離子色譜法在檢測標準中的應用現狀及展望

◎ 郭龍偉，趙迎春，姜明俊，劉鵬飛，孫 雪，趙 晶，袁昕蓉

（沈陽市食品藥品檢驗所，遼寧 沈陽 110000）

離子色譜法是由SMALL 等于1975 年發現的一種新型液相色譜技術，基于待測物質在離子色譜柱上的差別化升遷，從而對不同物質進行分離，再通過檢測儀器對待測物質含量進行測定[1]。目前，離子色譜法已被廣泛應用于食品檢測、藥品檢測、化妝品檢測、水質檢測中，此外在農業、化工等領域也有較為廣泛的應用[2-8]。食品和水質檢測的主要依據為相關國家標準（GB）、行業標準（SN、NY）、地方標準（DB）及團體標準等，藥品檢測的主要依據為《中華人民共和國藥典》，化妝品檢測的主要依據為《化妝品安全技術規范》。本文主要分析了國家標準、行業標準及地方標準中離子色譜法在食品、藥品、化妝品及水質4 個領域中的應用，并對其應用前景進行展望。

1 食品領域

離子色譜法在食品領域中主要應用于營養成分、添加劑、有害物質3 個方面的檢測分析，具體如下。

1.1 營養成分

食品中的營養成分有糖類、氨基酸、維生素及有機酸等，其對人體的新陳代謝、維持人體的生命活動起著至關重要的作用，是不可缺少的營養物質[5]。食品檢測標準中，離子色譜法主要應用于糖類、有機酸的檢測。

針對食品中糖類的檢測，已發布的檢測標準有《蜂蜜中淀粉糖漿的測定 離子色譜法》（GB/T 21533—2008）、《食用菌中巖藻糖、阿糖醇、海藻糖、甘露醇、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、核糖的測定 離子色譜法》（NY/T 2279—2012）、《食品中2-巖藻糖基乳糖的測定 離子色譜法》（T/CIFST 007—2022）。其中，國家標準GB/T 21533—2008 中建立了離子色譜-電導檢測器法測定蜂蜜中果葡萄漿、麥芽糖漿、異麥芽糖漿、飴糖漿等淀粉糖漿的分析方法；行業標準NY/T 2279—2012 中建立了采用離子色譜-電導檢測器法測定食用菌中巖藻糖、阿糖醇、海藻糖等糖類的方法；團體標準T/CIFST 007—2022 建立了離子色譜-脈沖安培檢測器法測定嬰幼兒配方食品、乳粉和特殊醫學用途配方食品中2'-巖藻糖基乳糖的方法。有機酸檢測方面，行業標準《水果蔬菜中有機酸和陰離子的測定離子色譜法》（NY/T 2277—2012）建立了離子色譜-電導捕獲檢測器法對水果蔬菜中有機酸進行測定。

1.2 食品添加劑

食品添加劑在食品加工中起著防腐或改善口味的作用，過量的食品添加劑會給人們的身體健康帶來危害，有的甚至會導致細胞癌變[5]。目前，常用添加劑有防腐劑（如苯甲酸、山梨酸、亞硫酸鹽等）、甜味劑（如甜味素、安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素等）、改色劑（如三聚磷酸鈉等）以及酸味劑（如檸檬酸等）等。但相關研究表明攝入過量的食品添加劑，會對人體產生很多副作用并帶來危害。例如，苯甲酸具有毒性，山梨酸具有致癌性，亞硫酸鹽的過量攝入則會導致惡心、腹瀉。因此，食品中添加劑的含量控制尤為重要，這也引起了相關監管部門的重視，相關檢測標準也陸續被建立起來。

①防腐劑檢測方面，行業標準《出口食品中亞硫酸鹽的檢測方法 離子色譜法》（SN/T 2918—2011）中建立了離子色譜-電導檢測器法對出口食品白砂糖、果脯、蝦肉、啤酒、葡萄、白蘿卜中的亞硫酸鹽進行測定；行業標準《出口食品中亞硝酸鹽和硝酸鹽的測定 離子色譜法》（SN/T 3151—2012）采用離子色譜-電導檢測器法測定出口食品水果、蔬菜、魚類、肉類、腌制品中亞硝酸鹽和硝酸鹽；行業標準《出口食品中硫酸鹽的測定 離子色譜法》（SN/T 3636—2013）采用離子色譜法測定出口食品蘋果、梨、混合果汁、濃縮蘋果青汁、胡蘿卜、甘藍、羊肉、雞腎、牛奶、奶粉、葡萄酒和啤酒中硫酸鹽。②甜味劑檢測方面，行業標準《出口食品中多種糖醇類甜味劑的測定 第1 部分：液相色譜串聯質譜法和離子色譜法》（SN/T 3850.1—2014）采用離子色譜-脈沖安培檢測器法測定出口食品原味發酵乳、胡椒粉、魚丸、油炸小麻花、醬菜、冰棍、果凍、糕點、糖果以及巧克力中糖醇類甜味劑赤蘚糖醇、異麥芽糖醇和麥芽糖醇等。③改良劑檢測方面，國家標準《小麥粉中溴酸鹽的測定 離子色譜法》（GB/T 20188—2006）建立了采用離子色譜-電導檢測器法對改良劑中溴酸鹽進行測定的方法，該改良劑主要用于小麥粉和小麥粉品質的改良。此外，團體標準《食品及食品添加劑中氟的測定 離子色譜法》（TNAIA 039—2021）中采用離子色譜法測定食品及食品添加劑中氟含量。

1.3 毒性物質

食品中有害成分包括非法添加劑、農藥殘留、有毒物質以及重金屬離子等，可直接危害人體健康[5]。離子色譜法針對食品中有毒物質的檢測標準主要集中在氟離子、溴酸鹽、氯酸鹽等方面。

行業標準《植物產品中氟的測定 離子色譜法》（NY/T 1374—2007）建立離子色譜-電導檢測器法對植物產品中氟進行測定。行業標準《出口食品中氟化物、溴化物含量的測定 離子色譜法》（SN/T 4041—2014）建立了離子色譜-電導檢測器法測定出口食品中氟化物、溴化物含量的方法。行業標準《出口面制品中溴酸鹽的測定 柱后衍生離子色譜法》（SN/T 3138—2012）建立了柱后衍生離子色譜法測定溴酸鹽的方法，該方法適用于出口面制品。地方標準《食品中亞氯酸鹽和氯酸鹽殘留量的測定 離子色譜法》（DB37/T 3992—2020）采用離子色譜法測定青椒、蘋果、雞肉、龍利魚肉食品中亞氯酸鹽和氯酸鹽殘留量，其他食品可參照執行。行業標準《出口食品中氯酸鹽的測定 離子色譜法》（SN/T 4049—2014）采用離子色譜法對出口食品中氯酸鹽進行測定。地方標準《食品中硼酸及硼酸鹽的測定 離子色譜法》（DB22/T 1810—2013）采用離子色譜法測定食品中硼酸及硼酸鹽。此外，行業標準《食品接觸材料 無機非金屬材料 水模擬物中氟離子的測定 離子色譜法》（SN/T 3653—2013）還建立了離子色譜-數字型電導檢測器法測定食品接觸材料水模擬物中氟離子的方法。

2 藥品領域

離子色譜法在藥品檢測中應用主要包括陰陽離子、有機酸、有機胺、抗生素、中藥材有效成分測定及其元素測定、多糖類藥物的定量檢測。《中華人民共和國藥典》作為藥品檢驗工作的主要標準依據，從2010 版開始將離子色譜法收錄其中，2015 版、2020 版則分別進行了離子色譜法檢測藥品品種的擴增。目前，離子色譜法在各版本藥典中新增的藥品品種、檢驗項目及檢驗方法中使用的色譜柱和檢測器詳見表1（2010版）[9]、表2（2015 版）[10]及表3（2020 版）[11]。

表1 2010 年版新增情況匯總表

表2 2015 版新增情況匯總表

表3 2020 年版新增情況匯總表

3 化妝品領域

化妝品檢驗檢測主要包括禁限用組分、準用組分、理化檢驗、微生物學檢驗以及毒理學試驗等。其檢測及判定依據主要為《化妝品安全技術規范》（現行為2015 年版，以下簡稱《技術規范》）[12]。此外還有相關的國家標準（GB）、行業標準（SN）、地方標準（DB），在上述標準中離子色譜法均有應用。

3.1 《技術規范》中離子色譜法的應用

離子色譜法均分布于《技術規范》第四章中，分別為膏、霜、乳、液和粉類化妝品中乙醇胺、二乙醇胺、二甲胺、三乙醇胺及二乙胺5 種組分含量的測定；洗、護發及膚用化妝品中α-羥基酸（包括酒石酸、乙醇酸、蘋果酸、乳酸和檸檬酸）含量的測定；頭發燙卷劑或燙直劑、脫毛膏類化妝品中巰基乙酸含量的測定[12]。檢驗項目、檢驗方法中使用的色譜柱和檢測器詳見表4。

表4 《技術規范》離子色譜法的新增應用表

3.2 其他標準中離子色譜法的應用

在化妝品檢測領域，離子色譜法除在《技術規范》中應用外，在《化妝品中亞硝酸鹽的測定 離子色譜法》（GB/T 24800.13—2009）中的應用主要為皮膚護理類化妝品中亞硝酸鹽的測定，乳液類、水劑類、洗面奶類和面膜類化妝品中禁用物質丁卡因及其鹽類的測定參考《化妝品中禁用物質丁卡因及其鹽類的測定 離子色譜法》（GB/T 40895—2021）。行業標準中的應用主要為進出口牙膏、漱口水、白牙素、口氣清新劑等化妝品中氟的測定（SN/T 3608—2013），護發類化妝品和皂類產品中的羥乙磷酸及其鹽類的測定（SN/T 4392—2015）。地方標準中的應用主要為化妝品中硼酸及硼酸鹽（以硼酸計）的測定（DB22/T 1809—2013）。

4 水質檢測

水質檢測是環境監測的主要內容之一，其檢測項目可分為溫度、色度、電導率、懸浮物、溶解氧等可反映水質狀況的綜合指標，以及酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機農藥等有毒物質。

離子色譜法可實現對水體中無機陰離子、陽離子的檢測分析，如國家環境保護標準《水質 無機陰離子的測定 離子色譜法》（HJ 84—2016）采用離子色譜-電導檢測器（陰離子抑制器）法對水中無機陰離子進行測定；國家環境保護標準《水質 可溶性陽離子（Li+、Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+）的測定 離子色譜法》（HJ 812—2016）建立了離子色譜-電導檢測器（陽離子抑制器）法測定水質可溶性陽離子的測定方法。

已發布的離子色譜法相關檢驗標準中已較為完整地建立了地下水、再生水、工業循環冷卻水等水質分析的檢驗標準。①地下水質。國家地質礦產行業標準《地下水質分析方法 第28 部分：鉀、鈉、鋰和銨量的測定 離子色譜法》（DZ/T 0064.28—2021）采用離子色譜法對地下水質中鉀、鈉、鋰和銨量進行測定；《地下水質分析方法第51 部分：氯化物、氟化物、溴化物、硝酸鹽和硫酸鹽的測定離子色譜法》（DZ/T 0064.51—2021）中采用離子色譜法對氯化物、氟化物、溴化物、硝酸鹽和硫酸鹽進行測定。②再生水水質。國家標準《再生水水質 硫化物和氰化物的測定 離子色譜法》（GB/T 37907—2019）采用離子色譜法對再生水水質中硫化物和氰化物進行測定；《再生水水質 氟、氯、亞硝酸根、硝酸根、硫酸根的測定 離子色譜法》（GB/T 39305—2020）采用了離子色譜法對再生水水質中氟、氯、亞硝酸根、硝酸根、硫酸根進行測定。③工業循環冷卻水。《工業循環冷卻水中鈉、銨、鉀、鎂和鈣離子的測定 離子色譜法》（GB/T 15454—2009）中采用離子色譜法對工業循環冷卻水中鈉、銨、鉀、鎂和鈣離子進行測定；《工業循環冷卻水及鍋爐水中氟、氯、磷酸根、亞硝酸根、硝酸根和硫酸根的測定 離子色譜法》（GB/T 14642—1993）采用離子色譜法對工業循環冷卻水及鍋爐水中氟、氯、磷酸根、亞硝酸根、硝酸根和硫酸根進行測定。

5 結語

從1975 年至今，離子色譜法已有幾十年的歷史，應用范圍從簡單的陰陽離子檢測擴展到了有機酸、糖類、氨基酸等方面的檢測，涉及的領域也逐漸擴展到了食品、藥品、化妝品及水質領域[13]。目前，離子色譜法在食品、水質領域的檢測標準已經逐漸成熟并形成了體系，但在藥品和化妝品領域的檢測標準的建立還較少，且未能得到全面的開發。加快離子色譜法的發展，逐漸擴展及完善其在藥品和化妝品領域的檢測標準是急需解決的問題。此外，還可將離子色譜儀器與質譜、原子熒光等儀器進行串聯，以達到更好的檢測效果，使其在檢測領域充分發揮出自身作用。