反相離子對液相色譜—二極管陣列檢測器測定紅薯粉條中溴酸鉀

謝佳琦 羅雨陽 吳澤君 唐小鵬

摘要[目的]建立反相離子對液相色譜-二極管陣列檢測器測定紅薯粉條中溴酸鉀的分析方法。[方法]樣品以超純水超聲波提取，加入甲醇混合后離心，取上清液微孔濾膜過濾作為供試品液。使用Waters Symmetry shieldTM RP18色譜柱，以甲醇∶水（含4.0 mmol/L 檸檬酸與0.5 mmol/L十六烷基三甲基溴化銨溶液，pH為4.5）40∶60（V/V）為流動相，二極管陣列檢測器掃描檢測，以保留時間和190～400 nm光譜定性，210 nm波長下溴酸鉀峰面積定量。[結果]溴酸鉀在5.135～ 513.500 μg/mL濃度范圍內線性關系良好，相關系數大于0.999，方法回收率在83.5%～88.5%，檢出限為0.9 mg/kg，定量限為2.5 mg/kg。[結論]該方法簡單、快速、可靠、靈敏、高效，可用于紅薯粉條中溴酸鉀的分析檢測。

關鍵詞溴酸鉀；反相離子對液相色譜；二極管陣列檢測器；紅薯粉條

中圖分類號TS207.3文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）10-0088-03

Determination of Potassium Bromate in Sweet Potato Vermicelli by Ionpair RPHPLC with Diode Array Detector

XIE Jiaqi，LUO Yuyang，WU Zejun* et al（Zhuzhou Institute for Food and Drug Control，Zhuzhou，Hunan 412000）

Abstract[Objective] To establish a method for determination of potassium bromate in sweet potato vermicelli by ionpair RPHPLC with diode array detector. [Method] The samples were extracted with ultra pure water by ultrasonic，mixed with methanol and centrifuged，supernatant solution was filtrated by microporous membrane as tested solution. The separation and determination were based on a Waters Symmetry shieldTM RP18 column with UV detector at 210 nm and methanol∶liquid （40∶60） of 4.0 mmol/L citric acid at 0.5 mmol/L hexadecyltrimethylammonium bromide（pH 4.5） as mobile phase. [Result] The calibration curve was linear in the range of 5.135 to 513.500 μg/mL and the correlation coefficients were greater than 0.999，while the recovery was from 83.5% to 88.5%. The limit of detection （LOD） and the limit of quantitation （LOQ） were 0.9 mg/kg and 2.5 mg/kg separately in this method. [Conclusion] The method is simple，rapid，reliable，sensitive and efficient，and can be used for the detection of potassium bromate in sweet potato vermicelli.

Key wordsPotassium bromate；Ionpair reversed phase liquid chromatography；Diode array detector；Sweet potato vermicelli

溴酸鉀是一種強氧化劑，能有效增強面團的彈性以及韌性，改善口感[1]。近年來的研究表明，溴酸鉀會損害人的中樞神經、血液及腎臟，國際癌癥研究機構也已將該化合物列為致癌物質[2-3]。我國衛生部在2005年明令禁止使用面粉處理劑溴酸鉀[4]。為降低成本，不法企業常以玉米淀粉等為原料偽制紅薯粉條，為了改善其品質，在加工過程中仍然存在違法添加溴酸鉀作為強筋劑的現象。

目前，溴酸鉀的檢測方法主要有分光光度法[5-6]、氣相色譜法[7] 、電化學分析法、液相色譜法和離子色譜法等[8-10]，尚無紅薯粉條中溴酸鉀的檢測方法。現有溴酸鉀的檢測方法有一定的局限性，如分光光度法和電化學分析法存在專屬性不強的缺點；氣相色譜法測定目標物不是以溴酸根形式存在的溴酸鉀，而是溴化物，因而準確定性有待進一步驗證[4]；液相色譜-柱后衍生法檢測操作相對繁瑣，且儀器成本高；液相色譜-紫外檢測器檢測雖然經濟實惠，卻存在專屬性不強的劣勢；離子色譜法儀器價格較高，目前國內尚未普及，因此不利于多數檢驗機構采用。筆者選用反相離子對液相色譜法，直接測定溴酸根，并采用二極管陣列（DAD）檢測器，操作步驟相對簡單，靈敏度高、專屬性強、結果對紅薯粉條中的溴酸鉀進行了定性鑒別。

1材料與方法

1.1材料甲醇為高效液相色譜（HPLC）級，美國Fisher公司；檸檬酸為分析純，國藥集團；十六烷基三甲基溴化銨為離子對試劑，國藥集團；溴酸鉀（純度為 99.90%～100.10%），西隴化工公司；水為實驗室自制超純水。

Agilent 1260液相色譜議，配備 DAD 檢測器，Open Lab 數據處理系統，美國Agilent公司；KQ5200DE超聲波清洗器，昆山市超聲儀器公司。

1.2色譜條件

色譜柱為Waters Symmetry shieldTM RP18（150.0 mm×3.9 mm，5.0 μm）；流動相A為甲醇，B為pH4.5的水溶液，其中含4.0 mmol/L檸檬酸與0.5 mmol/L十六烷基三甲基溴化銨，A、B兩相體積比為40∶60；流速為0.8 mL/min；進樣體積為20 μL；柱溫為35 ℃；檢測條件：DAD檢測器掃描波長范圍190～400 nm，定量波長210 nm。

1.3溶液配制精密稱取溴酸鉀對照品適量，置于容量瓶內，用超純水溶解并稀釋成濃度為1.0 mg/mL，作為對照品儲備溶液。分別吸取不同體積的標準儲備液用超純水稀釋定容配制成濃度為 0、5、10、20、50、100、200、500 μg/mL的系列標準溶液，依次注入色譜系統。以溴酸鉀的響應值對相應的濃度作圖，繪制工作曲線。

1.4樣品處理

稱取6.0 g紅薯粉條樣品于具塞三角瓶中，準確加入20 mL超純水，混勻，超聲波提取30 min，加入10 mL甲醇，混合2 min。轉入離心管中，以8 000 r/min離心5 min，過濾上清液，濃縮定容至2 mL。經0.45 μm孔徑濾膜過濾后，進樣分析。

2結果與分析

2.1前處理過程優化

通過優化紅薯粉條中溴酸鉀的提取條件，使紅薯粉條中淀粉及其他雜質得到有效的去除，提高檢測的靈敏度和準確度。該試驗分別取空白樣品適量，考察了超聲波提取與振搖提取對試驗結果的影響，2種方法均能從樣品中提取出溴酸鉀，但是振搖提取所用時間較長，提取效率較低，而超聲波提取能有效提取紅薯粉條中的溴酸鉀，且提取效率高，確定為最佳提取方法。2種提取方法對溴酸鉀提取效果的影響見表1。

2.2色譜條件優化

采用反相離子對色譜技術，以不同離子對試劑與甲醇作為流動相，考察不同種類離子對試劑、離子對試劑濃度、流動相pH及有機改性劑比例等參數對試驗結果的影響，優化試驗條件。結果表明，離子對試劑的種類和添加濃度對分離的影響尤為顯著，十六烷基三甲基溴化銨能比較容易地與溴酸根結合而成離子對。該試驗考察了0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 mmol/L濃度的十六烷基三甲基溴化銨溶液對峰形、分離度等的影響，同時綜合考慮到柱效及柱子的使用壽命，最終確定離子對試劑的濃度為0.5 mmol/L，在該條件下，色譜峰形理想，檢測靈敏度高。試驗還考察了不同pH對分離效果的影響，結果表明，pH為4.5時，出峰時間適宜，峰形較好，pH偏高或偏低會出現拖尾、出峰時間嚴重滯后等問題。同時，在流動相中加入4.0 mmol/L 的檸檬酸，可抑制弱酸根陰離子形成離子對。

2.3最佳檢測波長根據試驗要求，將溴酸根離子與選定的離子對試劑結合，考察其最佳檢測波長。綜合考慮各種因素，最終確定其檢測波長為210 nm。

2.4專屬性試驗

將溴酸鉀對照品溶液、空白樣品以及空白樣品加標溶液分別進樣，試驗結果表明，紅薯粉條樣品加標溶液與對照品溶液的色譜峰保留時間、DAD掃描光譜圖一致，空白樣品在相應的保留時間無明顯色譜峰。

2.5線性范圍、相關系數和檢出限

在選定的最佳色譜條件下，配制一系列不同濃度的溴酸鉀標準溶液，以溴酸根離子的峰面積（Y）對溴酸鉀的濃度（X，μg/mL） 繪制標準曲線，線性方程為Y=4.091 6X-3.980 3，R2=0.999 6。結果表明，在 5.135～513.500 μg/mL 范圍內，具有良好的線性關系，符合定量要求。在該試驗選定的最佳檢測條件下，取空白樣品適量，添加溴酸鉀的對照品溶液制備成適當溶度的空白樣品加標溶液，測其信噪比（RSN），以檢出限RSN=3，定量限RSN=10計，計算出溴酸鉀的檢出限為0.9 mg/kg，定量限為2.5 mg/kg。

2.6穩定性

取空白紅薯粉條樣品溶液，加一定體積溴酸鉀對照品，依法制備成樣品加標溶液，分別于制備后的0、2、4、6、8、12 h進樣測定，記錄譜圖，計算相對標準偏差，結果得目標物的峰面積相對標準偏差（RSD）為4.9% 。

2.7精密度及回收率

取適當濃度的對照品溶液，連續進樣5針，記錄色譜圖，計算峰面積相對標準偏差。試驗結果表明，溴酸鉀峰面積相對標準偏差（RSD）為1.9%。

精密移取3種不同濃度的對照品溶液各3份，分別加入6.0 g空白樣品的具塞三角瓶內，按上述樣品處理方法制備空白樣品加標溶液，進樣測定，計算回收率，效果見表2。空白樣品和添加了溴酸鉀的樣品色譜圖見圖3、4、5。

2.8其他離子在同一條件下的影響

該試驗選擇了與溴酸根結構相同的氯酸根和碘酸根作為干擾離子對該方法進行驗證，在相同條件下進行了試驗。結果表明，碘酸根、氯酸根、溴酸根三者分離效果良好，無干擾。

2.9樣品含量測定

取樣品，按前處理優化條件制備樣品溶液，對市場上收集的8批次紅薯粉條樣品進行檢測。結果表明，3批樣品在與對照品色譜峰相對應保留時間附近出現了色譜峰，其中1批樣品與對照品DAD掃描光譜圖一致，2批樣品與對照品DAD掃描光譜圖不一致（圖7、8）。液相色譜-紫外檢測器檢測溴酸鉀在相同保留時間色譜峰存在雜質干擾，采用保留時間結合DAD掃描光譜定性鑒別，可有效地排除雜質干擾。含量測定結果表明，8批紅薯粉條中有7批未檢出溴酸鉀，1批檢出溴酸鉀，其含量為7.8 mg/kg。

3結論

反相離子對液相色譜法測定紅薯粉條中的溴酸鉀，操作方法簡單、重復性好、靈敏度高、回收率高，能有效排除雜質干擾，專屬性強，能滿足紅薯粉條等食品中非法添加溴酸鉀的定性定量檢測。該試驗建立的檢測方法為

政府監管部門對紅薯粉條的質量監控，提供了準確可靠的技術支撐；同時對嚴厲打擊食品非法添加行為，確保人民群眾的飲食安全具有非常重要的意義。

參考文獻

[1]

徐琴，李靜梅，楊秀蘭，等.小麥粉中溴酸鉀定量測定方法及我國小麥粉溴酸鉀含量的檢測[J].中國糧油學報，2007，22（3）：154-157.

[2] 唐黎標.面粉添加劑溴酸鉀的危害及替代品研究[J].現代面粉工業，2016（1）：23-24.

[3] 戴騏，林曉娜，鄒學權，等.微波萃取-HPLC-ICPMS聯用技術在面米制品及膨化食品溴形態分析中的確證研究[J].食品科技，2014，39（5）：282-287.