頂空氣相色譜-火焰光度檢測器檢測山藥中的二氧化硫

西安醫學院藥學院(西安 710021)

孫艷平 李 濤△

山藥為薯蕷科植物薯蕷 Dioscorea opposite Thunb.的干燥根莖,傳統上其產地加工多用硫磺熏制,但非法濫用不但影響山藥的質量,而且長期服用會破壞消化道和呼吸道系統,對肝、腎臟等器官也有損害。為了更好的控制山藥的質量,本研究采用頂空氣相色譜法-火焰光度檢測器對山藥中二氧化硫殘留量的檢測方法進行了研究。研究結果表明本方法具有定量準確、專屬性強的優點。

材料與方法

1 儀器與試藥

Agilent 6890N氣相色譜儀(配備火焰光度檢測器),Agilent 7694E頂空進樣器;無水亞硫酸鈉,天津市百世化工有限公司;鹽酸為優級純;實驗用水應為新蒸餾的冷卻水,其他試劑均為分析純;9批山藥均收集自西安萬壽路中藥材市場。

2 方法

2.1 色譜及儀器條件:色譜柱:HP-PLOT/Q毛細管色譜柱(柱長 30m,內徑 0.32mm,涂布厚度20μm,Agilent Technologies);氣相色譜儀參數:程序升溫(初始溫度 50℃,保持 1min,以 10℃ /min升溫至150℃,保持 5 min),載氣為氮氣,載氣流量 1.5ml/min,分流進樣(1∶1),進樣口溫度 220℃;檢測器參數:檢測器溫度 300℃,氫氣流量 50ml/min,輔助氣(氮氣)流量 60ml/min,采用硫化物測定濾光片;頂空進樣器參數:進樣環容積 3ml,頂空瓶溫度 95℃,進樣環溫度 100℃,傳輸管溫度 120℃,平衡時間 25min,高速震蕩,GC循環時間 35min,加壓時間 0.3min,放空時間(注滿進樣環)0.2min,進樣時間 0.5min。理論板數按二氧化硫峰計算不低于50000。

2.2 對照溶液的制備與測定:稱取0.2g亞硫酸鈉,溶解于200ml 0.05%乙二胺四乙酸二鈉溶液中,緩緩搖勻以防充氧,使其溶解,放置 2～3h后參照“甲醛緩沖溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定空氣中的二氧化硫”(GB/T15262-94)對其進行標定。結果此溶液每毫升相當于350μg二氧化硫,密封,備用。臨用時立即用 0.01%焦性沒食子酸溶液稀釋為每毫升相當于含21μg、42μg、70μg、105μg、210μg的溶液,搖勻,作為對照溶液。精密吸取與供試品中二氧化硫殘留量濃度接近的對照溶液 1ml,置 20ml頂空瓶中,迅速準確加入0.2mol/l鹽酸溶液 5ml,沸水浴中加熱30min,密封,放入頂空進樣器,頂空進樣。

2.3 供試品溶液的制備與測定:取山藥細粉 2g,精密稱定,置 20ml頂空瓶中,迅速準確加入含 0.01%焦性沒食子酸的0.2mol/l鹽酸溶液 6ml,密封,沸水浴中加熱 30min,密封,放入頂空進樣器,頂空進樣。

2.4 專屬性試驗:取未經硫磺熏制的山藥,作為陰性樣品。按供試品的測定方法進行操作,記錄色譜圖。

2.5 線性關系考察:取 2.2項下的系列對照溶液,頂空進樣,記錄峰面積積分值。以二氧化硫的濃度(μg/ml)為橫坐標、峰面積積分值為縱坐標,繪制標準曲線,計算回歸方程,并考察線性范圍。

2.6 中間精密度試驗:于不同時間、不同人員在同一儀器上,分別取編號為3的山藥依法操作,測二氧化硫平均殘留量。

2.7 重復性試驗:按上述供試品測定方法,稱取編號為8的山藥樣品約 2g,共 6份,分別進行測定,測得平均殘留量。

2.8 回收率試驗:采取加樣回收法(按表1所列加入),取 2.7項下已知殘留量的天麻樣品 6份,置20ml頂空瓶中,分別迅速準確加入方法 2.2項下的二氧化硫對照溶液(105μg/ml)1ml和含 0.01%焦性沒食子酸的0.2mol/l鹽酸溶液 5ml,密封,沸水浴中加熱 30min,移入頂空進樣器,頂空進樣,依法測定,計算平均回收率。

2.9 方法檢測限:取 2.2項下二氧化硫對照溶液適量,添加到 2g空白樣品中,分別制得系列空白添加試樣,按 2.3項進行試驗。

2.10 樣品測定:取 9批山藥,按方法 2.2和2.3項進行操作,計算二氧化硫的殘留量。

結 果

1 方法學考察結果 通過對檢測的方法學研究,結果表明本方法具有定量準確、專屬性強的優點。結果如下:

1.1 專屬性試驗結果:見附圖。結果表明,陰性樣品色譜圖中未出現與對照品色譜保留時間一致的色譜峰,且無雜質峰干擾樣品的測定。

附圖 二氧化硫殘留測定 GC圖(A.樣品;B.對照品;C.空白)

1.2 線性關系考察結果:根據所得數據計算出回歸方程為Y=10.812+2.011X(r=0.9995,n=5)。結果表明二氧化硫在 21～210μg/ml范圍內呈良好的線性關系。

1.3 精密度、重復性試驗結果:測得二氧化硫平均殘留量分別為0.097mg/g,RSD 3.7%和0.078mg/g,RSD 3.2%。

1.4 回收率試驗結果:見表1。得出平均回收率為82.8%,RSD 1.6%。

表1 二氧化硫回收率試驗結果(n=6)

1.5 方法檢測限結果:二氧化硫的檢測限為0.01mg/g。

2 樣品檢測結果 見表2。

表2 9批山藥中二氧化硫殘留量的測定結果(n=3)

討 論

二氧化硫是食物中常用的防腐劑,主要用于飲料和干果等類食物,作用在于保持食物的色澤和防止霉變[1～3]。中藥材中二氧化硫的含量并不算太高,但由于它可能會對人體健康或中藥材的質量和療效造成影響,所以有必要監管二氧化硫在中藥材中的使用[4]。

本驗中使用了不同濃度的鹽酸溶液進行研究,結果表明 0.2mol/L鹽酸溶液能夠保證反應完全,滿足測試要求。該法在對照溶液稀釋、標準瓶及樣品瓶中加酸液時需要快速操作并及時密封,防止二氧化硫逃逸。亞硫酸鹽在空氣中很容易發生自動氧化而失效。貯存亞硫酸鈉溶液時,一定要采用嚴格的密封措施。采用焦性沒食子酸可顯著阻滯亞硫酸鈉的自動氧化[5]。

[1] 葉世柏.食品理化檢驗方法指南 [M].北京:北大出版社,1999:122.

[2] 王淑艷.蘑菇罐頭中二氧化硫殘留量檢測標準和方法的探討[J].中國公共衛生管理,2006,22(1):40-41.

[3] 吳衛平,張 磊,李 潔,等.食品中二氧化硫殘留快速檢測方法的研究[J].上海預防醫學雜志,2006,18(9):470-471.

[4] 陳美蓮.二氧化硫殘留量測定方法的探討[J].中國衛生檢驗雜志,2007,17(4):737.

[5] 熊蓉春,魏 剛,陳智生,等.除氧劑亞硫酸鹽在水溶液中的貯存穩定性研究[J].油田化學,1999,16(1):41-44.