郭 堅(jiān) 何光源 崔海容 葉明立 朱 巖

(1.華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 湖北武漢 430074;2.湖北出入境檢驗(yàn)檢疫局;3.浙江大學(xué)理學(xué)院;4.戴安中國有限公司杭州實(shí)驗(yàn)室)

1 前言

蔬菜是日常生活必需的農(nóng)產(chǎn)品,水果也是不可缺少的食品,其食用的安全性日益引起全社會(huì)的重視。蔬菜中亞硝酸鹽和硝酸鹽污染是與農(nóng)藥殘留污染、金屬和非金屬離子污染并稱的三大污染之一。由于化肥尤其是化學(xué)氮肥的廣泛使用,使得蔬菜、水果中的硝酸鹽殘留量過高,而硝酸鹽在細(xì)菌的作用下可還原成亞硝酸鹽,使血液的載氧能力下降,從而導(dǎo)致高鐵血紅蛋白癥;另一方面,亞硝酸鹽可與次級(jí)胺 (仲胺、叔胺、酰胺及氨基酸)結(jié)合,形成亞硝胺,從而誘發(fā)消化系統(tǒng)癌變。因此控制蔬菜中的亞硝酸鹽和硝酸鹽含量,不僅關(guān)系到人民群眾的身體健康,而且對(duì)提高我國蔬菜產(chǎn)品在國際上的競爭力具有重要意義。

我國國標(biāo) GB 2762-2003修訂了食品中亞硝酸鹽的限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[1]。GB/T 5009.33-2003規(guī)定了亞硝酸鹽和硝酸鹽含量測定的方法,即試樣經(jīng)沉淀蛋白質(zhì)、去除脂肪后,亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸重氮化,再與鹽酸萘乙二胺偶合反應(yīng),光度法測定;硝酸鹽則采用鎘柱還原為亞硝酸鹽后測定[2]。

目前適用于硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的檢測方法主要有比色法[3]、流動(dòng)注射法[4,5]等;離子色譜 -抑制電導(dǎo)色譜法也被用作蔬菜中亞硝酸鹽和硝酸鹽含量的檢測方法[6,7];袁麗霞[8]等人曾采用離子色譜分離紫外檢測,可以比較有選擇性地檢測出較低濃度的亞硝酸鹽和硝酸鹽,但是需要額外增加一個(gè)檢測器。本文采用新的樣品前處理手段徹底去除對(duì)色譜柱有害的物質(zhì),并借助美國戴安公司高柱容量的 IonPac AS23離子色譜交換柱,開發(fā)了一種抑制型電導(dǎo)法檢測蔬菜樣品中痕量亞硝酸根和硝酸根的方法,并能有效的用于實(shí)際樣品的分析。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

2.1.1 儀器

Dionex ICS-2500離子色譜儀,Chromeleon 6.5中文版色譜工作站,ASRS ULTRA-II型電化學(xué)自再生抑制器,ED50A電化學(xué)檢測器,高速離心機(jī),超聲波清洗器,高速振蕩器等。

2.1.2 試劑

碳酸鈉、碳酸氫鈉為分析純;硝酸、亞硝酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液購自國家環(huán)保總局;所有用水均為電阻率18.3 MΩ.cm-1的去離子水。

2.2 色譜條件

分離柱與保護(hù)柱:Dionex IonPac AG23+AS23柱 (4mm×250mm),4.5 mmol/L Na2CO3/0.8 mmol/L NaHCO3緩沖溶液等度淋洗,淋洗液流速為 1.0 mL/min。ASRS II陰離子抑制器,自循環(huán)模式。進(jìn)樣體積為 25μL。以保留時(shí)間定性,峰面積定量。

2.3 樣品前處理

于 50mL容量瓶中準(zhǔn)確稱取約 10.00g蔬菜樣品 (精確到 0.001g),60～70℃加熱 10min,加水稀釋至刻度,震蕩提取或超聲提取 20min。取樣品溶液 20 mL過石墨化碳黑柱、0.45μm濾膜、OnGuard IIRP柱。棄去前面 5 mL,收集后面溶液直接進(jìn)入離子色譜儀分析。石墨化碳黑柱、OnGuard II RP柱可用國產(chǎn)的石墨化碳黑柱、C18柱代替,但使用之前需要進(jìn)行活化處理。

使用上述步驟前處理后的樣品,色素、葉綠素、有機(jī)物分子及顆粒物基本被去除,達(dá)到完全澄清,符合離子色譜進(jìn)樣要求。

3 結(jié)果與討論

3.1 色譜條件的選擇

在離子色譜的分離過程中,淋洗液中的碳酸鈉、碳酸氫鈉濃度對(duì)各種離子的保留時(shí)間存在明顯影響。同時(shí)蔬菜中含有一定量氯離子與有機(jī)酸,而氯離子和亞硝酸鹽出峰時(shí)間較為接近,為防止高濃度氯離子在測定過程中對(duì)低濃度亞硝酸根的干擾,兼顧樣品分析時(shí)間和檢測分離度,我們選擇戴安公司的 I onPac AS23色譜柱。該色譜柱采用了高容量的樹脂,其柱容量達(dá)到了前所未有的 320μmol[8],如此高的柱容量為單價(jià)離子亞硝酸根和硝酸根與其它弱保留組分或中強(qiáng)保留組分的分離提供了先決條件。

經(jīng)過淋洗液的優(yōu)化選擇,我們選定 4.5mmol/L碳酸鈉 +0.8mmol/L碳酸氫鈉作為淋洗液條件。圖1為標(biāo)準(zhǔn)樣品分析色譜圖。

3.2 精密度實(shí)驗(yàn)

取亞硝酸根、硝酸根混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在上述條件下重復(fù)進(jìn)樣 9次,計(jì)算亞硝酸根、硝酸根的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD)。亞硝酸根、硝酸根的保留時(shí)間的RSD分別為:0.76%、0.37%,峰面積的 RSD分別為1.59%、1.18%。結(jié)果表明,其精密度較好。

3.3 線性關(guān)系及檢出限

取有機(jī)酸系列標(biāo)準(zhǔn)溶液按上述色譜條件進(jìn)樣,以峰面積對(duì)濃度計(jì)算線性回歸方程,以 3倍信噪比計(jì)算檢出限。結(jié)果表明,其線性較好,見表 1。

表 1 線性關(guān)系及檢出限

3.4 實(shí)際樣品檢測結(jié)果及加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

用 2.3樣品前處理方法對(duì)市售幾種蔬菜進(jìn)行測定,經(jīng)過樣品前處理后直接進(jìn)樣分析,采用標(biāo)準(zhǔn)加入法檢驗(yàn)了方法的回收率。分析結(jié)果與方法的回收率見表 2,典型色譜圖見圖 2。

表 2 加標(biāo)回收率結(jié)果

圖 2 芹菜樣品進(jìn)樣色譜圖

3.5 色譜柱壽命

采用 2.3預(yù)前處理方法對(duì)蔬菜樣品進(jìn)行前處理,連續(xù) 300次進(jìn)樣實(shí)際樣品,色譜柱保留時(shí)間、峰型均無明顯變化,這證明了該前處理方法對(duì)于有害物質(zhì)去除效果明顯,對(duì)色譜柱損害較小。

4 結(jié)論

本文提出的方法以抑制型離子色譜電導(dǎo)檢測法同時(shí)分離并測定了蔬菜、水果中的亞硝酸與硝酸根,靈敏度高,方法簡便,分離時(shí)間短,分析結(jié)果可靠,可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量控制及市場商品檢驗(yàn)。

[1] GB 2762-2003食品中污染物限量[S].

[2] GB/T 5009.33-1996食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定方法[S].

[3] 丘星初.高靈敏度法測定地表水中硝酸鹽和亞硝酸鹽氮[J].環(huán)境科學(xué),1992,13(4):63～64.

[4] Wang G F,Satake M,Horita K.Simultaneous spectrophotometric deter minati on of nitrate and nitrite and nitrite in water and some vegetable samples column preconcentration[J].Microchemical Journal,1998,58(2):162～174.

[5] ZhiQ Z,Han Y Z,Qian GL,et al.Catalytic simultaneous spectrophotometric determination of nitrite and nitrate with a flow injection system[J].Anal Chim Acta,1998.370(1):59～63.

[6] 徐霞,應(yīng)興華,陳能.離子色譜法同時(shí)測定蔬菜中的亞硝酸鹽與硝酸鹽[J].環(huán)境化學(xué),2005,24(6):733～735.

[7] 王群芳,羅文賤.離子色譜法同時(shí)測定葉菜中的硝酸和亞硝酸鹽[J].化學(xué)分析計(jì)量,2002,11(2):7～9.

[8] 袁麗霞,朱巖等.離子色譜法紫外測定海水中亞硝酸鹽、硝酸鹽、溴鹽陰離子[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器,2000,6:43～44.