離子色譜法檢測牙膏中的亞硫酸鹽

潘廣文，姜振邦，李仁勇

［賽默飛世爾科技（中國）有限公司，北京 100080］

亞硫酸鹽是一類很早在世界范圍內廣泛使用的食品添加劑，可作為漂白劑和防腐劑［1］。人體攝入亞硫酸鹽后，亞硫酸鹽經亞硫酸氧化酶催化生成無毒害的SO42–排出體外。當人體一天攝入量超過4 g時可引起劇烈腹瀉、頭疼、腎臟障礙、紅血球和血紅蛋白減少、神經炎、骨髓萎縮等癥狀［2］，亞硫酸鹽還可誘發細胞染色體畸變，有間接致癌作用［3］。GB 22115–2008 《牙膏用原料規范》對于牙膏中無機亞硫酸鹽類添加劑規定最大使用量為0.2%（以游離SO2計）［4］，但尚沒有相關檢測方法。因此檢測和控制食品及日用品中的亞硫酸鹽很有必要。

目前測量亞硫酸鹽方法為比色法、碘量法、蒸餾–堿滴定法［5，6］。比色法容易受到基體顏色干擾，適用范圍有限；碘量法和蒸餾–堿滴定法專屬性低，容易產生誤判。亞硫酸鹽易溶于水，在水中解離出亞硫酸根離子，適合于離子色譜法分析。國內外有文獻報道采用安培檢測器的離子排斥色譜法測定亞硫酸鹽［7，8］，因亞硫酸鹽本身容易被氧化，配制時往往需在溶劑中添加一定量的甲醛，這在使用安培檢測時容易造成電極被污染，產生干擾。電導檢測器不受甲醛干擾，性質更為穩定，且屬于通用檢測器，一般實驗室均有配置。尹麗倩等建立的碳酸鹽淋洗液體系離子色譜法測亞硫酸鹽最低檢測限為0.05 mg／L［9］，筆者建立牙膏中亞硫酸鹽的抑制型離子色譜電導檢測法，靈敏度高，方法簡便、快速，檢測結果穩定可靠。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

離子色譜儀：ICS2100型，配有EGC III KOH淋洗液自動發生罐和CR–ATC連續再生捕獲柱，數據采集系統為Chromeleon 6.8，美國賽默飛世爾科技有限公司；

臺式離心機：3–18K型，美國Sigma公司；

分析天平：ABS204–S型，瑞士Mettler公司；

無水亞硫酸鈉、甲醛：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

牙膏樣品：市售；

實驗用水為二次去離子水。

1.2 色譜條件

色 譜 柱：IonPac AS 11–HC（250 mm×4 mm）分析柱，AG 11–HC（50 mm×4 mm）保護柱，美國賽默飛世爾科技有限公司；柱溫：30℃；淋洗液：11 mmol／L KOH溶液，流量為1.0 mL／min；進樣體積：25 μL；檢測器溫度：35℃；抑制器：ASRS 300 4 mm；抑制電流：30 mA。

1.3 樣品處理

精確稱取0.5 g牙膏于20 mL 0.74%的甲醛溶液中，超聲使其充分溶解，離心后取上清液用0.22 μm尼龍膜過濾，棄去前1 mL流出液，收集續濾液進樣分析。

2 結果與討論

2.1 色譜條件的選擇

利用工作站軟件Chromeleon 6.8的虛擬柱功能進行選擇，發現流動相KOH溶液的濃度在8～12 mmol／L 時，系統干擾碳酸峰，常見離子硫酸根與待檢測離子亞硫酸分離效果較好，經過實際樣品添加亞硫酸標準溶液后分析發現，11 mmol／L KOH溶液作為流動相時分離度滿足要求，分析時間也較短，故選定11 mmol／L KOH溶液作為流動相。色譜柱溫及檢測器溫度采用常規離子色譜分析時溫度。

2.2 加標樣品色譜圖

在1.2色譜條件下，加標牙膏樣品色譜圖見圖1。由圖1可知，被測組分硫酸根與樣品中其它成分分離良好。

圖1 加標牙膏樣品色圖譜

2.3 線性方程、檢出限及精密度

配制系列質量濃度的硫酸根離子標準溶液，按上述色譜條件進樣測定并考察線性，結果表明在0.1～10.0 mg／L范圍內，質量濃度與色譜峰面積線性關系良好，線性方程為y=0.114 7x–0.012 3，相關系數r2為0.999 7。理論計算檢出限為0.025 mg／L。取0.5 mg／L的亞硫酸標準溶液，按照1.2色譜條件進樣7次考察精密度，測量結果見表1。由表1可知，色譜峰面積7次測量結果的相對標準偏差為2.2%，表明本法精密度良好。

表1 精密度試驗結果

2.4 樣品分析及加標回收試驗

取幾種市售美白牙膏，按1.3樣品處理方法處理后在1.2色譜條件下測定，所有樣品中均未檢出亞硫酸根離子。按照3個濃度水平向牙膏空白樣品中加入硫酸根標準溶液，同法處理樣品和測定，樣品加標回收試驗結果見表2。由表2可知，亞硫酸根離子加標回收率為81.8%～90.3%，準確度滿足測定要求。

表2 加標回收試驗結果（以SO2計）

3 結語

氫氧根體系淋洗液離子色譜法測定牙膏中亞硫酸鹽的方法靈敏度高，前處理方法簡單，為牙膏中亞硫酸鹽檢測提供了一種準確可靠的方法。

［1］章國成.部分食品中二氧化硫殘留檢測結果分析［J］.浙江預防醫學，2009，21(1): 34–35.

［2］馬占玲，沙曉婷，李艷穎，等.新分光光度法測定食品中亞硫酸鹽含量［J］.中國食品學報，2013，13(6): 215–219.

［3］李莉，楊娟.連云港市2004–2006年食品中亞硫酸鹽的檢測與分析［J］.職業與健康，2007，23(21): 1 934–1 935.

［4］GB 22115–2008 牙膏用原料規范［S］.

［5］DB 31／T 409—2008 食品中亞硫酸鹽和二氧化硫的測定—碘量法［S］.

［6］DB／T 5009.34–2003 食品中亞硫酸鹽的測定方法［S］.

［7］Innocenzo G. Casella，Rossella Marchese Sulfite oxidation at a platinum glassy carbon electrode: determination of sulfite by ion exclusion chromatography with amperometric detection［J］.Analytica Chimica Acta，1995，311(2): 199–210.

［8］劉喆，劉克納，宋強，等.離子排斥色譜法、脈沖安培檢測器對食品中亞硫酸及其鹽的分析與檢測［J］.食品與發酵工業，1997(4): 19–20.

［9］尹麗倩，袁東星，郭娟，等.離子色譜法測定煙氣脫硫海水中的亞硫酸根離子［J］.色譜，2009(6): 825–828.