頂空進樣-氣相色譜法測定著色劑葉綠素銅鈉鹽中溶劑殘留量

摘 要：建立頂空進樣-氣相色譜測定著色劑葉綠素銅鈉鹽中溶劑殘留量的分析方法。對平衡溫度、分流比及色譜柱型號等參數(shù)進行考察，氫火焰離子化檢測器（Flame Ionization Detector，F(xiàn)ID）檢測，內(nèi)標法定量。結(jié)果表明，通過CD-624毛細管色譜柱分離，平衡溫度設(shè)為80 ℃時效果最優(yōu)，6種殘留溶劑可實現(xiàn)完全分離，線性關(guān)系良好，r均大于0.999，加標回收率為84.50%～98.83%，相對標準偏差（n=6）均低于10%。該方法簡單、快速、準確，可滿足著色劑葉綠素銅鈉鹽中溶劑殘留量的檢測。

關(guān)鍵詞：頂空進樣-氣相色譜；葉綠素銅鈉鹽；溶劑殘留

Determination of Solvent Residues in Sodium Copper Chlorophyllin by Headspace Gas Chromatography

ZHENG Lijun1， DENG Xiaoqing2*

（1.Zhongda Intelligent Technology Co.， Ltd.， Changsha 410000， China;"2.Hunan Zhenhua Inspection Technology Co.， Ltd.， Changsha 410000， China）

Abstract： A method was established for the determination of solvent residues in sodium copper chlorophyllin by headspace gas chromatography. The parameters such as equilibrium temperature， split ratio and chromatographic column model were investigated， detected by hydrogen flame ionization detector （FID） and quantified by internal standard method. The results showed that CD-624 capillary column was used for separation， and the equilibrium temperature was 80 ℃. The six residual solvents could be completely separated， and the linear relationship was good， r was greater than 0.999， and the recovery of spiked standard was 84.50%～98.83%， and the relative standard deviation （n=6） was less than 10%. The method is simple， rapid and accurate， and can be used for the determination of solvent residues in sodium copper chlorophyllin.

Keywords： headspace gas chromatography; sodium copper chlorophyllin; solvent residue

葉綠素（Chlorophyl）作為一類常見色素，自然界中高等植物中葉綠素以葉綠素a和b為主。葉綠素衍生物包括葉綠酸鹽、葉綠素鹽（銅鈉鹽、鈷鈉鹽、鐵鈉鹽、鋅鈉鹽等）[1]。葉綠素不易溶于水，同時熱穩(wěn)定性差，而葉綠素鹽具有易溶于水、性質(zhì)穩(wěn)定等特點。葉綠素鹽不但著色效果佳，且具備一定的藥理作用，易被人體吸收，無其他毒副反應(yīng)，所以在食品、醫(yī)藥以及日用化工等行業(yè)得以廣泛應(yīng)用[2-6]。

葉綠素銅鈉鹽（Sodium Coppe Chlorophylin）是以天然的綠色植物組織（如蠶糞、苜蓿、竹子等植物的葉子）為原材料，采用異丙醇、甲醇、正己烷、正庚烷、二氯甲烷等有機溶劑提取，用銅離子（Cu2+）替換葉綠素中心離子鎂離子（Mg2+），同時采用堿皂化，除去甲基和植醇基后形成的羧基成為二鈉鹽。因而，實際上葉綠素銅鈉鹽本身為一種墨綠色的半合成色素[7-8]。然而，殘留的提取溶劑如未經(jīng)清除，則會影響產(chǎn)品的質(zhì)量安全，因此，建立葉綠素銅鈉鹽中溶劑殘留量檢測方法繼而實現(xiàn)質(zhì)量的控制具有重要意義。

目前，對于食品[9]或其他產(chǎn)品[10]中溶劑殘留量檢測報道較多，但針對葉綠素銅鈉鹽中溶劑殘留量檢測方法較少。本研究通過頂空進樣-氣相法建立同時測定著色劑葉綠素銅鈉鹽中甲醇、正己烷、正庚烷、二氯甲烷、丙酮、異丙醇等6種溶劑殘留量的分析方法，為保障葉綠素銅鈉鹽的品質(zhì)與廣泛應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葉綠素銅鈉鹽（網(wǎng)購）；20 mL頂空瓶；異丙醇（色譜純）、甲醇（色譜純）、丙酮（色譜純）、正己烷（色譜純）、正庚烷（色譜純）、二氯甲烷（色譜純）、3-甲基-2-戊酮（色譜純）、N-甲基吡咯烷酮（色譜純），均采購于上海安譜。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜儀（型號：7890A，美國安捷倫公司），配備氫火焰離子化檢測器（Flame Ionization Detector，F(xiàn)iD）；自動頂空進樣器（型號：7697A，美國安捷倫公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 內(nèi)標溶液的制備

準確稱取10 mg 3-甲基-2-戊酮，用N-甲基吡咯烷酮溶解并定容至100 mL容量瓶，得到100 μg·mL-1內(nèi)標溶液。

1.3.2 混合標準溶液的配制

準確稱取甲醇、丙酮、正己烷、正庚烷、二氯甲烷、異丙醇各10 mg，用N-甲基吡咯烷酮溶解并定容至100 mL容量瓶，得到100 μg·mL-1混合標準儲備溶液，用微量注射器迅速將0 μL、10 μL、20 μL、40 μL、50 μL、100 μL、200 μL混合儲備標準液裝入20 mL頂空瓶中，分別加入5.0 mL水與20 μL 100 μg·mL-13-甲基-2-戊酮（內(nèi)標）溶液，渦旋混勻溶解后密封，得到質(zhì)量分別為0 μg、1.0 μg、2.0 μg、4.0 μg、5.0 μg、10.0 μg、20.0 μg的標準溶液，供進樣分析。

1.3.3 試驗色譜條件

（1）頂空分析條件。定量環(huán)溫度：100 ℃；傳輸溫度：110 ℃；平衡溫度：80 ℃；循環(huán)時間：25 min；平衡時間：30 min；進樣時間：1.00 min；進樣體積：0.5 mL；樣品瓶加壓氣壓：100 kPa。

（2）氣相色譜分析條件。CD-624毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），進樣口溫度150 ℃，分流比3∶1。升溫程序：初始爐溫35 ℃，保持5 min，以6 ℃·min-1升溫至150 ℃，保持5 min。FID溫度250 ℃。

1.3.4 樣品處理

稱取2.0 g試樣（預(yù)先搗碎）裝入20 mL頂空瓶中，加入5.0 mL水溶解后，再加入內(nèi)標溶液20 μL，立即密封，待頂空-氣相色譜分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法的優(yōu)化

2.1.1 色譜柱的篩選

選用HP-5（30 m×0.25 mm，0.25 μm）、CD-624（30 m×0.25 mm，0.25 μm）、HP-1701（30 m×0.25 mm，0.25 μm）3種常見色譜柱進行試驗，結(jié)果表明CD-624能較好地分離6種殘留溶劑。HP-5柱與HP-1701柱對于異丙醇與二氯甲烷色譜峰的分離效果均不如CD-624。同時，柱箱升溫程序?qū)Ω鹘M分分離度也存在一定影響。經(jīng)過多次試驗發(fā)現(xiàn)，依據(jù)1.3.3（2）色譜條件，6種殘留溶劑能獲得良好的分離效果，混合標準溶液色譜圖見圖1。

2.1.2 平衡溫度的確定

試驗采用空白葉綠素銅鈉鹽作為基質(zhì)，加入一定質(zhì)量的6種殘留溶劑混合標準溶液，加入5.0 mL水溶解后，混勻，考察平衡溫度60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃下對6種殘留溶劑峰面積的影響。

由圖2可看出，隨著溫度不斷升高，6種殘留溶劑的峰面積均有所增加，根據(jù)拉烏爾定律，溫度升高，組分的飽和蒸汽壓也會隨之變大。當平衡溫度達到80 ℃時，6種殘留溶劑的峰面積均基本趨于平穩(wěn)，考慮到溫度過高可能會導致樣品中其他雜質(zhì)成分氣化或升華進入色譜系統(tǒng)，因此選用80 ℃作為試驗的平衡溫度。

2.2 線性關(guān)系與檢出限

取配制好的6種溶劑殘留混合標準溶液裝入20 mL頂空瓶中，80 ℃條件下平衡30 min，待GC運行分析，分別以6種溶劑殘留物標準溶液與內(nèi)標物質(zhì)量比值為橫坐標X，標準溶液總峰面積與內(nèi)標物峰面積比值為縱坐標Y繪制標準曲線，以3倍信噪比（S/N=3）分別計算6種溶劑殘留物的檢出限，結(jié)果見表1。

2.3 精密度與加標回收試驗

精密度和加標回收試驗結(jié)果見表2。取陰性（未檢出6種溶劑殘留）葉綠素銅鈉鹽試樣，加入5.0 mL水溶解后，再分別加入一定量混合標準溶液，對方法的精密度及加標回收率等技術(shù)參數(shù)進行考察，分別計算相對標準偏差及加標回收率。6種溶劑殘留回收率在84.50%～98.83%，相對標準偏差均低于10%。

3 結(jié)論

本研究通過考察色譜柱型號、平衡溫度等參數(shù)條件，建立頂空-氣相色譜法同時測定食品添加劑葉綠素銅鈉鹽中6種溶劑殘留量，該方法具有簡單、快速、重現(xiàn)性好等特點，可應(yīng)用于葉綠素銅鈉鹽中溶劑殘留量的快速定量檢測，為保障著色劑葉綠素銅鈉鹽的質(zhì)量安全提供技術(shù)支持。

參考文獻

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作者簡介：鄭利軍（1987—），男，湖南衡陽人，碩士，工程師。研究方向：食品安全檢驗與研究。

通信作者：鄧曉慶（1989—），女，湖南邵陽人，碩士，工程師。研究方向：食品安全檢驗與研究。E-mail：573936049@qq.com。