雙 氰 胺(dicyandiamide,DCD)又 稱 二 氰 二 胺,分子式 為C2N4H4。雙 氰 胺 是 一 種 白色 結 晶 粉 末,可溶于水,是一種重要的有機化工原料,可用于生產三 聚 氰 胺,在 醫 藥 工 業 中 也 可 以 用 于 制 取硝 酸 胍和 磺 胺 類 藥 物,還 可 以 用 于 固 色 劑、黏 合 劑 等,農業上用于對肥料的凝固作用,防止肥料流失,對肥料中的硝酸鹽類(如硝酸鉀)、胺類化合物進行中和,減少該類化學物質的有害作用。雙氰胺對人 體 是否有害以及含量多少會對人體產生危害目前尚沒有明確的研究結 論,還需要進行毒理研究。但 雙 氰 胺是含氮量高且性 質 較 穩 定 的 非 蛋 白 氮 物質,少 量 加入不影響食品風 味;由 于 目 前 國 家 標 準 規 定 的 蛋 白質測定方法基于 凱 氏 定 氮 法,樣品中任何含氮物質均折算成蛋白質含量,因此很可能被不法商家利用,非法添加到食品中。
本文建立了乳制品中雙氰胺的液相色譜-紫外檢測法,優化 了 前 處 理 方 法 和 高 效液 相 色 譜 條 件。該 方法 簡 便、快 速、有 效,適 用 于 乳制品中雙氰胺的檢測。
一、實驗部分
1.1儀器、設備和試劑
Agilent1260高 效 液 相 色 譜 儀(配 二 極 管 陣 列檢測器);乙 腈、甲 酸(色 譜 純,Merck公司);試 驗 用水為Milli-Q超 純 水。標 準 物 質:雙 氰 胺(純 度99.4%,Sigma-Aldrich公司)。
雙 氰 胺 標 準 溶 液 的 配 制:準 確 稱 取100mg雙氰胺標準品于100mL容量 瓶 中,用 水 溶 解,配 制 成1.0g/L的儲備液。用流動相 將 標 準 儲 備 液 稀 釋 成0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0mg/L的系列標準溶液。
1.2色譜條件
液相色譜 柱:XBridgeAmide柱(250mm×4.6mm,3.5μm,Waters公 司);柱 溫:35°C;進 樣 量:20μL;流動相:乙 腈-水(體 積 比 為90∶10)(含 體 積分數為0.2%的 甲 酸);流 速:1.0mL/min;檢 測 波長:218nm。
1.3樣品前處理
稱取固態、半固態樣品(奶粉、煉 乳 等)1g(精 確到0.01g)或 液 態 樣 品(純 奶、酸 奶 等)2g(精 確到0.01g),置于10.0mL比色管中,固態、半固態樣品加入3mL70°C熱水,液態樣品加 入1mL70°C熱水 充分渦旋2min,置于70°C熱水浴中15min充分溶解提取,冷卻至 室 溫,渦 旋 中 分3次 加 入 乙 腈,每次加入2mL,zui后用乙腈定容至10.0mL,渦 旋 搖勻,取2mL液體至2mL離 心 管 中,以8000r/min離心10min,取1.0mL上 清 液 于50°C下 氮 氣 吹干,用1.0mL流 動 相 溶 解,過0.45μm濾 膜,濾 液供HPLC分析。
二、安捷倫液相色譜儀1260結果與討論
2.1色譜條件的優化對雙氰 胺 標 準 溶 液 進 行 光 譜 掃 描,發 現 在218nm處有zui大吸收,確定其檢測波長為218nm。
雙 氰 胺 在C18柱 上 幾 乎 無 保 留。雙 氰 胺 的 性質和三聚氰胺類 似,因 此 試 圖 采 用 與 三 聚 氰 胺 檢測相同的多種離子對試劑如庚烷磺酸鈉等作為流動相,但是沒有達 到 預 期 效 果。基于雙氰胺的性質,采 用 了XBridgeAmide柱 作 為 分 離 柱。選 擇 不同比例的乙腈-水作為流動相,對 雙 氰 胺 標 準 溶 液 進行測定,沒有出現目標物色譜峰,加入少量甲酸后,得到相應的目標物色譜峰。通過實驗zui終確定以含0.2%甲酸的乙腈-水(90/10,v/v)作 為 流 動 相 時,目標峰的峰形和保 留 時 間 zui 佳,并且目標峰的保留時間為5min左 右,大大減少了基質對目標峰的干擾作用,優化條件下的標準溶液色譜圖見圖1。
2.2安捷倫液相色譜儀1260前處理方法的建立
乳制品基質 比 較 復 雜,對檢測的主要干擾物為脂肪和蛋白質,因 此 除 去 脂 肪 和 蛋 白 質 的 干 擾 zui 為關鍵。綜合考慮 采 用 有 機 試 劑 沉 淀 蛋 白 質,便 于 后續樣品的處理。
直接用乙腈 進 行 定 容 后 渦 旋 超 聲 提 取,發 現 回收效果不穩定,回收率差異較大,且乳制品中的蛋白質往往黏結成 塊狀。推 測 在 乙 腈 快 速 加 入 后,蛋 白質迅速黏結包夾了部分雙氰胺。考察了緩慢加入乙腈對蛋白質沉淀和回收率的影響。結 果 表 明,在 渦旋條件下,緩慢加 入 乙 腈 能 有 效 地 防 止 蛋 白 質 迅 速黏結,蛋白質呈分散狀態,回收率高且穩定。另外還考察了超聲提取對回收率的影響,結果表明,在渦旋過程中緩慢加入乙腈后超聲與否不影響提取效果。故本文采用在渦旋過程中緩慢加入乙腈的提取方式。
實驗 發 現 將 上 述 提 取 液 過 微 孔 濾 膜 后 直 接 進樣,樣色 譜 圖 會 有 很 高 的 溶 劑 峰。取1.0mL提取液于50°C下 氮 氣 吹干,再 用1.0mL流 動 相 溶解,過濾膜,濾液供HPLC分 析,則 樣 品 色 譜 圖 中 的溶劑峰消失,因此,樣品提 取 后 取1.0mL提 取 液 用氮氣吹干,再用流動相重新溶解樣品,供色譜檢測。
2.3安捷倫液相色譜儀1260線性范圍、檢出限和定量限
對雙氰胺的 標 準 溶 液 進 行 檢 測,以 儀 器 響 應 的峰面積Y對雙氰胺的質量濃度X進行線性回 歸,雙氰胺在0.5~50mg/L范 圍 內 的 線 性 關 系 良 好,回歸方程 為Y=153.87X+21.56,相 關 系 數(r2)為0.9999。在空白樣品處理液 中 添 加 雙 氰 胺 標 準 品,以S/N=3確定方法的檢出限,以S/N=10確 定 方法的定量限,得到雙氰胺的檢出限為0.2mg/kg,定量限為0.5mg/kg。
2.4回收率和精密度
對乳粉(經確認不含雙氰胺)樣品進行回收率試驗,添加水平分別為1.0、2.0和5.0mg/kg,采 用 優化后的前處理方 法 對 樣 品 進 行 處 理,每 個 添 加 水 平重復6次,平 均 回 收 率 分 別 為101.0%、96.7%和99.7%,RSD分別為4.8%、4.5%和4.9%(見表1)。
2.5實際樣品測定
采用本方法對鮮奶、酸奶、煉乳、乳粉等40批乳制品進行檢測,結果均未檢出雙氰胺。
三、安捷倫液相色譜儀1260結論
利用液相色譜法對乳制品中的雙氰 胺 進 行分 析,該方法優化了XBridgeAmide柱的分析條件,色譜峰保留 時 間 優 化 為5min左 右,大 大 降 低 了 基質的干擾,方法簡 單 快 速,準 確 度 和 精 密 度 高,適 用于各種乳制品中雙氰胺的檢測。采用乙腈作為沉淀劑能有效地沉淀蛋白質,消除蛋白質干擾,從而保障了該方法對乳制品中雙氰胺分析的準確性。本方法適用于乳制品中雙氰胺的分析和質量控制。