离子色谱- 紫外检测法测定牛奶中的三聚氰胺
仪器网 · 2012-07-14 23:42 · 53392 次点击
前言
三聚氰胺(Melamine)是一种三嗪类含氮杂环有机化合物。作为工业上重要的有机化工原料,其主要用途是生产三聚氰胺甲醛树脂(MF),同时广泛应用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、医药等行业。三聚氰胺分子含氮量为66%,远远高于蛋白质的平均含氮量16%。因此,不法商贩便利用食品和饲料工业中蛋白含量测定方法的缺陷,在奶粉中添加三聚氰胺以降低成本,获得更多利润,从而引起严重的安全事故,如2007年美国宠物食品污染事件和2008年中国毒奶粉事件等。奶粉是婴幼儿主要的营养来源。当婴幼儿大量食用含有三聚氰胺的奶粉时,三聚氰胺会在婴幼儿肾部与尿酸结合生成结石,长期摄入三聚氰胺,甚至会造成肾衰竭和死亡。因此,建立快速、准确地分析食品中的三聚氰胺的方法成为食品企业、食品监管机构和广大民众密切关注的问题。2008年10月7日,3项奶制品中三聚氰胺检测的国家标准出台:液相色谱法、气相色谱-质谱法(GC-MS)和液相色谱-质谱法(LC-MS),其检出限分别为2.0mg/kg、0.05mg/kg和0.01mg/kg。国家卫生部规定婴幼儿配方乳粉和成人奶粉中三聚氰胺的限量标准分别为1.0mg/kg和2.5mg/kg。由此可见,液相色谱法无法满足婴幼儿奶粉最低标准限量的检测需求;而GC-MS法衍生手段复杂,分析时间过长,无法实现快速检测;LC-MS法灵敏度高,抗干扰能力强,但仪器昂贵、实验条件高,奶站和小型乳制品企业购置有一定困难。
本法采用阳离子交换离子色谱-紫外检测法对奶粉中三聚氰胺进行准确定量,最低检出限为0.001mg/kg,对于奶粉样品的定量限为0.05mg/kg,可以满足国家卫生部的限量要求。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
CIC-100标准型离子色谱仪配有紫外检测器(青岛盛瀚色谱技术有限公司)、HW2000色谱工作站(上海千谱软件有限公司)、SH-Cation2型阳离子色谱柱(东洋曹达上海贸易有限公司);CleanertIC-ODS500mg固相萃取(SPE)柱(AgelaTechnologies);80-1型台式高速离心机(金坛市丹瑞电器厂);BS110S型天平(Sartotius);UPHW系列纯水进水型超纯水机(上海优普纯水仪器设备有限公司);0.22μm有机滤膜(天津富集科技有限公司)。
甲烷磺酸(MSA,化学纯,国药集团化学试剂有限公司)、甲醇(色谱纯,DIKMA)、乙腈(色谱纯,Burdick&Jackson);三聚氰胺标准溶液(中国计量科学研究院化学所);牛奶样品为市售某品牌牛奶。
1.2色谱条件
SH-Cation2阳离子交换色谱柱(150×4.6mmi.d.),以6mmol/LMSA为淋洗液进行等度淋洗,流速为1.0mL/min,240nm紫外检测,室温,100μL定量环,峰面积定量。
1.3溶液的配制
淋洗液的配制:移取10mL3mol/LMSA储备液于500mL容量瓶中,二次水定容至刻度,摇匀,配制成6mmol/LMSA淋洗液。
标准溶液的配制:精确称取0.1000g三聚氰胺标准品置于25mL烧杯中,加入10mL甲醇,用玻璃棒搅拌至溶解,全部转移至100mL容量瓶中,二次去离子水定容至刻度,摇匀,配制成标准溶液储备液。利用二次去离子水逐级稀释储备液得到其他浓度的标准溶液。
1.4牛奶样品的制备
SPE柱的活化:5mL甲醇冲洗后,再用10mL二次去离子水冲洗。
将牛奶样品混匀,移取5.0mL精确称量,置于20mL比色管中,加入5mL乙腈,摇匀,10000r/min离心5min。移取上清液进入SPE柱,弃去1/3体积样品,0.22μm有机滤膜过滤,滤液用超纯水稀释10倍,上机测定。
2结果与分析
2.1色谱条件的优化
2.1.1检测方式和波长的选择分别用电导和紫外检测器对牛奶中的三聚氰胺进行检测,实验结果表明:对于相同浓度的标准溶液,紫外检测器的灵敏度更高(见图1)。根据文献报道:三聚氰胺在240nm波长下紫外吸收最强,因此,实验选用240nm紫外波长检测。
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A.电导检测器;B.紫外检测器。色谱峰1:三聚氰胺(10mg/kg)
2.1.2色谱柱的选择三聚氰胺的pKb值为8,呈弱碱性,在酸性条件下可以结合质子生成铵盐阳离子,与阳离子交换色谱柱有较好的亲和性,因此可以得到峰形对称的色谱峰。SH-Cation2型阳离子交换色谱柱特有的填料具有高亲和性的特点,可以满足以上需要。
2.1.3淋洗液浓度的优化固定流速对淋洗液的浓度进行考察,实验结果表明:随着淋洗液浓度增加,三聚氰胺保留时间缩短,且峰形拖尾状况得到改善;但当淋洗液浓度大于6mmol/L时,分离度变差。因此实验选用6mmol/LMSA作为淋洗液。
2.2线性范围和检测限在选定色谱条件下,配制一系列标准溶液制作标准曲线(见图2A)。结果表明:在0.10~10.0mg/kg范围内,浓度与峰面积有良好的线性关系,以峰面积Y对三聚氰胺浓度X作图得到线性方程:Y=198776X-19211,相关系数R2为0.9998。以3倍信噪比计算方法的检出限为0.05mg/kg。
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2.3回收率和精密度
在市售牛奶样品中加入已知浓度的三聚氰胺标准溶液,在选定实验条件下进行加标回收实验(见图2A~C)。平行测定6次得到回收实验结果(见表1)。由表1得出平均回收率为92.0%~99.8%。由此可见,该方法的准确度较高。
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3结论
本方法在牛奶中加入乙腈沉淀脂肪和蛋白,利用ODS柱对三聚氰胺进行富集,过滤膜后直接进样,简便、快速;检出限可以满足国家卫生部规定婴幼儿奶粉和成年人液态奶中三聚氰胺的限量规定的要求,灵敏、准确;与HPLC、GC-MS和LC-MS等国标方法相比,本法使用的国产仪器具有成本低、操作简单、维护方便等优点,可以满足一些资金少、仪器操作人员不够专业的奶制品小型企业的需要,在实际检测中有重大的意义。
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