杜利君，劉曉林，高媛惠，郭麗華，劉海峰，李菲菲

（山西出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，山西太原030024）

頂空氣相色譜法快速測(cè)定酒中氰化物含量

杜利君，劉曉林，高媛惠，郭麗華，劉海峰，李菲菲

（山西出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，山西太原030024）

該文建立了頂空氣相色譜法測(cè)定酒中氰化物含量的方法。酒樣品用氯胺T將氰化物衍生為氯化氰，頂空進(jìn)樣，經(jīng)WAX氣相色譜柱（30 m×0.32 mm×0.50 μm）分離，電子捕獲檢測(cè)器（ECD）檢測(cè)，外標(biāo)法定量。同時(shí)對(duì)檢測(cè)過(guò)程中的衍生劑用量、衍生酸度、頂空平衡溫度、頂空平衡時(shí)間、氣相色譜條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明：氰離子在0.001 mg/L～0.1 mg/L 范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)可達(dá)到 0.998，定量限（以信噪比（S/N）≥10）為 0.05 mg/L。在 0.1、0.2、8.0 mg/L 3個(gè)添加水平下進(jìn)行了回收率和精密度試驗(yàn)，其中加標(biāo)回收率在84.1%～109.7%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD（n=10）為4.41%～6.54%，滿足日常的檢測(cè)要求。與傳統(tǒng)的分光光度法相比，該方法操作簡(jiǎn)便、快速、穩(wěn)定性好、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)，在實(shí)際工作中有很好的應(yīng)用價(jià)值。

酒；頂空氣相色譜法；氰化物

氰化物是一類帶有氰基（CN-）的劇毒化合物，主要指氰酸鹽和氫氰酸[1]?？赏ㄟ^(guò)呼吸道、消化道及皮膚進(jìn)入人體內(nèi)。其毒性主要由氰化物在體內(nèi)解離出的CN-引起，CN-與細(xì)胞色素氧化酶aa3中的Fe3+結(jié)合，使酶喪失活性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)呼吸中斷，阻斷電子傳遞和氧化磷酸化，從根本上抑制三磷腺苷的合成，從而抑制了細(xì)胞內(nèi)氧的利用，機(jī)體缺氧從而產(chǎn)生中毒效應(yīng)[2]。

食品安全是國(guó)家和公眾普遍關(guān)注的問(wèn)題，而氰化物是酒產(chǎn)品的一項(xiàng)重要安全檢測(cè)指標(biāo)。我國(guó)作為酒類產(chǎn)品消費(fèi)大國(guó)，建立一種快速、靈敏的檢測(cè)酒中氰化物的方法具有重大意義。GB 2757-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)蒸餾酒及其配制酒》[3]中規(guī)定，酒中氰化物含量不得超過(guò)8 mg/L（以HCN計(jì)）。目前，檢測(cè)氰化物的方法主要有分光光度法[4-9]、電化學(xué)法[10]、氣相色譜法[11-12]、離子色譜法[13]、氣相色譜質(zhì)譜法[14]。其中國(guó)標(biāo)法GB/T 5009.48-2003《蒸餾酒與配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[15]推薦異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測(cè)定酒中氰化物，氰化物在酸性溶液中蒸出后，被吸收于堿性溶液中，在中性介質(zhì)中氰化物與氯胺T反應(yīng)生成氯化氰（CNCl），再與異煙酸反應(yīng)，經(jīng)水解生成戊稀二醛，戊稀二醛與吡唑啉酮縮合產(chǎn)生藍(lán)色染料。該方法對(duì)反應(yīng)體系pH要求較嚴(yán)，而對(duì)用來(lái)調(diào)節(jié)pH的酸、堿使用量又限制得非常?。ú坏?.8 mL）。在實(shí)際操作時(shí)，常常會(huì)超出所限體積，從而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，而對(duì)于渾濁或有色的酒需要先進(jìn)行蒸餾，增加了檢測(cè)工作量，即使經(jīng)過(guò)蒸餾在顯色的過(guò)程中也易出現(xiàn)渾濁，造成比色困難，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本文將氰化物用氯胺T衍生為氯化氰后，直接頂空進(jìn)樣，氣相色譜法ECD檢測(cè)器檢測(cè)，樣品不需蒸餾，操作簡(jiǎn)便快速，干擾少，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用該方法對(duì)市售的白酒進(jìn)行檢測(cè)，獲得了滿意的結(jié)果。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

GC2010氣相色譜儀（配有ECD檢測(cè)器）：日本島津公司；VortexGenie2旋渦混合器：美國(guó)Vor-tex-Genie公司；TurboMatrix HS自動(dòng)頂空進(jìn)樣器：美國(guó)PerkinElmer；超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司。

水中氰成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（50 μg/mL）：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)；磷酸、氫氧化鈉、氯胺試劑T（分析純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；試驗(yàn)用水為超純水：美國(guó)密理博公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 溶液配制

氰離子標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：使用時(shí)將水中氰成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用水稀釋成質(zhì)量濃度為 0、0.001、0.002、0.010、0.050、0.100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。準(zhǔn)確移取10 mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液于頂空瓶中，渦流混合，然后加入0.2 mL10 g/L的氯胺T溶液，立即加蓋密封，渦流混合，待測(cè)。

1.2.2 樣品處理

準(zhǔn)確移取0.2 mL試樣于頂空瓶中，加入蒸餾水9.8 mL，渦流混合，然后加入0.2 mL 10 g/L的氯胺T溶液，立即加蓋密封，渦流混合，待測(cè)。

1.2.3 氣相色譜條件

色譜柱：WAX毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.50 μm）；色譜柱溫度：40℃保持5 min，以50℃/min速率升至200℃保持2 min；載氣：氮?dú)?；純度不低?9.999%；進(jìn)樣口溫度：200℃；檢測(cè)器溫度：260℃；分流比為5∶1；柱流速：2.0 mL/min。

1.2.4 頂空條件

頂空平衡溫度：50℃；取樣針溫度：55℃；傳輸線溫度：100℃；頂空平衡時(shí)間：30 min；進(jìn)樣時(shí)間：0.03 min；加壓時(shí)間：1 min；載氣壓力：0.176 MPa。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理?xiàng)l件的選擇

由于本方法采用氣相色譜法檢測(cè)，溶液的渾濁和顏色都不會(huì)對(duì)檢測(cè)造成影響，所以直接取酒樣進(jìn)行檢測(cè)。

2.2 衍生劑用量的選擇

氰離子不能被氣相色譜直接檢測(cè)，需經(jīng)過(guò)衍生處理轉(zhuǎn)化為具有揮發(fā)性和穩(wěn)定性的衍生物，從而實(shí)現(xiàn)氣相色譜分析。其中氯胺T衍生法為反應(yīng)生成氯化氰，氯化氰具有沸點(diǎn)低、易揮發(fā)的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)頂空進(jìn)樣檢測(cè)。頂空技術(shù)的應(yīng)用大大降低了對(duì)樣品的前處理過(guò)程，減少了樣品本身可能對(duì)分析的干擾或污染。同時(shí)頂空分析技術(shù)對(duì)分析人員和環(huán)境危害小、方法重現(xiàn)性好、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

氯胺T作為衍生劑，它的用量對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大，將頂空瓶中氰離子的濃度固定在0.1 mg/L，分別添加 0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.5 mL 的 10 g/L 的氯胺T溶液，觀察氯胺T的用量對(duì)色譜響應(yīng)值的影響。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出氯胺T用量達(dá)到50 μL后峰面積穩(wěn)定，即可獲得滿意的結(jié)果。但氯胺T的在存放過(guò)程中容易分解而降低活性氯的含量，所以為保證有足夠的氧化能力，選取衍生劑用量為0.2 mL。

2.3 衍生酸度的選擇

根據(jù)文獻(xiàn)得知，衍生是在中性和酸性條件下進(jìn)行的，因此通過(guò)在頂空瓶中加入濃磷酸 0、10、20、30、40、50、100、200 μL 達(dá)到調(diào)節(jié) pH 值的目的，觀察對(duì)色譜響應(yīng)值的影響，發(fā)現(xiàn)溶液pH值在2～6范圍內(nèi)時(shí)沒(méi)有明顯差別。所以本方法直接用超純水稀釋酒樣進(jìn)行檢測(cè)。

2.4 頂空平衡溫度選擇

選擇頂空平衡溫度為 35、45、50、55、65、75 ℃共6個(gè)溫度進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在35℃～50℃時(shí)，響應(yīng)值隨著溫度的升高而升高，當(dāng)溫度達(dá)到50℃后變化不大，由于溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致進(jìn)樣的雜質(zhì)增大，因此最終選擇50℃為頂空平衡溫度。

2.5 頂空平衡時(shí)間的選擇

對(duì)0.2 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液的平衡時(shí)間選擇10、20、30、40、50 min分別進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)頂空平衡時(shí)間30 min后即達(dá)到穩(wěn)定。故最終平衡時(shí)間選擇為30 min。

2.6 線性范圍的考察

分別配制氰離子濃度為 0、0.001、0.002、0.005、0.01、0.05、0.1 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行氣相色譜測(cè)定，以峰面積（Y軸）對(duì)氰化物的衍生物的濃度（X軸）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。氰化物在0.001 mg/L～0.1 mg/L范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，線性方程為：y=3×107x+52 596，相關(guān)性系數(shù)為0.998。本方法通過(guò)添加回收試驗(yàn)確定檢出限0.02 mg/L，定量限0.05 mg/L。在上述條件下，氰離子衍生物的色譜圖見圖1。

圖1 氯化物衍生物標(biāo)準(zhǔn)色譜圖（0.01 mg/L）Fig.1 Chromatogram of the thiocyanate standard

2.7 方法的回收率及精密度試驗(yàn)

選用汾酒、竹葉青酒共2種基質(zhì)，分別進(jìn)行3個(gè)濃度水平添加回收試驗(yàn)，每個(gè)添加濃度水平做10個(gè)平行樣品。方法的回收率和精密度（用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）表示）數(shù)據(jù)見表1。竹葉青酒樣品和加標(biāo)樣品的氣相色譜圖分別見圖2和圖3。

表1 氰離子在不同樣品中的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=10）Table 1 Results of recovery and precision tests of cyanide in detection samples（n=10）

圖2 竹葉青酒色譜圖Fig.2 Chromatogram of the zhuyeqing

3 結(jié)論

本方法直接取酒樣品加入衍生劑后，采用頂空氣相色譜法檢測(cè)酒中氰化物。該方法簡(jiǎn)便、快捷，大大縮短了檢測(cè)周期，同時(shí)對(duì)環(huán)境沒(méi)有什么破壞，是一種環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、快速的檢測(cè)方法。為酒制品的質(zhì)量保證提供了強(qiáng)有力的支持，尤其是面對(duì)大批量樣品的檢測(cè)，更能體現(xiàn)出方法的優(yōu)越性。

圖3 竹葉青酒添加0.1 mg/L氰離子的色譜圖Fig.3 Chromatogram of the zhuyeqing with cyanide standard

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Determination of Cyanide in Wine by Headspace Gas Chromatography

DU Li-jun，LIU Xiao-lin，GAO Yuan-hui，GUO Li-hua，LIU Hai-feng，LI Fei-fei
（Technology Center for Inspection and Quarantine of Shanxi Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau，Taiyuan 030024，Shanxi，China）

A method for determination of cyanide residue in wine by headspace gas chromatography was described.Win added chloramine T to make cyanide derivative as cyanogen chloride，head-space injection，then separated it by the WAX gas chromatographic column，detected by electron capture detector ECD and quantified by external standard.The results showed as follow，the linear range was 0.001 mg/L-0.1 mg/L，the correlation coefficient was 0.998 and the limit of detection（S/N ≥ 10）was 0.05 mg/L.Recoveries were 4.41%-6.54%with RSD （n=10）at the three different standards levels of 0.1，0.2，8.0 mg/L.The method is simple，rapid，accurate，and can be applied in the determination of cyanide in vinic products，and meet requirements of the daily testing.Meanwhile，the dosage of the derivative，headspace holding time and the temperature were optimized.

wine；headspace gas chromatography；cyanide

2016-09-07

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.11.029

國(guó)家質(zhì)檢總局科研項(xiàng)目（2015IK215）

杜利君（1979—），男（漢），高級(jí)工程師，本科，研究方向：食品安全檢測(cè)。