離子色譜法測定三聚磷酸鹽的方法

徐莉，黃惠玲，王玉健，陳文慧，紀(jì)少凡

（海南省出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，海南?？?70311）

離子色譜法測定三聚磷酸鹽的方法

徐莉，黃惠玲，王玉健，陳文慧，紀(jì)少凡

（海南省出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，海南?？?70311）

建立KOH梯度淋洗，抑制型電導(dǎo)離子色譜法測定海產(chǎn)品中三聚磷酸鹽。樣品前處理采用80℃去離子水萃取，然后直接用millipore過濾裝置凈化提取液。在1 mg/L～100 mg/L的范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，檢出限均小于2 mg/kg,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于9%，回收率88.1%～110%。該方法與其他方法比較具有簡便，快速、準(zhǔn)確以及靈敏高的優(yōu)點(diǎn)。

離子色譜；三聚磷酸鹽；millipore過濾裝置

Abstract:The present paper developed a new method to determinate polyphosphates in seafood products by KOH gradient eluents and suppressed conductivity ion chromatography.The sample extract and purify analytes from seafood products by DI water and followed by millipore centrifugal filter unit directly.This method has good relation between 1 mg/L-100 mg/L,detection limit all below 5 mg/kg,relatively standard deviation being smaller than9%,recoverybetween88.1%-110%.Thismethodhavemanyexcellencesforexamplesimplyfastdetermine、accurately and highly sensitive comparing with other method.

Key words：ion chromatography；polyphosphates；millipore centrifugal filter

食品添加劑三聚磷酸鹽是一類重要的品質(zhì)改良劑，是用量較大的食品添加劑門類之一?；谄渚哂谐炙Ⅱ系鞍缀团蛩?、抗結(jié)塊的作用以及聚陰離子效應(yīng)和延長食品貨架期的特性，而作為重要的食品配料和功能添加劑廣泛應(yīng)用于肉制品、禽肉制品、海產(chǎn)品等食品的加工過程中。2006年以來，有一些不法的商販利用三聚磷酸鹽可以加大肉類或海產(chǎn)品的持水性這一特點(diǎn)，人為的在商品中注水，以次充好，嚴(yán)重影響了消費(fèi)者的利益。但歐盟等國家嚴(yán)格限制使用三聚磷酸鹽作為品質(zhì)改良劑，一般限量為5 g/kg。因此，食品中三聚磷酸鹽的測定已越來越引起人們的關(guān)注[1]。

常規(guī)測定三聚磷酸鹽含量的方法是將P3O105-、P2O74-等三聚磷酸鹽轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，通過滴定過量的堿從而求得五氧化二磷的含量[1]。王玉新等研究的鉬銻抗法是樣品經(jīng)處理后與還原劑抗壞血酸顯色，然后用分光光度法測定總磷含量[3]。但是這兩種方法均較為復(fù)雜且無法區(qū)分三聚磷酸鹽的形態(tài)。王大凱等研究的離子色譜-鐵-磺基水楊酸柱后衍生測定方法，獲得了較高的靈敏度。但不足的是使用高鹽度淋洗液的硝酸鈣和硫酸鎂混合溶液（15∶4）會破壞色譜儀的淋洗系統(tǒng)[2]。

離子色譜是一種很好的測定陰離子的方法，具有同時(shí)分離測定多種陰離子的特點(diǎn)[3]。采用高容量的AS11-HC色譜柱進(jìn)行分離，抑制型電導(dǎo)檢測器檢測。通過對不同濃度的KOH梯度洗脫以及不同的前處理方法進(jìn)行比較，從而確定最佳的KOH濃度和millipore過濾裝置凈化。該方法對3種三聚磷酸鹽的檢測限為0.75、1.0、1.5 mg/kg。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

帶有淋洗液自動發(fā)生裝置的ICS-1000離子色譜儀（美國戴安公司），Chromeleon 6.8中文版色譜工作站；所用焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉和三偏磷酸鈉均為化學(xué)純；美國millipore離心過濾管；所用水均為電阻率18.3 MΩ·cm的去離子水。

標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制：焦磷酸鈉（1 mg/mL）：稱取Na4P2O7（G.R.99%）0.2591 g，去離子水溶解并定容到100 mL；三聚磷酸鈉（1 mg/mL）：取Na5P3O10（G.R.99%）0.2589 g，去離子水溶解并定容到100 mL；三偏磷酸鈉（1 mg/mL）：?。∟aPO3）3(G.R.99%)0.1290 g，去離子水溶解并定容到100 mL。

1.2 色譜條件

分離柱：Dionex IonPac AS11-HC(4 mm)和 IonPac AG11-HC(4 mm)保護(hù)柱，淋洗液自動發(fā)生裝置在線產(chǎn)生如表1所示的梯度淋洗液。ASRS ULTRA II陰離子抑制器，抑制器電流為223 mA。淋洗液流速為1.0 mL/min，進(jìn)樣體積為 25 μL。

表1 梯度淋洗條件的選擇Table 1 The condition of KOH gradient eluents

1.3 樣品前處理

稱取5 g樣品勻漿置入50 mL聚乙烯離心管,加入25 mL 80℃去離子水超聲萃取10 min，4000 r/min離心10 min,取出上清液5 mL置入millipore離心過濾裝置進(jìn)行處理，收集洗脫液直接或再稀釋一定的倍數(shù)供離子色譜分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的選擇

首先是柱子的選擇。曾嘗試采用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有高容量柱AS11和AS19進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)后者不如前者，3種化合物的分離度達(dá)不到要求。這可能與柱子的填料有關(guān)，AS11柱粒度更小，柱效更高。

其次是淋洗液洗脫濃度的選擇。試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)等度洗脫并不能很好的分離三聚磷酸鹽和三偏磷酸鹽，并且還造成嚴(yán)重的峰拖尾現(xiàn)象。因此最終選擇梯度洗脫。我們分別嘗試設(shè)定最高濃度為70、80、90 mmol的KOH濃度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在前2個(gè)淋洗液濃度下三聚磷酸鹽和三偏磷酸鹽分離效果差，三聚磷酸鹽峰型寬且稍拖尾。這可能是由于三聚磷酸鹽是五價(jià)陰離子，在色譜柱上與5個(gè)交換位點(diǎn)同時(shí)結(jié)合被強(qiáng)保留，所以選擇高濃度的淋洗液才能較好的洗脫下來[5]。在選定了90 mmolKOH濃度后，設(shè)定梯度洗脫的時(shí)間分別為7、8、9 min，結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)KOH濃度由30 mmol變?yōu)?0 mmol所需的最佳時(shí)間為7 min。這一結(jié)果就更加說明要使三聚磷酸鹽和三偏磷酸鹽較好分離且峰型窄、響應(yīng)值高，需要高濃度的KOH淋洗液進(jìn)行淋洗。

2.2 前處理?xiàng)l件的選擇

考慮到萃取時(shí)間對三聚磷酸鹽的影響，本試驗(yàn)分別選取5、10、20、30 min 4個(gè)時(shí)間段進(jìn)行超聲萃取。結(jié)果顯示提取10 min后回收率并沒有明顯差別。因此，為了防止超聲萃取溫度升高對三聚磷酸鹽的影響，最終選擇80℃去離子水萃取10 min，既能保證三聚磷酸鹽不被分解，且有較好的回收率。

另外一方面是沉淀劑的選用。由于海產(chǎn)品中的脂肪和蛋白質(zhì)會嚴(yán)重污染柱子，萃取液需采用沉淀劑進(jìn)行處理。有文獻(xiàn)報(bào)道選用亞鐵氰化鉀和醋酸鋅能夠有效沉淀蛋白，但考慮殘留的金屬離子會污染分析柱，本試驗(yàn)同樣在借鑒前人的基礎(chǔ)上選用5 mL 20%三氯乙酸溶液處理蛋白質(zhì)發(fā)現(xiàn)沉淀效果好但回收率很低[6]。這可能是由于三氯乙酸的共沉淀作用。為了解決這個(gè)問題試驗(yàn)嘗試選用不同稍低濃度的三氯乙酸沉淀蛋白質(zhì)，最終發(fā)現(xiàn)在10 mL提取液中加入1 mL 10%三氯乙酸雖然回收率稍有提高但仍達(dá)不到理想的數(shù)值，并且沉淀也未完全。

相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道把沉淀后的提取液直接過RP柱，可結(jié)果發(fā)現(xiàn)洗脫液仍有些渾濁，無法直接稀釋上機(jī)，若稀釋倍數(shù)過大又影響檢測的靈敏度。這可能是RP柱的過載問題。所以本試驗(yàn)采用millipore離心管能夠很好的解決這一問題，處理過的樣液非常澄清，無需過濾膜直接進(jìn)行分析。

2.3 線性、靈敏度、回收率

分別用焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉和三偏磷酸鈉等標(biāo)準(zhǔn)溶液作出工作曲線，其濃度和峰面積在1 mg/L～100 mg/L范圍內(nèi)有很好的線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)曲線和相關(guān)系數(shù)分別為：y=0.1006x-0.0070,R2=0.9997；y=0.1799x-0.0111，R2=0.9998；y=0.1309x-0.0083，R2=0.9997。使用三氯乙酸對蝦仁樣品進(jìn)行10次平行前處理操作，在選定的色譜條件下分析，3種三聚磷酸鹽以峰面積定量，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于9%，同一個(gè)樣連續(xù)近樣8次RSD小于2.3%。檢出限分別為0.75、1.0、1.5mg/kg。樣品加標(biāo)回收率為88.1%～110%，表2為樣品中三聚磷酸鹽的測定結(jié)果。圖1為10 mg/kg三聚磷酸鹽混合標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖，圖2蝦空白譜圖,圖3蝦加標(biāo)譜圖。

表2 樣品中三聚磷酸鹽的測定結(jié)果Table 2 The results of Tripolyphosphate in samples

3 結(jié)論

隨著食品行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，添加劑三聚磷酸鹽和復(fù)合型磷酸鹽在我國的使用越來越普遍，其超標(biāo)現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，2006年歐盟連續(xù)通報(bào)了9起中國出口海產(chǎn)品中多聚磷酸超標(biāo)行為。本試驗(yàn)基于三聚磷酸鹽可被萃取到水中，采用80℃去離子水先鈍化基質(zhì)中導(dǎo)致三聚磷酸鹽降解的酶類物質(zhì)，然后凈化處理，直接選用KOH淋漓液、高容量AS11-HC分析柱以及電導(dǎo)檢測器進(jìn)行檢測，能夠準(zhǔn)確測定海產(chǎn)品中三聚磷酸鹽的含量，簡便快速。

[1]王玉新，楊樹坤.食品中磷的鉬銻抗法測定[J].中國公共衛(wèi)生，2005，21(5)：611

[2]王大凱，鄒運(yùn)香，許多.低酸度淋洗液離子色譜法測定多聚磷酸鹽[J].分析測試學(xué)報(bào)，1995，14(3)：97-99

[3]閆軍，高峰，張銳.海產(chǎn)品中多聚磷酸鹽的色譜法測定[J].現(xiàn)代儀器科學(xué)，2007,4：108-112

[4]王野秋，顧明通，姜淑榮,等.電導(dǎo)檢測離子色譜法測定多聚磷酸鹽[J].分析測試學(xué)報(bào)，1994，13(6)：28-31

[5]宋秀賢，牟世芬，劉克納.多聚磷酸鹽的離子色譜法分析研究[J].環(huán)境化學(xué)，1994，13(1)：87-94

[6]崔鶴，李偉才，紀(jì)雷,等.凍鱈魚片等水產(chǎn)品中多聚磷酸鹽測定方法及多聚磷酸鹽含量與含水量的關(guān)系研究[C].威海：第十屆全國離子色譜學(xué)術(shù)報(bào)告會議文集，2004

Determination of Polyphosphates in Seafood Products by Ion Chromatography

XU Li，HUANG Hui-ling，WANG Yu-jian，CHEN Wen-hui，JI Shao-fan
（Hainan Entry-Exit Inspection and Quarantine Technology Center,Haikou 570311,Hainan，China）

2010-05-14

徐莉（1981—），女（漢），碩士研究生，研究方向：農(nóng)獸藥殘留檢測。