。/Shop/Product/Product_3072.shtml本文采用离子色谱法同时测定碘离子和硫氰酸根。对于硫氰酸根，紫外和电导检测方式都比较合适。但对于碘离子，电导检测的灵敏度较低。紫外检测器对碘离子有很高的响应，但容易受到牛奶基体中大量有紫外响应物质的干扰。采用IonPac AS16强亲水性阴离子交换色谱柱分离-紫外和电导串联检测，使两种检测方式优势互补，利用电导检测结果来判断紫外检测的色谱峰纯度，从而指导色谱条件的优化，使碘离子、硫氰酸根与其它有紫外响应的色谱峰获得最佳分离，最终通过紫外检测器获得高灵敏度的检测结果。建立了奶粉中碘离子和硫氰酸根的同时分析方法。中国色谱网1、实验部分 1.1仪器与试剂 仪器： ICS-3000离子色谱仪（Dionex，美国）；Ultimate 3000可变波长紫外可见检测器，带11L PEEK池；OnGuard II RP前处理柱（1.0cc）；0.22m尼龙滤膜。 试剂和样品：碘化钠（优级纯）；硫氰酸钾（优级纯）；超纯水（Millipore，电阻率为18.2M/cm）；市售孕妇和婴幼儿配方奶粉。 1.2 色谱条件 色谱柱：IonPac AS16阴离子交换分析柱，250*4mm；IonPac AG16保护柱，50*4mm 淋洗液：55 mmol/L KOH；淋洗液流速：1.0ml/min；检测波长：236nm；进样量：200L 1.3 样品前处理 每种奶粉样品各称取1g，加入4ml水，充分摇匀后加入5ml乙腈，摇匀后静置沉降蛋白，上清液稀释10倍，通过0.22 m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。2、结果与讨论 2.1 色谱柱的选择 碘离子和硫氰酸根都是易极化和疏水性的阴离子，对普通阴离子交换固定相的亲和力较强，因此保留时间长，峰宽且拖尾，甚至不被洗脱。IonPac AS16阴离子交换分离柱通过在固定相上键合强亲水性烷醇基季铵盐，对OH-的亲和力增强，使用中等浓度的OH-淋洗液，即可以达到易极化阴离子的快速分离，并且峰型尖锐对称6。此外，该色谱柱柱容量大，可以大体积进样，分析复杂基体中的痕量离子。 2.2 色谱条件优化 奶粉经过前处理后，去除了蛋白和大量疏水性有机物，但基体仍然非常复杂。电导法检测时，干扰表现为大的基体峰严重拖尾，使碘离子在倾斜的基线位置上出峰，降低进样浓度可以使基体拖尾现象改善，但降低了检测灵敏度，最终选择了奶粉样品稀释100倍的溶液进样，碘离子所处基线位置可以进行较准确的定量。电导检测法中硫氰酸根基本不受基体干扰。 紫外法检测碘离子的最大优势是灵敏度高，但碘离子不仅受到基体中大的干扰峰拖尾的影响，大量有紫外吸收的小干扰峰还使得基线非常复杂，这些干扰峰的位置会随淋洗液浓度的改变发生不同程度的变化，硫氰酸根的紫外检测存在同样的问题。可以通过与电导检测结果对比来判断是否混入了杂质峰。优化分离条件的过程中发现，增大淋洗液的浓度反而有利于待测离子和杂质离子的分离，这是因为增大淋洗强度后，杂质离子被快速冲出色谱柱，相比之下待测两种离子保留时间减少较少，从而实现分离，分析时间仅为10分钟。图1为M1孕妇配方奶粉的电导和紫外检测谱图。 2.3 线性范围、相关系数、最小检出限 对碘离子和硫氰酸根5个浓度的标准溶液进样，考察碘离子和硫氰酸根在0.051mg/L内浓度与峰面积的线性关系，相关系数在0.9993到0.9999之间。 以信噪比3：1为检测限，得到两种检测方式下碘离子和硫氰酸根的最低检出限。发现紫外法检测实际样品中碘离子的检出限为0.1 mg/kg，灵敏度比电导检测器高10倍。两种检测方法对实际样品中硫氰酸根的检测灵敏度接近，均在0.6mg/kg左右。国家标准对奶粉的碘离子含量要求0.3-1.5 mg/kg，因此紫外检测方法的灵敏度满足奶粉中碘离子含量的检测要求。 2.4 样品分析 检测了市场上购买的两种孕妇奶粉和四种婴儿奶粉，两种检测方式的检测结果见表1。 注：表中标注表示未检出。由检测结果可见两种检测方式在其检测范围内，所得结果基本一致。婴儿配方奶粉中碘离子含量符合要求，但两种孕妇配方奶粉中碘离子的含量超过国家标准规定的奶粉中碘离子含量上限1.5 mg/kg。健康牛的牛奶中会天然存在一定量的硫氰酸根，浓度范围在0.422 mg/kg7，奶粉在浓缩后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。/down/showdown.asp?id=2125参考文献: 1 王艳，铁道劳动安全卫生与环保，2006，33（2）：98-99 2 姜华，周志勇，王玉宝等，分析测试学报，2004，23（5）：130-132 3 柴成文，刘克纳，牟世芬，色谱, 2001，19（1）：94-96 4 张贵珠，张海