离子色谱紫外检测器联用技术同时分离测定乳制品中的碘离子和硫氰酸根*

焦 霞 鲁联合 盖学武

(1.青岛盛瀚色谱技术有限公司,青岛 266001； 2.诸城市产品质量监督检验所，青岛 262200)

食品安全问题越来越引起社会的重视，卫生部在食品安全方面的工作力度也逐年加大，2008年12月12日发布的《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》中明确规定乳及乳制品中硫氰酸钠属于违法添加物质。健康牛的奶中平均含有0.9 mg/kg的硫氰酸根，是乳制品过氧化物酶抗菌体系主要成分之一[1]。但有些不法奶户为了延长原料乳的保质期，人为加入硫氰酸盐作为生牛奶保鲜剂，但硫氰酸盐是毒害品，人体过量摄入可抑制甲状腺聚碘功能[2,3]。碘是影响身体和智力发育的必要元素，碘摄取不足或过量都会引起甲状腺肿大的疾病[4]。近期关于碘过量话题引起的风波，使碘离子的检测成为必要的检测项目。除了必须检测婴幼儿奶粉中的碘外，对成人饮用的乳制品中碘的检测也十分必要。

碘离子的检测方法有示差脉冲溶出伏安法、催化荧光法、电感耦合等离子体-原子光谱或质谱法、反相离子对色谱法和离子色谱法等[4-6]。硫氰酸根的检测方法有荧光动力学法、反相离子对色谱法和离子色谱法[2-4]。但用以上方法检测碘离子与硫氰酸根时，存在过程复杂、重现性差、灵敏度低的缺点。

笔者采用亲水性阴离子交换色谱柱，实现了碘离子、硫氰酸根与样品中干扰峰的基线分离，选用紫外检测模式，分析时间短，同时解决了检测灵敏度的问题。为成人乳制品和婴幼儿奶粉中碘离子和硫氰酸根的检测提供了可行方法。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

离子色谱仪：CIC 300型，配有UV-Vis 可变波长紫外可见检测器，青岛盛瀚技术有限公司；

色谱工作站：HW2000型，上海千谱软件有限公司；

阴离子色谱柱：SH-Anion 2型，青岛盛瀚技术有限公司；

台式高速离心机：80-1型，金坛市丹瑞电器厂；

天平：BS110S型，精度0.1 mg，德国Sartotius公司；

OnGuard RP前处理柱：青岛盛瀚技术有限公司；

一次性滤膜：0.22 μm，青岛盛瀚技术有限公司；

碳酸钠：基准试剂；

碳酸氢钠：分析纯；

乙腈： 色谱纯；

碘化钠、硫氰酸钾：优级纯；

碘离子标准储备液：1 000 mg/L，准确称取0.146 5 g NaI·2H2O固体于10 mL高纯度聚丙烯酯瓶中，超纯水溶解后转移至100 mL容量瓶中，用超纯水多次清洗聚丙烯酯瓶壁，清洗液同样转移至容量瓶，最后定容到100 mL；

硫氰酸根标准储备液：1 000 mg/L，准确称取干燥的KSCN固体0.167 3 g于10 mL高纯度聚丙烯酯瓶中，超纯水溶解后转移至100 mL容量瓶中，用超纯水多次清洗聚丙烯酯瓶壁，清洗液同样转移至容量瓶，最后定容到100 mL；

实验用水为四川优普纯水器生产的超纯水；婴幼儿配方奶粉和酸奶样品：市售。

1.2 色谱条件

色谱柱：SH-Anion-2(150 mm×4.6 mm)；淋洗液：2.3 mmol/L Na2CO3-2.8 mmol/L NaHCO3-10%乙腈，流速为1.0 mL/min；柱温：50 ℃；检测波长：226 nm；进样量：100 μL。

1.3 样品溶液的配制

(1)奶粉样品溶液的制备

称取奶粉样品1 g，加入4 mL水，充分摇匀后加入5 mL乙腈，摇匀后静置沉降蛋白，上清液稀释5倍，通过0.22 μm尼龙过滤膜和OnGuard RP柱后,弃去前面3 mL流出液，收集后面溶液用于进样。

(2)酸奶样品溶液的制备

移取5 mL酸奶样品，加入5 mL水，充分摇匀后加入10 mL乙腈，摇匀后静置沉降蛋白，通过0.22 μm尼龙过滤膜和OnGuard RP柱后,弃去前面3 mL流出液，收集后面溶液用于进样。

1.4 碘离子和硫氰酸根混合标准溶液配制

移取碘离子标准储备液和硫氰酸根标准储备液各1.0 mL，置于100 mL的容量瓶中，用超纯水稀释到刻度，该溶液中碘离子和硫氰酸根的浓度均为10 mg/L。

分别取上述溶液0.05、0.10、0.25、0.50、1.00 mL于5个10 mL容量瓶中定容至刻度，获得碘离子和硫氰酸根的混合标准溶液系列。

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择

碘离子和硫氰酸根均为易极化阴离子，在普通阴离子交换色谱柱上保留时间长，峰型较宽且不对称。强亲水性阴离子交换色谱柱分离碘离子和硫氰酸根，在较短的分析时间内获得了尖锐对称的峰型，实践证明对于实际样品，通过阴离子交换的模式进行分离有一定的优势。

2.2 检测方式的选择

以离子色谱交换色谱柱为分离柱，运用电导检测器和紫外检测器两种检测模式分别对1.0 mg/L碘离子进行检测，比较两种检测模式下的响应信号，图1是对碘离子的响应进行对比，通过比较证明在相同的色谱条件下，碘离子和硫氰酸根运用紫外检测器可以获得高灵敏度信号，这对检测实际样品中低浓度的碘离子和硫氰酸根有着重要意义。

2.3 色谱条件优化

碘离子和硫氰酸根都是无机阴离子，其干扰离子应该也是离子性较强的化合物，因此优化离子交换分离模式的色谱条件尤为重要。由于选择亲水性阴离子交换色谱柱，因此选择碳酸钠和碳酸氢钠为淋洗液，通过试验，采用2.3 mmol/L Na2CO3-2.8 mmol/L NaHCO3混合溶液为淋洗液效果理想。

1—紫外检测； 2—电导检测

图1 两种检测模式对同一浓度碘离子检测色谱图

有机溶剂可以使用乙腈或甲醇，有机溶剂比例的提高或降低可以使所有组分保留时间相应地缩短或延长。由于乳制品样品在前处理过程中经过OnGuard RP柱除去了疏水性有机物，因此样品溶液基质也都属于离子性化合物，有机溶剂仅能根据这些化合物的疏水性差异进行初步的分离，但对色谱整体分离时间有较大影响。通过试验，选用10%的乙腈作为有机溶剂，改善色谱峰的分离以及优化峰形。图2为某酸奶样品分离色谱图。

1—I-; 2—SCN-

2.4 线性范围、相关系数、检出限

分别对碘离子和硫氰酸根5个浓度的标准混合溶液进样，碘离子、硫氰酸根浓度X在0.05～1 mg/L内分别与对应的色谱峰面积Y呈线性关系，线性方程分别为Y=578.6X-2 877，r=1.0；Y=291.1X-3 342，r=0.999 8。

以信噪比3∶1计算检出限，碘离子和硫氰酸根的最小检出浓度分别为4.6 μg/L和14.6 μg/L。以信噪比10∶1为定量限，碘离子和硫氰酸根的最小定量浓度分别为15.3 μg/L和56.0 μg/L。

2.5 方法重现性

取碘离子和硫氰酸根浓度为0.2 mg/L的混合标准溶液，连续进样6次，碘离子和硫氰酸根测定结果的相对标准偏差分别为1.2%和2.3%。

2.6 加标回收率

对婴儿配方奶粉和酸奶中碘离子和硫氰酸根进行加标回收试验，碘离子和硫氰酸根的添加浓度分别为0.10 mg/L，所得加标回收率为89.9%～106.9%，测定结果见表1。

表1 样品中碘离子和硫氰酸根的加标回收率

2.7 样品分析

检测了市场上购买到的两种婴儿配方奶粉和两种酸奶样品，检测结果见表2。

表2 样品中碘离子和硫氰酸根的检测结果(n=3)

由检测结果可见，Brand 1和Brand 2婴幼儿配方奶粉和酸奶中碘离子的含量未超过国家标准规定的奶粉中碘离子含量上限1.5 mg/kg，碘离子含量符合要求。乳制品中天然硫氰酸根浓度受奶牛品种、个体、饲养类型等因素影响有很大差异。健康牛的牛奶中硫氰酸根的含量范围是0.4～22 mg/kg[1]，平均含量为0.9 mg/kg。乳制品经过浓缩，其天然存在的硫氰酸根浓度会相应提高。由检测结果可见，所有检测样品中硫氰酸根含量均在可接受范围内，而酸奶样品中硫氰酸根含量较低，品质较好。

3 结语

建立了一种乳制品中碘离子和硫氰酸根的同时分析方法。利用离子交换色谱柱的分离机理，通过色谱条件优化，成功实现了复杂样品基体中碘离子和硫氰酸根的良好分离。分析方法准确可靠，灵敏度较高，为乳制品质量检测提供了可行方法。

[1] 黄玉，贤白虹，孟淑珍,等.硫氰酸盐在乳制品中的作用及研究[J].黑龙江畜牧科技，1998(3)：8-9.

[2] 张贵珠，张海清，郭薇,等. 荧光动力学测定痕量硫氰酸根离子[J].分析科学学报，1994，10(3)：52-54.

[3] 张小乐，闫金萍，张一江, 等.碘离子和硫氰酸根离子的离子交换测定法[J].环境与健康杂志，2007，24(11)：910-912.

[4] 姜华，周志勇，王玉宝,等.反相离子对高效液相色谱法测定微量碘的研究[J].分析测试学报，2004，23(5)：130-132.

[5] 墨淑敏，梁立娜，蔡亚岐, 等.高效阴离子交换色谱-紫外检测器联用检测海水中的碘离子[J]. 岩矿测试, 2006，25(2)：122-124.

[6] 刘亚君，谢金伦.离子对高效液相色谱法测定植物样品中的碘离子[J].云南化工, 1999(4)：37-39.