◎ 劉桂嵐,王孝彥
(遵義市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院,貴州 遵義 563000)
亞硝酸鹽對(duì)人體健康有不可忽視的影響,所以必須對(duì)亞硝酸鹽含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)[1]。目前在《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)和《食品安全地方標(biāo)準(zhǔn) 飲用天然泉水》(DBS 52/008—2005)中分別對(duì)包裝飲用水、礦泉水、預(yù)包裝飲用天然礦泉水的亞硝酸鹽含量有明確的要求,以重氮偶合分光光度法為主要檢測(cè)方法。但是采用此方法進(jìn)行檢測(cè),水樣中金屬離子、有色離子均會(huì)對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生干擾,且進(jìn)行前處理所需試劑較多,增加了人為誤差的風(fēng)險(xiǎn),長(zhǎng)期使用對(duì)身體也有危害[2-4]。離子色譜法測(cè)定水樣中亞硝酸鹽可直接進(jìn)樣,排除干擾,減少人為誤差[5]。此次實(shí)驗(yàn)主要是想結(jié)合文獻(xiàn)[6]進(jìn)行儀器條件優(yōu)化和方法學(xué)驗(yàn)證探索水樣中亞硝酸鹽含量測(cè)定的最佳方法,為水樣中亞硝酸鹽的檢測(cè)提供有效替代方法,為準(zhǔn)確地檢測(cè)水樣中亞硝酸鹽含量提供參考。
試樣為飲用天然礦泉水、包裝飲用水和生活飲用水。
亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,質(zhì)量濃度100 mg·L-1,壇墨質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心;一級(jí)水,電阻率>18.2 ?·cm;硫酸鋁鉀、氨水、對(duì)氨基苯磺酰胺及鹽酸N-(1-萘)-乙烯二胺,分析純,科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心。
ICS-6000離子色譜儀,美國(guó)賽默飛世爾科技公司;雙光束紫外可見分光光度計(jì),上海普析通用儀器有限責(zé)任公司。
1.3.1 儀器條件
電導(dǎo)檢測(cè)器;IonPac AS11-HC分析柱(帶保護(hù)柱);KOH淋洗液自動(dòng)發(fā)生器;流速:1.0 mL·min-1;柱溫:30 ℃;定量環(huán):100 μL;梯度淋洗。
1.3.2 實(shí)驗(yàn)條件的探索
從淋洗液流速、濃度、洗脫梯度探索儀器條件。
1.3.3 方法學(xué)探索
配制濃度為 0 μg·L-1、3 μg·L-1、6 μg·L-1、18 μg·L-1、36 μg·L-1和 54 μg·L-1的亞硝酸鹽標(biāo)液,用于檢測(cè)得到線性相關(guān)系數(shù),通過信噪比法計(jì)算檢出限和定量限,隨機(jī)選取一個(gè)水樣連續(xù)測(cè)定7次,通過相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差得到精密度。通過配制濃度為 5.0 μg·L-1、12 μg·L-1、48 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液作為質(zhì)控樣,再對(duì) 12 μg·L-1的質(zhì)控樣間隔不同時(shí)間檢測(cè)得到穩(wěn)定性,用兩種檢測(cè)方法對(duì)質(zhì)控樣和57個(gè)不同的水樣進(jìn)行檢測(cè),再對(duì)6個(gè)不同濃度的水樣分別進(jìn)行1倍水樣含量、3倍定量限、10倍定量限加標(biāo)檢測(cè),計(jì)算加標(biāo)回收率,比較兩種檢測(cè)方法的準(zhǔn)確度。
本實(shí)驗(yàn)選用KOH淋洗系統(tǒng),對(duì)儀器條件進(jìn)行探索,出峰后的沖洗時(shí)間會(huì)對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生影響,在此對(duì)同一水樣用兩種儀器條件檢測(cè)并與標(biāo)液進(jìn)行比較,根據(jù)出峰情況和保留時(shí)間、實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)考慮,故選擇用時(shí)較短的儀器條件。再在此儀器條件上探索不同淋洗液濃度、流速、梯度的影響,從譜圖可知,在合理范圍內(nèi),流速越大,洗脫速度越快,出峰時(shí)間越早。綜合檢測(cè)時(shí)間、出峰時(shí)間、淋洗條件和實(shí)驗(yàn)成本考慮,選擇儀器條件平衡 5 min,0~ 15 min濃度為 5 mmol·L-1,15 ~ 20 min 濃 度 為 40 mmol·L-1, 流 速 1.3 mL·min-1為最終儀器條件。
2.2.1 線性相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限
儀器狀態(tài)穩(wěn)定后進(jìn)行檢測(cè)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性方程為y=0.446 3x-0.000 3,R為0.999 6。在空白水樣中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液搖勻后進(jìn)行檢測(cè),檢出限為0.000 69 μg·L-1,定量限為0.002 3 μg·L-1,均符合標(biāo)準(zhǔn)要求,可滿足日常檢測(cè)。
2.2.2 精密度
隨機(jī)選取一個(gè)水樣,在相同儀器條件下連續(xù)進(jìn)樣6次,分別對(duì)保留時(shí)間、峰面積、質(zhì)量濃度進(jìn)行RSD計(jì)算,結(jié)果依次為0.02%、3.98%、4.60%,精密度良好,符合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)變異系數(shù)要求。
2.2.3 穩(wěn)定性
將濃度為12.0 μg·L-1的質(zhì)控水樣分別在0 h、1 h、4 h、8 h、12 h、16 h和24 h進(jìn)行檢測(cè),通過保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量得到質(zhì)量濃度分別為 12.0 μg·L-1、11.9 μg·L-1、12.2 μg·L-1、12.1 μg·L-1、12.4 μg·L-1、12.1 μg·L-1和12.1 μg·L-1, 平 均 值 12.1 μg·L-1,P=0.065 > 0.05,RSD值為1.2%,表明不同時(shí)間測(cè)試結(jié)果無差異,該方法穩(wěn)定性良好。
2.2.4 準(zhǔn)確度
(1)質(zhì)控水樣測(cè)定。分別用兩臺(tái)儀器對(duì)質(zhì)控樣進(jìn)行3平行測(cè)定,計(jì)算其平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD,如表1所示,檢測(cè)結(jié)果均符合測(cè)定值與真值的偏差指導(dǎo)范圍。P>0.05,表明兩臺(tái)儀器均能準(zhǔn)確檢測(cè)水樣,且離子色譜儀的RSD均低于分光光度計(jì),可知離子色譜儀較分光光度計(jì)檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
(2)水樣含量測(cè)定。隨機(jī)收集57個(gè)水樣,然后分別按照離子色譜法和重氮偶合分光光度法進(jìn)行3平行測(cè)定,將得到的質(zhì)量濃度分為兩組,一組低于3.3 μg·L-1, 一 組 高 于 3.3 μg·L-1, 再 對(duì) 這 兩 組 數(shù) 據(jù)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,測(cè)定濃度在0~3.3 μg·L-1P< 0.05,濃度在 3.3 μg·L-1以上時(shí)P> 0.05,再分別對(duì)兩組數(shù)據(jù)制作重疊散點(diǎn)圖。圖1為離子色譜儀和分光光度計(jì)分別檢測(cè)質(zhì)量濃度<3.3 μg·L-1水樣結(jié)果圖,圖2為離子色譜儀和分光光度計(jì)分別檢測(cè)質(zhì)量濃度>3.3 μg·L-1水樣結(jié)果圖。圖1顯示,質(zhì)量濃度在0~3.3 μg·L-1的水樣,兩臺(tái)儀器測(cè)量結(jié)果之間幾乎沒有重疊,精密度不符合要求,差異性較大。圖2顯示,質(zhì)量濃度在3.3 μg·L-1以上的水樣,兩臺(tái)儀器測(cè)量結(jié)果大部分重疊,未重疊的部分水樣其測(cè)定濃度也符合精密度要求,無差異。
圖1 質(zhì)量濃度<3.3 μg·L-1水樣結(jié)果圖
圖2 質(zhì)量濃度>3. 3 μg·L-1水樣結(jié)果圖
2.2.5 加標(biāo)回收率
結(jié)合《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)對(duì)亞硝酸鹽的限量要求,隨機(jī)選取質(zhì)量濃度< 3.3 μg·L-1,3.3 ~ 5.0 μg·L-1,> 5.0 μg·L-1的水樣各2個(gè),按照離子色譜儀測(cè)定濃度進(jìn)行1倍、3倍、10倍定量限進(jìn)行加標(biāo),分別用兩臺(tái)儀器進(jìn)行3平行檢測(cè),計(jì)算其加標(biāo)回收率。按照《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》(GB/T 27404—2008)附錄F中F.1對(duì)不同濃度回收率范圍的要求,被測(cè)組分含量<100 μg·L-1,回收率為60%~120%,被測(cè)組分含量為100~1 000 μg·L-1,回收率為80%~110%。如表2結(jié)果顯示,離子色譜儀檢測(cè)的6個(gè)加標(biāo)樣品中,0~ 3.3 μg·L-1的水樣回收率為 103.0% ~ 118.0%,3.3~5.0 μg·L-1的水樣回收率為111.0%~119.0%,5.0 μg·L-1以上的水樣回收率為88.7%~112.0%,均符合要求,表明該方法能準(zhǔn)確檢測(cè)水樣中不同濃度的亞硝酸鹽。分光光度計(jì)檢測(cè)的6個(gè)加標(biāo)樣品中,0~3.3 μg·L-1的水樣回收率為 32.0% ~ 131.0%,3.3~ 5.0 μg·L-1的水樣回收率為 112.0% ~ 115.0%,5.0 μg·L-1以上的水樣回收率為81.4%~115.0%,質(zhì)量濃度高于3.3 μg·L-1的水樣加標(biāo)回收率均符合要求,質(zhì)量濃度低于3.3 μg·L-1的水樣加標(biāo)回收率不符合要求,表明該方法能準(zhǔn)確檢測(cè)水樣中濃度高于3.3 μg·L-1的亞硝酸鹽。
表2 加標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
續(xù)表2
本研究建立以離子色譜法為水樣中亞硝酸鹽檢測(cè)的有效替代方法,協(xié)助水樣中低含量亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)。該方法洗脫效果好,操作簡(jiǎn)便,不需前處理,避免了人為誤差,試樣基體干擾小,檢出限低,靈敏度高,對(duì)于質(zhì)量濃度低于定量限3.3 μg·L-1的水樣,比重氮偶合分光光度法結(jié)果更加準(zhǔn)確。目前,水樣中亞硝酸鹽的檢測(cè)方法單一,希望本研究可以為水樣中亞硝酸鹽的檢測(cè)方法提供參考,以便更加準(zhǔn)確、高效的服務(wù)于檢測(cè)工作,達(dá)到有效監(jiān)測(cè)生活飲用水、飲用天然礦泉水和包裝飲用水中亞硝酸鹽含量的目的。