離子色譜法測定牙膏中的氟化物

黎娜娜

摘要：目前市面上的牙膏大多都添加有氟化物，根據《中國居民口腔健康指南》中介紹，正常合理的將含氟牙膏應用在生活中，是一種較為安全的、有效的防止患齲病的辦法。但如果牙膏中添加的氟化物量超過國家規定標準，勢必會引起氟化物慢性中毒。這就要求生產企業要做好相關檢測措施，充分對生產的牙膏產品粉安全性進行評估。據此，本文主要結合于離子色譜法的原理，介紹了利用這種技術手段如何檢測牙膏中氟化物的添加量。

關鍵字：離子色譜法;氟化物;牙膏

一、含氟牙膏的概述

日常的潔牙制品主要有牙膏和漱口水，利用它們可以對牙齒表面及周圍進行有效清潔，防止蛀牙，減少口臭，呵護牙齦健康，保護口腔衛生。在我國市場銷售的牙膏主要有三大類：普通牙膏、氟化物牙膏和藥物牙膏。在實際的使用過程中，人們發現了氟化物牙膏對齲齒可以進行有效的防護，據相關報道表示，使用含氟牙膏可以將齲齒的發病率降低到40%以下。

口腔中的細菌在自身代謝過程中，例如三羧酸循環中釋放出一些酸類物質。牙釉質及其下部的牙本質，由于這類有機酸的穿透導致發生去礦化作用，使牙齒中的礦物質例如氫氧磷灰石溶解，鈣離子與磷酸根離子擴散流失，從而引起齲齒的發生。當牙膏中如果添加的氟化物游離出后成為水溶性氟（F–），與正常牙齒的釉面組織進行接觸，使其中的氫氧磷灰石形成氟磷灰石，從而有效提高牙齒的抗腐蝕能力，保持牙齒具有耐酸性，使牙質堅固光滑。氟化物牙膏除了具有防齲作用，另一方面牙膏中還含有鈣、磷等礦物鹽成分，可以和氟離子形成一類氟礦化系統，促進牙齒表面礦物質的積累，可以使早期齲病變的牙齒再礦化，起到修復的效果。

可以作為氟化物的成分有氟化鈉、氟化胺類（aminefluorides）、氟化亞錫（SnF2）及一氟磷酸鈉（MFP）等。但是需要注意的是，氟具有毒性在人體內不會通過代謝被排出體外。當它積累到一定量時，導致慢性中毒的風險，使用劑量過大甚至引起氟骨病、氟斑牙。根據國家對加氟牙膏的相關規定，游離氟要保證控制在500-1500ppm的范圍內。但是對于幼童來說，較為容易發生吞食牙膏的情況，所以這就要求含氟牙膏不能添加過量的氟化物。

二、離子色譜法測定牙膏中的氟化物

2.1實驗原理

一般對食品、水中氟離子的檢測方法，常有負離子選擇電極法、蒸餾-硝酸釷容量法、微擴散法、紫外分光光度法（茜素錯比色法）等。雖然這些方法可以實現對氟化物的定量檢測，但檢測過程繁瑣麻煩，所使用的試劑也較多。例如，對于離子選擇電極法來說，實驗環境中的溫度、pH會對結果有很大的影響，而且整個操作過程需要配制多種化學試劑，一次檢測只能檢測一種物質。這在實際工業生產大批量的檢驗工作中，會有工作效率，檢測結果不準確，成本投資大等問題。

目前，關于離子交換柱已開發出很多高性能產品，使得離子色譜法（Ion chromatography， IC）的應用變得更加方便。離子色譜法是高效液相中的一種主要應用在分析物質包含有的陰、陽離子，其對各類離子的親和性不同，所以各類離子在柱子中停留的時間不同導致出現峰值的時間具有差異。在利用此法對牙膏中氟化物進行檢測時，不需要將單氟磷酸根轉換成氟離子，因為離子色譜儀具有抑制型電導檢測裝置，可直接實現牙膏單氟磷酸根的含量測定，有效避免多次試劑處理下氟離子丟失使得檢測結果偏低。同時利用離子色譜法還可以同時分析檢測多種無機陰離子和有機酸，檢測結果的高靈敏度也較高是其它方法所不能比的。

2.2檢測所需設備儀器

主要儀器離子色譜系統：DX-120E型離子色譜儀，CDM-3型電導檢測器，ASRS-ULTR （4mm）自身再生抑制器，N2000色譜工作站均購自美國DIONEXDX公司;其余如天平、烘箱等設備購自國產儀器設備公司。

2.3檢測所需試劑和樣品

單氟磷酸鈉（MFP）標準品，USP級純度99.62%，購自美國Sigma公司;氟化鈉USP級標準品，購自廣州化學試劑廠;牙膏樣品，均購自云南市區大型超市。

2.4標準品及檢測試劑的配制

F–標準溶液：利用千分之一精確度的天平，稱取1.0000 g氟化鈉粉末，置于烘箱內105℃條件下處理2個小時，充分除去試劑中的水分。然后加入去離子水攪拌混勻后，定容至100mL，此時該溶液的母液濃度為10mg/mL。在工作中需要用去離子水將其進行稀釋，分別稀釋獲得F–的濃度為0.1，1.0，2.0，5.0μg/mL。即需要F–的濃度為5.0μg/mL時，我們需要在100 mL的去離子水中，加入50 μL的配制好的母液。

MFP2-標準溶液：同樣配制母液濃度為100 mg/mL的，利用天平精確稱取10.0000g單氟磷酸鈉樣品粉末，105℃烘箱內脫水分2小時后，加入去離子水混合溶解后，定容至100 mL。在工作中需要用去離子水將其進行稀釋，我們分別稀釋獲得MFP–的濃度為5.0，25.0，50.0，100.0 μg/mL。即需要MFP–的濃度為100.0 μg/mL時，我們需要在100 mL的去離子水中，加入100μL的配制好的母液。

樣品處理：準確稱取2.0000 g待檢測的牙膏于100mL燒杯內，加入適量去離子水混合溶解，攪拌幅度不應過大，此過程減少出泡的情況。完成攪拌后，在100mL的容量瓶利用超純水進行定容。然后將處理好的樣品，置于離心機內8000 rpm條件下離心15分鐘，將上清轉移至干凈的容器內，再次定容至100 mL，混合好用孔徑大小為0.22 μM的水相過濾膜將溶液進行過濾。

2.5色譜條件

檢測所實驗的色譜柱：Metrosep A Supp 5 100（100×4.6mm）、Metrosep A Supp 4/5 Guard（50×4mm）型陰離子分析柱和保護柱;

流動相：碳酸鈉溶液，以4.0mmol/L碳酸鈉+0.8mmol/L碳酸氫鈉為淋洗液，抑制器再生液為100mM 硫酸+1%乙腈。進樣體積：每次25μL，控制流速為1 mL/min。梯度洗脫參數見表1;

檢測模式：電導率靈敏度10μs，柱溫箱溫度補償系數1.7%，抑制電流50mA。

2.6結果分析

2.6.1 標準曲線與最小檢出限

標準曲線的繪制：將待測樣品及制備好的標準品進樣，然后根據出峰的圖，以峰面積為縱坐標，上樣的濃度值為橫坐標，繪制出標準曲線。再此為了保證數據具有良好的線性關系，標準曲線具有參考價值，需要計算其相關系數r=0.9996。依據色譜峰的信噪比（S/N）等于3確定檢出限。

2.6.2 分析結果與回收率

結果用公式X=CVm計算相關參數，其中X是所要檢測的樣品中游離氟的值，μg/g;C是從繪制的標準曲線上，所對應表示的游離氟含量，μg/mL;V代表在對樣品進行定容時的體積，mL;M是檢測樣品質量，g。

相關文獻規定回收率要在95.7%一98.6%范圍內，相對標準偏差保證在3.4%一3.7%之間。在空白基質的牙膏樣品中分別添加制備好的單氟磷酸鈉和氟化鈉的標準品，然后進行加標回收檢測。回收率的原理是，我們在向不同濃度的檢測物質，加入某種已知濃度的物質，測得的結果數據減去相應的已知濃度，理論上分析表示這個結果應該與后加入測定物的濃度相等。回收率檢測值接近1，表示結果的準確度高。一般計算公式為：回收率=（C1-C0）/C，其中C1為加標后測定值，C0為基值，C為標量值。對制備好的含氟的牙膏樣品再次進行6組平行測定，計算其相對標準偏差為及變異系數，以此說明本方法的測量精度。

三、結束語

綜上所述，世界衛生組織一直積極倡導使用含氟牙膏來預防齲齒，可以有效堅固骨骼和牙齒。氟多以游離或者可溶性的形式存在，可以利用離子色譜法對其含量進行測定。該方法與離子選擇性電極法、分光光度法相比操作簡便，無需使用更多的化學試劑，檢測結果較為準確。利用離子色譜法檢測時，需要注意在利用待測樣品及制備好的標準品進樣后，根據出峰面積圖，繪制出相應的標準曲線，判斷其是否具有良好的線性關系、參考價值。然后還需要做平行實驗、回收率實驗，進行相對標準偏差為及變異系數結果分析，以此說明本方法的測量精度

參考文獻

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