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发表于 2008-10-26 11:59:07
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高效液相色谱- 二极管阵列法测定
高蛋白食品中的三聚氰胺
Determination of melamine in high p rotein food by high
performance liquid chromatography2photodiode array detector
汪 辉 曹小彦 彭新凯 陈利国 黄 辉 谭 舸
(长沙市食品质量安全监督检测中心,湖南长沙 410013)
(Changsha Center of Supervision & Inspection on Food Quality Safety, Changsha, Hunan 410012, China)
摘要:建立用高效液相色谱- 二极管阵列法测定高蛋白食品
中的三聚氰胺的检测方法。对不同样品采用不同的前处理
方法,然后用Agilent TC2C18 4. 6 ×250 mm色谱柱,柱温为
40 ℃,流动相为0. 02 mol/L硫酸铵∶甲醇= 94 ∶6 (V ∶V) ,
流速0. 8 mL /min,二极管阵列检测器于235 nm 波长下进行
检测,并以保留时间和三维光谱图相似性系数进行定性,外
标法定量。不同样品的加标回收率为98. 8% ~101. 5% ,
RSD小于1. 2%。方法线性范围为0. 1~150μg/mL,检测限
为0. 01μg/mL,相关系数R = 0. 999 9。
关键词:高效液相色谱;二极管阵列检测器;三聚氰胺;高蛋
白食品
Abstract:A high performance liquid chromatography2 photodiode array
detector for determining the content of melamine in high p rotein food was
studied. In this paper, different p re2treatments were used in different
samp les. A Agilent TC2C18 column was used with methanol and
0. 02 mol/L ammonium sulfate (94 ∶6, V ∶V) asmobile phase. The flow
rate was 0. 8 mL /min. A diode array detectorwas used and the detection
wavelength was 235 nm. Qualitative analysiswas performed with retention
time and DAD spectrum similarity index value and quantitative analysis
was performed with external standard method. The calibration curve was
linear over a range from 0. 1μg/mL to 150. 0μg/mL. The lowest detected
limit was 0. 01mg/kg. The recoveries of different samp les were from
98. 8% to 101. 5% and relative standard deviationswere less than 1. 0%
( n = 10) . The linearity was 0. 1 to 150μg/mL, detection limit of mela2
mine was 0. 01μg/mL and related coefficient was 0. 999 9.
Keywords:High performance liquid chromatogra phy; Photodiode array
detector;Melamine; High p rotein food
最近美国发生了许多猫狗宠物非正常死亡事件。美国
FDA经过调查确认是宠物食品的原料受非法添加的三聚氰
胺污染。含三聚氰胺的食物被动物食用后,可以使动物发生
肾衰竭并导致死亡。三聚氰胺(Melamine)即蜜胺,又称氰尿
酰胺,是一种白色晶体,熔点354 ℃,难溶于水、乙二醇、甘油
和吡啶,略溶于乙醇,不溶于乙醚、苯和四氯化碳[ 1 ] 。按常规
三聚氰胺不可能通过环境污染的方式进入食品原料中。通
常三聚氰胺只作为生产塑料树脂的原料,其分子中含有大量
氮元素(见图1) ,
不法分子在植物蛋白添加三聚氰胺,是因
为其分子中含氮量高达66. 7%。非法添加化工原料三聚氰
胺可以提高含氮量,冒充成高蛋白食品,从而大幅度降低成
本。用“凯氏定氮法”测饲料和食品中的粗蛋白质的含
量[ 2 ] ,其实只是测氮的含量,再根据蛋白质的含氮量(15% ~
17% )折算成蛋白质。因此,通常情况下根本不能区分这种
“伪蛋白氮”。三聚氰胺在高温下可能分解产生氰化物(有
较大毒性) ,故应避免高温。
图1 三聚氰胺的结构式
目前国内外测定食品中三聚氰胺含量的方法很少,一般
采用气相- 质谱法[ 3 ]、液相- 质谱法、液相色谱法[ 4, 5 ]等。本
试验避开毒性大的乙腈,以甲醇和0. 02 mol/L硫酸铵作为流
动相,甲醇提取样品,吹干后20%的甲醇水溶解并定容,进
样,用二极管阵列检测器检测,结果令人满意。
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1 试验材料与方法
1. 1 仪器与试剂
Waters1525高液相色谱仪:配2996二极管阵列检测器、
717Plus自动进样器、Epower工作站;
超纯水处理器:北京东西电子有限公司;
超声清洗器:天津奥特赛恩斯仪器有限公司;
氮吹仪:天津市恒皇科技发展有限公司;
三聚氰胺(99 + % ) : SINGMA2ALDR ICH. INC;
硫酸铵(分析纯) :上海试剂四厂;
甲醇(色谱纯) :国药集团化学试剂有限公司。
1. 2 色谱条件
色谱柱为Agilent TC2C18 色谱柱( 250 mm ×4. 6 mm,
5μm i. d. ) ;柱温为40 ℃;流速为0. 8 mL /min;流动相为硫
酸铵(0. 02 mol/L ) ∶甲醇= 94 ∶6 (V ∶V) ; 检测波长为
235 nm;进样量10 mL[ 6 ]。
1. 3 标准溶液的制备
精密称取三聚氰胺对照品25. 0 mg 于100 mL 容量瓶
中,加20%的甲醇水溶解并稀释至刻度, 摇匀, 使成为
250μg/mL的标准储备液。精密吸取三聚氰胺标准储备溶液
0. 5, 1. 0, 2. 0, 5. 0, 10. 0 mL,分别置于25 mL 容量瓶中,加
20%的甲醇水稀释至刻度,摇匀,使成为浓度为5, 10, 20, 50,
100μg/mL标准使用液,经0. 45μm的滤膜过滤,按色谱条件
进行分析测试(见图2) 。以组分峰面积为纵坐标,质量浓度
为横坐标,绘制标准曲线。
图2 标准溶液的色谱图
1. 4 样品处理
1. 4. 1 固体样品 准确称取2. 0~5. 0 g固体样品于50 mL
的比色管,超声波提取30 min,放置冷却后,用甲醇稀释至刻
度,摇匀。静置30 min后取上清液10 mL 氮吹至近干,用
20%甲醇水定容至10 mL,经0. 45μm的滤膜过滤,待测。
1. 4. 2 液体样品 准确吸取5~10 mL液体样品置于50 mL
比色管中,加入20%甲醇水40 mL,加入5%三氯乙酸5 mL,
用20%甲醇水稀释至刻度,摇匀, 4 000~8 000 r/min离心
5 min,取上清液,经0. 45μm的滤膜过滤,待测(见图3) 。
2 结果与讨论
2. 1 检测波长的选择与定性
取浓度为50μg/mL的三聚氰胺标准使用液及某待检样
品,在200 ~400 nm波长处扫描, 发现三聚氰胺在200 ~
220 nm处有强烈的吸收,在234. 1 nm处有吸收峰(见图4) ,
在235. 0处的吸收峰峰型对称,存在的干扰少,且流动相在
低于210 nm的波长下背景吸收较高,故选用235. 0 nm为检
测波长。样品中成分复杂,可采用二极管阵列检测器对其进
行光谱扫描,并以保留时间和三维光谱图相似性系数进行定
性。
图3 样品的色谱图
图4 标准溶液的3D图
2. 2 流动相的优化
对不同流动相以及不同比例进行了多次试验。结果发
现用乙腈为流动相时,乙腈正好在三聚氰胺出峰处有背景吸
收,很难分离,且乙腈毒性大。采用硫酸铵( 0. 02 mol/L ) ∶
甲醇= 94 ∶6 (V /V) , 三聚氰胺与流动相甲醇的背景吸收完
全分开,且峰型对称,出峰时间比较理想。
2. 3 沉淀剂的选择
因为三聚氰胺有三个胺基,易与金属离子络合,采用
106 g/L亚铁氰化钾2 mL和219 g/L醋酸锌沉淀蛋白质2 mL
时,三聚氰胺会有损失,回收率仅为55%。三聚氰胺是酰胺
类物质,是可溶于三氯乙酸溶液的小分子。采用5%三氯乙
酸沉淀蛋白质5 mL,效果非常理想,但时间不宜过长,避免三
聚氰胺包合于沉淀中,降低提取率。
2. 4 线性范围与检出限
在试验条件下,用峰面积比对浓度绘制曲线,三聚氰胺
在0. 1~150μg/mL之间均具有良好的线性关系, 以基线噪
声三倍峰面积对应的三聚氰胺最低检测限为0. 01 μg/mL,
回归方程式为:
y = 2. 99 ×104x - 4. 00 ×103
相关系数R = 0. 999 9。
2. 5 精密度试验
取三聚氰胺样品加标溶液做精密度试验,按上述色谱条
件及试验方法分别对50μg/mL和100μg/mL两个不同浓度
的样品加标溶液进行测定,重复进样10次, RSD小于1. 2% ,
说明该方法具有较高的精密度。
2. 6 回收率试验
采用加标测定回收率。取3种样品各3份,分别加入一
定量的混合标准使用液。测定结果(见表1,已去本底值) 表
明:平均回收率基本在98. 8%~101. 5%之间,完全可以满足
日常分析的要求。
3 结论
此方法样品处理简便易行、快速。同时利用二极管阵列
检测器定性,成本低于质谱,所测结果准确度高,易于推广,
适于测定高蛋白食品中的三聚氰胺。
参考文献
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2 张亚飞,乐国伟,施用晖,等. 小麦蛋白Alcalase水解物免疫活性
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3 GC2MS Scerrn for the Presence ofMelamine and Cyanuric Acid [ S].
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FDA /ORA Forensic Chemistry Center SOP, 2007.
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6 施奈德L R,格莱吉克J L,柯克兰J J. 实用高效液相色谱法的建
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