离子色谱法测定特殊医学用途配方奶粉中的硝酸盐含量研究

◎ 陈文亮，李洁虹，蒋珍珍，冯海丽，熊伟华

(深圳计量质量检测研究院，广东 深圳 518000)

硝酸盐作为污染物，可能存在婴幼儿配方食品中，GB 2762—2022《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中规定了婴幼儿配方食品中硝酸盐（以NaNO3计）含量不得超过100 mg·kg-1。我国现行的测定食品中硝酸盐的标准为GB 5009.33—2016 《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》，该标准中的离子色谱法为测定硝酸盐的首选方法，该方法测定非特殊医学用途配方奶粉中硝酸盐的含量效果良好。然而，测定特殊医学用途配方奶粉特别是乳蛋白水解配方和氨基酸配方，现行的前处理方法不能净化干扰物质，存在色谱干扰，导致检测结果的精密度和准确度达不到检测标准的要求[1-2]。此外，由于干扰物质的强保留性，氢氧化钾溶液淋洗液系统不能有效洗脱，导致色谱柱的柱效下降快，缩短了色谱柱的使用寿命[3]。

为了准确地测定特殊医学用途配方奶粉中硝酸盐的含量，研究一种合适的净化方法和测定的色谱条件很有必要。因此，本文针对特殊医学用途配方奶粉中的干扰物质进行净化研究，选择合适的色谱条件，旨在找到一种测定特殊医学用途配方奶粉中硝酸盐含量的方法[4]。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

Thermo ICS-5000+型离子色谱仪(美国戴安公司)：配KOH淋洗液自动发生器、抑制器、电导检测器、AS19分离柱（4×250 mm，5 μm）、IonPac AG19保护柱（ 4×50 mm，5 μm）。

0.22 μm微孔滤膜、SAX强阴离子固相萃取柱（200 mg/3 mL，艾杰尔公司）、C18小柱（200 mg/3 mL，waters公司）、银氢柱（2.5 mL，赛默飞公司）。

水中硝酸根浓度标准溶液（质量分数为1 000 mg·L-1，中国计量科学研究院）；乙腈（色谱纯，默克公司）、一级水(电导率<18 μS·cm-1)、2%乙酸溶液。

1.2 色谱条件

柱温：30 ℃；进样量：50 μL、由KOH淋洗液自动发生器生成5 mmol·L-1KOH～60 mmol·L-1KOH梯度淋洗液(梯度程序为：7 mmol·L-133 min，60 mmol·L-120 min，7 mmol·L-17 min)、流速：1. 0 mL·min-1、抑制电流为120 mA；电导检测器检测、以峰面积定量。

1.3 标准曲线绘制

用硝酸盐标准溶液配制标准曲线，用一级水逐级稀释，配成下列标准溶液：硝酸钠（NaNO3，mg·L-1）：0、0.274、0.685、1.37、2.06、2.74。进样测定，以峰面积Y对质量浓度X绘制标准曲线，见表1。

表1 硝酸钠标准曲线表

1.4 实验方法

测定SAX SPE小柱、C18小柱和银氢柱使用前均按说明书要求进行活化处理。

1.4.1 按GB 5009.33—2016方法测定

称取2.50 g（精确至0.01 g）经均质处理的固体试样于100 mL容量瓶中，按GB 5009.33—2016第一法进行前处理。

1.4.2 优化的测定方法

称取2.50 g（精确至0.01 g）经均质处理的试样于100 mL容量瓶中，加入30 mL的一级水，充分摇匀，超声30 min。加入30 mL乙腈，摇匀，放置在5 ℃的冰箱中30 min，取出放置至室温，加水稀释至刻度，混匀，8 000 r·min-1离心10 min，备用。准确取上述备用溶液，通过0.22 μm水性滤膜针头滤器、C18柱，弃去前面3 mL，准确收集后面洗脱液10.0 mL，通过SAX SPE小柱，速度控制在1～2 mL·min-1，弃去滤液，使用70 mmol·L-1氢氧化钠溶液洗脱SAX SPE小柱，速度控制在8～10 mL·min-1，收集10.0 mL滤液，将滤液通过银氢柱，弃去前面3 mL，准确收集后面用于离子色谱测定。同时，按以上步骤测定空白。

2 结果与讨论

2.1 按GB 5009.33—2016方法测定结果分析

选择婴儿乳蛋白深度水解配方奶粉和婴儿氨基酸配方奶粉验证方法的精密度，结果如表2所示，精密度结果均大于10%，不符合GB 5009.33—2016第一法离子色谱法对测定的精密度要求，表明使用该方法测定婴儿乳蛋白深度水解配方奶粉和婴儿氨基酸配方奶粉，结果不准确。

表2 精密度结果表

2.2 使用SAX SPE小柱浓缩硝酸盐的分析

样品溶液通过SAX SPE小柱后，硝酸盐和强保留的干扰物被保留在SAX SPE小柱，溶液流速影响硝酸盐的结果[5]。使用质控样品，按1.4.2进行操作，使用不同流速通过SPE小柱，计算回收率，回收率越高，表明硝酸盐浓缩的效果越差，反之，则浓缩效果越好，当流速控制在1～2 mL·min-1，回收率7.3%～7.5%，浓缩的效果较好。

2.3 使用氢氧化钠溶液洗脱浓缩后的硝酸盐分析

样品溶液通过SAX SPE小柱后，硝酸盐和强保留的干扰物被保留在SAX SPE小柱，需要使用氢氧化钠溶液洗脱硝酸盐而干扰物不被洗脱。使用质控样品，按1.4.2进行操作，使用了不同浓度的氢氧化钠溶液进行洗脱试验，计算回收率，氢氧化钠洗脱液在70～90 mmol·L-1之间，回收率为103%～105%，符合要求。

2.4 方法检出限

对空白溶液进行平行测定11次，计算空白溶液峰面积的标准偏差，根据检出限的计算公式LOD=3SD/b（b为工作曲线斜率），取样量为2.5 g，定容体积为100 mL，计算方法检出限，检出限为0.5 mg·kg-1，能满足日常检出所需，见表3。

表3 硝酸钠标准曲线表

2.5 精密度和加标回收率

选择婴儿乳蛋白深度水解配方奶粉和婴儿氨基酸配方奶粉验证方法的精密度和加标回收率，加标量为40.0 μg硝酸盐（以NO3-计），测定结果见表4，精密度和加标回收率结果符合要求。

表4 精密度及回收试验结果表

3 结论

本文通过使用SAX强阴离子固相萃取柱预先浓缩硝酸盐，再使用氢氧化钠洗脱的方法净化特殊医学用途配方奶粉，确定了最佳的试验条件。结果表明，该方法准确高效，对于分析特殊医学用途配方奶粉，特别是蛋白水解配方和氨基酸配方中的硝酸盐，具有实际意义。