離子色譜法測定嬰幼兒配方米粉中硫氰酸鈉

周海練，黃嘉樂，李 瓊，李秀英

（廣州檢驗檢測認證集團有限公司，廣東 廣州 510110）

離子色譜法測定嬰幼兒配方米粉中硫氰酸鈉

周海練，黃嘉樂，李 瓊，李秀英

（廣州檢驗檢測認證集團有限公司，廣東 廣州 510110）

建立了一種簡單、快捷測定嬰幼兒配方米粉中硫氰酸鈉的離子色譜分析方法。樣品用水提取后使用甲醇沉淀淀粉類雜質，離心后取上清液過On Guard RP柱凈化后，經Ion Pac AS16離子色譜柱（含AG16保護?。┓蛛x，用KOH淋洗液自動發生器進行梯度淋洗，抑制器采用外加水模式，電導檢測器檢測。結果表明硫氰酸鈉在0.010～10.0 mg/L范圍內線性關系良好（相關系數R2為0.999 0），方法的檢出限為0.27 mg/kg，定量限為0.9 mg/kg，回收率為80.5%～98.1%，日內精密度試驗相對標準偏差（RSD）（n=5）為1.8%～4.7%，日間精密度試驗RSD（n=5）＜5%。將該方法應用于20個樣品的檢測，其中5個樣品檢出硫氰酸鈉，含量0.95～2.04 mg/kg。該方法具有凈化效果好、定量準確、靈敏快速的特點，適用于嬰幼兒配方米粉中硫氰酸鈉的檢測。

離子色譜法；硫氰酸鈉；米粉

硫氰酸鈉是一種有毒化工原料，少量的食入就會對人體造成極大傷害，在上個世紀80年代在乳制品行業中普遍使用的食品添加劑，主要起防腐保鮮作用。其保鮮原理是硫氰酸根（SCN-）與乳過氧化酶作用，當加入硫氰酸根和一定的過氧化物后，可阻斷細菌的代謝，從而達到抑菌的作用[1]。研究表明，硫氰酸根的急性毒性主要是在體內釋放出高毒性的氰根離子（CN-）引起，而氰根離子在人體內會迅速與細胞色素氧化酶中的三價鐵離子結合，從而使該氧化酶失去活性，使組織不能利用氧，最終導致人體組織缺氧[2-3]。國家禁止在食品加工中添加和使用硫氰酸鈉，衛生部發布的《食品中可能違法添加的非食用物質和易濫用的食品添加劑品種名單（第一批）》中明確規定乳及乳制品中硫氰酸鈉屬于違法添加物質。因此，監測乳制品中硫氰酸鈉對人體的健康具有積極的意義。

目前關于硫氰酸鈉的檢測報道多集中在牛奶和奶粉等乳基產品中，其測定方法主要有顯色分光光度法[4]、離子色譜法[5-9]、液相色譜法[10]、毛細管電泳法[11]、氣相色譜法和氣相色譜質譜分析法[12-14]和離子色譜-質譜分析法[15-16]等。分光光度法靈敏度較低，氣相色譜法和氣相色譜質譜法需要衍生，實驗繁瑣同時會導致襯管及柱前端容易臟使色譜柱出現分離狀況及峰形不佳[14]，由于硫氰酸根在堿性溶液中呈負離子形態，適用于離子色譜分析。離子色譜法檢測牛奶和奶粉等乳制品中硫氰酸鈉的含量已有較多報道，但嬰幼兒配方米粉等淀粉基質的谷粉制品中硫氰酸鈉的檢測技術報道很少。由于嬰幼兒配方米粉是以一種或多種谷物為主要原料，且谷物占干物質組成的25%以上，基質與以乳類及乳蛋白制品為主要原料的牛奶或乳基配方奶粉差異甚大，因此須針對高淀粉含量的基質改變樣品前處理的方法。本研究針對嬰幼兒配方米粉，優化提取溶劑、凈化條件、色譜分離條件等，建立簡單、快捷測定谷粉中硫氰酸鈉的離子色譜分析方法。可以有效的對米粉中的硫氰酸根離子進行及時準確的監控，監測硫氰酸鈉對人體的健康具有積極的意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甲醇（色譜純）：德國Merck公司；硫氰酸鈉標準品（粉劑，純度97%）：德國Dr.Ehrenstorfer公司；去離子水（18.2MΩ）：實驗室自制；分析樣品：嬰幼兒配方米粉樣品購于本地不同市場。無水乙醇、乙腈、丙酮（色譜純）：美國CNW公司。

1.2 儀器與設備

BrandTransferpette移液槍：德國普蘭德公司；一次性5 mL注射器：常州金龍醫用塑料器械有限公司；Dionex ICS-3000雙系統離子色譜儀（包括EG淋洗液自動發生器、AS自動進樣器、DP四元梯度泵、DC控制單元、Chromeleon 6.80色譜工作站）：美國ThermoFisher公司；186006961-固相萃取裝置：美國Waters公司；有機相針式濾器（13mm×0.22μm）：上海安譜科學儀器有限公司；Dionex OnGuardⅡ過濾柱（RP柱1.0 mL）：美國Thermo Fisher公司；KDC-400低速離心機：科大創新股份有限公司；Milli-Q去離子水發生器：美國Millipore公司；MS3 basic漩渦混合器：德國IKA公司；KQ-250DV型數控超聲波清洗儀：昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

樣品用水提取后使用甲醇沉淀雜質，離心后取上清液過Dionex OnGuardⅡRP柱凈化，以離子色譜法測定，樣品經IonPac AS16離子色譜柱（含AG16保護柱）分離，電導檢測器檢測。稱取粉碎均勻的米粉樣品1.0 g（精確至0.001 g）至15 mL具塞刻度離心管中，用水溶解至7 mL，渦旋混勻，然后加入乙醇7 mL，加蓋超聲提取10 min，超聲結束用甲醇定容至15 mL，靜置沉淀淀粉。吸取1 mL上清液，用超純水稀釋至10 mL，然后通過已活化的RP柱凈化，收集過濾液于離子色譜儀測定。

1.3.2 色譜條件

改革開放40年，中國城鎮住房在制度變遷、金融支持和民生改善三個方面既取得了一系列成就，也帶來了一些問題，成為新時代繼續深化住房制度改革的落腳點、邏輯起點和現實起點。

Dionex IonPac AS-16陰離子分析柱（250 mm×4 mm）及IonPac AG-16保護柱（50 mm×4 mm）；Dionex AERS-500 4 mm陰離子抑制器，抑制電流124 mA，外加水模式；流速1 mL/min，自動進樣，進樣量100 μL；柱箱溫度30 ℃；電導檢測；梯度淋洗，淋洗程序見表l。

表1 KOH梯度淋洗程序Table 1 Gradient eluting procedure of KOH

1.3.3 色譜柱確定

考察高柱容量離子色譜柱AS11-HC、AS16-HC、AS19-HC對樣品被測離子分離的影響。

1.3.4 樣品前處理條件優化

考察不同沉淀溶劑（乙腈、甲醇、乙醇、丙酮）（體積分數50%、體積10 mL）、不同沉淀劑與樣品用量比（4∶1、6∶1、8∶1、10∶1（mL∶g））對樣品雜質沉淀效果的影響、以及不同凈化方式（RP柱、Ag/H柱）對雜質去除的影響。

2 結果與分析

2.1 色譜柱的確定

為了增強被測痕量物質的信號強度，進樣量需達到100 μL，而天然食品中常見陰離子（如S等）濃度比較高，因此，需要使用高柱容量離子色譜柱：AS11-HC、AS16-HC、AS19-HC。其中，AS19-HC是一款高容量，氫氧根體系陰離子交換色譜柱，用來檢測各種樣品中的鹵氧化物和無機陰離子；AS11-HC用來分析復雜樣品大量的無機陰離子和有機酸陰離子；AS16-HC是一款高容量氫氧根體系色譜柱，用于分析疏水性離子和多價陰離子。為了將痕量被測離子與基體中其它離子有效分離，選用高容量，適用于分析疏水性離子和多價陰離子的陰離子交換柱AS16作為分離色譜柱，AS16作為分離色譜柱檢測標準溶液的色譜圖見圖1。

圖1 硫氰酸鈉標準品譜圖Fig.1 Spectrum of sodium rhodanate standard

2.2.1 沉淀溶劑的選擇

在乳制品中硫氰酸根的檢測中常使用乙腈作為沉淀劑去除蛋白質的影響從而獲得上清液進行檢測，但由于谷粉中淀粉含量較高，初步實驗發現使用乙腈沉淀效果不佳，因此考察不同的有機溶劑（乙腈、甲醇、乙醇、丙酮）為對樣品雜質的沉淀效果，計算回收率，結果見圖2。

由圖2可知，采用乙腈的沉淀效果最差且回收率最差，未沉淀的細微顆粒容易堵塞固相萃取凈化小柱，給樣品凈化造成困難；采用甲醇、乙醇和丙酮的沉淀效果均較好，樣液清澈，但由于嬰幼兒配方谷粉中還加入一定量的蛋白質，因此乙醇和丙酮的沉淀效果比甲醇更好?？紤]到丙酮沸點低、揮發損失大、對肝臟有一定毒性等因素，選擇乙醇作為沉淀劑。

圖2 不同沉淀劑對硫氰酸鈉回收率的影響Fig.2 Effects of different precipitators on recovery rate of sodium rhodanate

2.2.2 沉淀劑用量的考察

在沉淀過程中，沉淀劑和樣品的量的比例是影響沉淀效果的一個關鍵因素，樣品量固定，加入較多的沉淀劑使得溶液較稀從而共沉淀作用小，分離效果好，考察樣品量為1.0 g時，無水乙醇體積分別是4 mL、6 mL、8 mL和10 mL時（樣品預先用水溶解至5 mL，提取后用水補齊至15 mL）即無水乙醇與樣品比（4∶1、6∶1、8∶1、10∶1（mL∶g））。結果表明，乙醇用量少于8 mL，沉淀的效果不理想，樣品較黏稠，增加后續固相萃取柱凈化的難度，回收率降低。另外由于離子色譜對有機溶劑的耐受力有限，因此無水乙醇與樣品比選擇為8∶1（mL∶g）。

圖3 沉淀劑用量對硫氰酸鈉回收率的影響Fig.3 Effect of precipitant dosage on recovery rate of sodium rhodanate

2.2.3 凈化方式的考察

在食品樣品的陰離子的離子色譜檢測技術中，常用RP柱凈化去除脂肪等大分子雜質，用Ag/H柱凈化去除氯離子的干擾。由于嬰幼兒配方谷粉中氯含量較低，通過實驗發現是否進行Ag/H柱凈化對結果影響不大，色譜圖顯示無明顯差異，因此采用RP柱凈化去除脂肪、膳食纖維等大分子的影響。

2.3 線性范圍

在優化條件下，對質量濃度分別為0.006mg/L、0.01mg/L、0.10 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L、6.25 mg/L、12.5 mg/L的硫氰酸鈉標準溶液進樣分析，以硫氰酸鈉的質量濃度x（mg/L）對峰面積y建立標準工作曲線，得到硫氰酸鈉線性方程為y=0.223 3x+0.007 7，相關系數R2=0.999 8。

2.4 儀器檢出限和定量限

根據儀器的檢出限（limits of detetion，LODs）（S/N=3）及定量限（limits of quantitation，LOQs）（S/N=10），結合樣品的前處理過程，計算得到方法檢出限和方法定量限分別為0.27 mg/kg和0.9 mg/kg，表明方法具有較高的靈敏度。

2.5 回收率和精密度

為驗證方法的準確度，按本實驗方法對空白樣品進行了3.0 mg/kg、9.0 mg/kg、15.0 mg/kg三個水平的加標回收實驗（n=5）；采用中間添加水平的樣品連續測定5 d，考察方法的日間精密度，實驗結果見表2。結果表明，日內精密度試驗的平均回收率為80.5%～98.1%，日內相對標準偏差（relativestandarddeviation，RSD）（n=5）在1.8%～4.7%之間；日間精密度試驗的回收率89.5%，相對標準偏差RSD2.4%。方法顯示了良好的準確性和重現性。

表2 空白樣品中硫氰酸鈉的加標回收率及精密度Table 2 Adding standard recovery rate and precision of sodium rhodanate in blank samples

2.6 實際樣品的測定

采用本方法對從市場購買的20種不同的米粉樣品進行分析，其中5個樣品檢出硫氰酸鈉，含量如表3所示，表明嬰幼兒配方米粉亦受到一定程度的硫氰酸鈉的污染，這可能與其中添加的乳粉的原料帶入有一定的關系。圖4為一陽性樣品（本身被檢出有硫氰酸鈉的樣品）的離子色譜圖。

表3 陽性樣品檢出硫氰酸鈉情況Table 3 Detection of sodium rhodanate in positive samples

圖4 陽性樣品提取液色譜圖Fig.4 Chromatogram of extracting solution of positive sample

3 結論

建立了一種簡單、快捷測定谷粉中硫氰酸鈉的離子色譜分析方法。樣品用水提取后使用甲醇沉淀雜質，離心后取上清液過Dionex OnGuardⅡRP柱凈化，以離子色譜法測定，樣品經IonPac AS16離子色譜柱（含AG16保護柱）分離，電導檢測器檢測。實際樣品分析表明，本方法具有凈化效果好、步驟簡單、靈敏度高的特點，適用于嬰幼兒配方米粉中硫氰酸鈉的快速確認和準確定量分析。

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Determination of sodium rhodanate in ground rice by ion chromatography

ZHOU Hailian,HUANG Jiale,LI Qiong,LI Xiuying
(Guangzhou Inspection and Testing Certification Group Co.,Ltd.,Guangzhou 510110,China)

A rapid and simple determination and analytical method was established for the sodium rhodanate in ground rice by ion chromatography.The starch in the sample was precipitated with methanol after water extraction.The large molecules in the supernatant were removed by an OnGuard RP column after centrifuge.The filtrate was separated on an IonPac AS-16 column with KOH solution as eluent by gradient elution with automatic generator.A suppressor with external water mode and a conductivity detector for the detection were used.The calibration curves of glyphosate were linear in the range of 0.010-10.0 mg/L with a correlation coefficients(R2)of 0.999 0.The limits of detection(LODs)and the limits of qualification of the method were 0.27 mg/kg and 0.9 mg/kg,respectively.The mean recoveries ranged from 80.5%-98.1%with the relative standard deviation(RSD)of within-day precision(LOQs)tests(n=5)of 1.8%-4.7%and RSD of inter-day precision tests(n=5)less than 5%.The method was applied to the detection of 20 samples,of which 5 samples were detected with sodium rhodanate,and the content was 0.95-2.04 mg/kg.The method was suitable for the determination of sodium rhodanate in ground rice due to its good purifying effect,simplicity and accurate.

chromatography;sodium rhodanate;ground rice

O657.3

0254-5071（2017）10-0171-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.10.036

2017-03-23

周海練（1989-），男，助理工程師，本科，研究方向為食品營養分析檢測技術。