离子色谱法在食品分析中的应用研究

色谱法

西南大学

硕士学位论文

离子色谱法在食品分析中的应用研究

姓名：屈晶

申请学位级别：硕士

专业：分析化学

指导教师：周光明

20100501

色谱法

摘要

离子色谱法在食品分析中的应用研究

分析化学专业硕士研究生

指导教师屈晶周光明教授

摘要

离子色谱法是利用离子交换原理和液相色谱技术测定溶液中阴离子和阳离子的一种分析方法，是液相色谱法的一种。离子色谱分析具有快速简便、高灵敏度、选择性好的特点，自１９７５年问世以来发展迅速，已经广泛应用于环境监测、农业、生物医药、工业、食品等领域。目前已成为分析化学领域中发展最快的分析方法之一。离子色谱法以多组分同时测定的突出优点成为食品中阴离子、离子型化合物分析的理想方法，对具有营养学、卫生学意义的食品成分及食品添加剂安全的研究有不可估量的作用。近年来，离子色谱法作为官方标准方法的数目越来越多，食品分析已成为目前离子色谱法的主要应用研究方向之一。

本文主要由两部分组成。第一部分是综述，这部分评述了近年来离子色谱检测技术的发展以及在食品分析中的应用。第二部分是研究报告。首先是离子色谱法在食品成分分析方面的应用。研究了中草药成分的离子色谱测定方法，分别用电导检测器和脉冲安培检测器测定了中草药中的无机阴离子、有机酸和水溶性糖类。研究了离子色谱法测定茶叶浸泡液及茶饮料中氟离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子含量的方法。其次是离子色谱法在食品添加剂安全方面的应用。建立了同时测定食品中苯甲酸、山梨酸、糖精钠和三聚磷酸钠的方法，以及用离子色谱抑制电导检测法测定食品中甲醛次硫酸氢钠的含量，结果令人满意。

１．中草药成分的离子色谱法研究

建立并优化了高效、简便的阴离子交换色谱分析中草药中的无机阴离子、有机酸和糖类化合物的方法。采用ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４－２５０分离柱，１．８ｍｍｏｌ／ＬＮａ２Ｃ０３和１．７ｍｍｏｌ／ＬＮａＨＣ０３以及２％丙酮混合淋洗液，电导抑制检测，分离测定Ｆ、Ｃｌ‘、Ｂｒ．、Ｎ０２’、Ｎ０３‘、Ｐ０４３＂、ｓ０４｝和草酸、苹果酸和富马酸等无机阴离子和有机酸。采用ＭＥＴＲＯＳＥＰ

ｎｕｎ）分离柱，１０．０ｍｍｏｌ／ＬＣＡＲＢ１（１５０ｘ４．０ＮａＯＨ淋洗液，脉冲安培检测，分离测定阿拉伯糖、半乳糖、葡萄

色谱法

西南大学硕＋学位论文

糖、甘姑糖和果糖等糖类化物。方法快速、有效分析厂中草药的成分，结果满意。

２．离子色谱法测定茶水中的茶氟、硝酸盐和亚硝酸盐

建立了测定茶水中氟离子、硝酸盐和亚硝酸盐含量的离子色谱检测方法，选用ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４．２５０分离柱，在线渗析进样，以１５ｍｍｏｌ／ＬＮａ２８４０７和２ｍｍｏＦＬＮａＨＣ０３为混合淋洗液，以抑制型电导检测器进行检测。该方法的线性范围为１＂－５０ｍｇ／Ｌ，相关系数为０．９９７９一，０．９９９９，检出限为０．０１５＂－０．０７９ｍｇ／Ｌ，ＲＳＤ％为１．７６％＇－一２．１２％，样品回收率为９６．９％～１０３．１％。该方法样品预处理效果好，色谱峰分离好，有较高的准确度和回收率，精密度好，适用于茶水含量分析。

３．离子色谱法测定食品中的四种添加剂

建立了离子色谱法测定食品中苯甲酸、山梨酸、糖精钠和三聚磷酸钠等食品添加剂方法。试样采取沉淀预处理法，ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４．２５０分离柱，以１５ｍｍｏｌ／ＬＫＯＨ作淋洗液，电导抑制检测。在优化分离条件下４种添加剂的检出限为０．０８２＂－－０．１８８ｍｇ／Ｌ。连续８次进样，相对标准偏差为２．１０％＇－－２．８８％。样品测定的平均回收率为９６．２％－－－１０１．１％。方法快速、有效分析了４种添加剂，结果满意。

４．离子色谱法测定食品中的甲醛次硫酸氢钠

建立测定食品中的甲醛次硫酸氢钠含量的离子色谱法，选用ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４．２５０分离柱，在线渗析进样，以１０ｍｍｏｌ／ＬＮａＯＨ作淋洗液，抑制型电导检测器进行检测。该方法的线性范围为０．１０～１００．０ｍｇ／Ｌ，相关系数为０．９９９８，检出限为０．０４ｍｇ／Ｌ，ＲＳＤ％为３．１４％，样品回收率为９９．６％，－－－１０１．４％。该方法适用于腐竹等食品中甲醛次硫酸氢钠的测定，灵敏度高，结果准确，简便易行。

关键词：离子色谱食品分析阴离子有机酸单糖Ⅱ

色谱法

Ａ１９Ｓｔｒａｃｔ

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｔｕｄｉｅｓｔｏｔｈｅＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ

ｆｏｏｄＳａｍｐｌｅｓｂｙＩｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ

Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ

Ｐｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅ：ＱｕＪｉｎｇ

Ｍｅｎｔｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＺｈｏｕＧｕａｎｇｍｉｎｇ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

ＩＣｂａｓｅｄｏｎｔｈｏｅｒｙｏｆｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅａｎｄＩＣｉｓｏｎｅｋｉｎｄｏｆＬＣｍｅｔｈｏｄｓｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｎｅｇｉｏｎａｎｄｃａｔｉｏｎｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒａｐｉｄｌｙｓｍｃｅｉｎｖｅｎｔｅｄｉｎ１９７５

ｉｎｓｐｈｅｒｅｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｍｏｎｉｔｏｒ，ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｂｉｏｌｏｇｙ，ｐｈａｒｍａｃｙ，ｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｆｏｏｄｂｅｃａｕｓｅｏｆｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ，ｑｕｉｃｋｎｅｓｓ，ｈｉ曲ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ．ＩＣｍａｒｋｅｄｂｙｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｈａｓｂｅｃａｍｅｔｈｅｉｄｅａｌｌｙｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｎｅｇｉｏｎ

ｐｌａｙａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅ

ｎｕｔｒｉｔｉｏｎｏｆｆｏｏｄｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ

ｍｏｒｅｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｉｎｔｈｅａｎｄｉｏｎ－ｔｙｐｅｃｏｍｐｏｕｎｄａｎｄｉｔｏｆｈｙｇｉｅｎｅａｎｄｓｅｃｕｒｉｔｙｒｅｓｅａｒｃｈｔｈａｔｂｅａｒｉｎｇｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｎｄａｄｄｉｔｉｖｅｓ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ＩＣａｓａｎｏｆｆｉｃａｌｓｔａｎｄａｒｄｍｅｔｈｏｄｉｓｉｎｔｏｄｕｃｅｄａｎｄｆｏｏｄａｎａｌｙｓｉｓｂｙＩＣｈａｓｂｅｅｎｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．

Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｃｏｎｔａｉｎｓｔｗｏ

ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｏｏｄｓｅｃｔｉｏｎｓ．ＯｎｅｉｓｒｅｖｉｅｗｒｅｌａｔｅｄｔｏｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＩＣｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｐｏｒｔｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１）ＩｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆ００ｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ．Ｆｉｒｓｔ，ＩＣｍｅｔｈｏｄｆｏｒｈｅｒｂｓｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｄｅｔｅｃｔｏｒａｎｄｐｕｌｓｅｄ

ｉｎｏｒｇａｎｉｃａｍｐｅｒｏｍｅ仃ｉｃｄｅｔｅｃｔｏｒａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔａｎｉｏｎｓａｎｄｏｒｇａｎｉｃａｃｉｄａｎｄｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｉｎｈｅｒｂｓ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ａｐｐｏａｃｈｔｏｄｅｔｅｃｔｆｌｕｏｒｉｄｅ，ｎｉｔｒａｔｅａｎｄｎｉｔｒｉｔｅｉｎｔｅａａｎｄｔｅａｂｅｖｅｒａｇｅｉＳｓｔｕｄｉｅｄ．２）ＡｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩＣｉｎｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｆｏｏｄａｄｄｉｔｉｖｅｓ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｂｅｎｚｏｉｃａｃｉｄ，ｓｏｒｂｉｃａｃｉｄ，ｓａｃｃｈａｒｉｎｓｏｄｉｕｍａｎｄｓｏｄｉｕｍｔｒｉｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｏｄｉｕｍｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｓｕｌｆｏｘｙｌａｔｅｉｎｆ００ｄｉｓｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｄｅｔｅｃｔｏｒ，ｔｈｅｏｍｃｏｍｅｓｓｈｏｗｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ．

１．ＳｔｕｄｙｏｎＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎｅｓｅＨｅｒｂａｌＭｅｄｉｃｉｎｅＩｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓｕｓｉｎｇＩｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ

ｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃ

Ｓｕｐｐ４—２５０ＷａｓｓｅｌｅｃｔｅｄＨｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｉｏｎ－ｅｘｃｈａｎｇｅｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙａｎｉｏｎｓ，ｏｒｇａｎｉｃａｃｉｄａｎｄｓｕｇａｒｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅｈｅｒｂａｌｍｅｄｉｃｉｎｅ．ＭＥＴＲＯＳＥＰＡ

ａｓｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎ，１．８ｍｍｏｌ／ＬＮａ２Ｃ０３，１．７ｍｍｏｌＦｂＮａＨＣ０３ａｎｄ２％ａｃｅｔｏｎｅｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｅｌｕｅｎｔａｎｄｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃａｎｉｏｎｓⅡｌ

色谱法

西南大学硕十学位论文

ａｎｄｏｒｇａｎｉｃａｃｉｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇｆｌｕｏｒｉｄｅｉｏｎ，ｃｈｌｏｒｉｄｅｉｏｎ，ｂｒｏｍｉｄｅｉｏｎ，ｎｉｔｒｉｔｅｉｏｎ，ｎｉｔｒａｔｅｉｏｎ，ｐｈｏｓｐｈａｔｅｉｏｎ，ｓｕｌｆａｔｅｉｏｎａｎｄｏｘａｌｉｃａｃｉｄ’ｍａｌｉｃａｃｉｄａｎｄｆｕｍａｒｉｃａｃｉｄ．ＭＥＴＲＯＳＥＰＣＡＲＢｌ（１５０×４．０ｍｍ）ｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎ，１０．０ｍｍｏｌ／ＬＮａＯＨｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｅｌｕｅｎｔ

ａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｕｌｓｅｄａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｕｇａｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｒａｂｉｎｏｓｅ，ｇａｌａｃｔｏｓｅ，ｇｌｕｃｏｓｅ，ｍａｎｎｏｓｅａｎｄｆｒｕｃｔｏｓｅ．Ｃｈｉｎｅｓｅｈｅｒｂａｌｍｅｄｉｃｉｎｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓｗｅｒｅｆａｓｔｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，

ｓａｔｉｓｆｉｅｄ．

ＮｉｔｒｉｔｅｉｎＴｅａｂｙＩｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｗｅｒｅａｎｄ２．ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＦｌｕｏｒｉｄｅ，Ｎｉｔｒａｔｅ

Ｔｏｄｅｖｅｌｏｐａｎｉｏｎｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ

ｕｓｅｄ鹪ｔｈｅｆｌｕｏｒｉｄｅ，ｎｉｔｒａｔｅａｎｄｎｉｔｒｉｔｅｉｎｔｅａ．ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４－２５０Ｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎ．Ｏｎ－ｌｉｎｅｄｉａｌｙｓｉｓｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，１５ｍｍｏｌ／ＬＮａ２８４０７ａｎｄ２ｍｍｏｌ／ＬＮａＨＣ０３ｗｅｒｅ

ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｌｉｎｅａｒｅｌｕｅｎｔｗｉｔｈｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｒａｎｇｅＷａｓ１＂－５０ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＷａｓＯ．９９７９－－。０．９９９９，ｔｈｅ

１．７６％“－２．１２％，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔＷａｓ０．０１５－。０．０７９ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎＷａＳ

ｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅｓｗｅｒｅ９６．９％－－．１０３．１％．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｐｒｅｓｅｎｔｓａｇｏｏｄｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃｐｅａｌ【ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ

ｍｅｔｈｏｄＣａｌｌａｎｄｗｉｔｈａｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅ，ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｏｆｔｅａ．ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｔｈｉｓｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ

ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ３．ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＦｏｕｒＫｉｎｄｓｏｆＡｄｄｉｔｉｖｅｓｉｎＦｏｏｄｂｙＩｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙＡｍｅｔｈｏｄＷａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｔｈｅｏｆａｄｄｉｔｉｖｅｓｉｎｆｏｏｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂｅｎｚｏｉｃａｃｉｄ．ｓｏｒｂｉｃ

ａｃｉｄ，ｓａｃｃｈａｒｉｎｓｏｄｉｕｍａｎｄｓｏｄｉｕｍｔｒｉｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｙｉｏｎｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ．ＳａｍｐｌｅＷａＳｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｂｙｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４－２５０ＷａＳｓｅｌｅｃｔｅｄ嬲ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎ，１５ｍｍｏＵＬＫＯＨｗｅｒｅｕｓｅｄ弱ｔｈｅｅｌｕｅｎｔａｎｄｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｓｏｆＯ．０８２＂－＇０．１８８ｍｇ／Ｌｗｅｒｅａｃｈｉｅｖｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｅｉｇｈｔｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓｗｅｒｅ２．１０％～２．８８％．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｒｅｃｏｖｅｒｙｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅ９６．２％～１０１．１％．Ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆａｄｄｉｔｉｖｅｓｗｅｒｅｆａｓｔ

ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｗｅｒｅｓａｔｉｓｆｉｅｄ．ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅ

４．Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ

ＡｎｉｏｎｏｆＳｏｄｉｕｍＦｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅＳｕｌｆｏｘｙｌａｔｅｉｎＦｏｏｄｂｙＩｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｏｄｉｕｍｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｍｅｔｈｏｄ

ｕｓｅｄａｓｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｓｕｌｆｏｘｙｌａｔｅｉｌｌｆｂｏｄ．ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４—２５０Ｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄ勰ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ１０ｍｍｏｌ／ＬＮａＯＨｗｅｒｅｃｏｌｕｍｎ，Ｏｎ ｌｉｎｅｄｉａｌｙｓｉｓｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｌｕｅｎｔｗｉｔｈｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．１１圮ｌｉｎｅａｒｒａｎｇｅ

ＷａｓＯ．１０＂－１００．０ｍｇａ．，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＷａｓＯ．９９９８，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔＷａｓＯ．０４ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎＷａｓ３．１４％．ｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅｓｗｅｒｅ９９．６％～１０１．４％．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｏｄｉｕｍｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｓｕｌｆｏｘｙｌａｔｅｉｎｙｕｂａｅｔｃ．；ｉｓｓｅｎｓｉｔｉｖｅ，ａｃｃｕｒａｔｅ，ｑｕｉｃｋａｎｄｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｒｏｕｔｉｎｅｆｏｏｄａｎａｌｙｓｉｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ

ＯｒｇａｎｉｃａｃｉｄＦｏｏｄａｎａｌｙｓｉｓＡｎｉｏｎＭｏｎｏｓａｃｃｈａｒｉＩＶ

色谱法

独创性声明

学位论文题目：离王鱼谱选在盒晶盆板史数应届研究

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

学位论文作者：胁胁签字日期：加ｆＤ年６月８日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：∞＜保密，口

年月止）。保密期限至

学位论文作者签名：Ｉ威胁

签字日期：伊ｆＤ年６月｛；日导师签名：‘司先币签字日期２０１０年４月３０日

色谱法

第一部分综述

第一部分综述

一、Ｊ予吾－－ｋ－－Ｊ一

溶液中离子性成分的分析是经典的分析化学课题。离子色谱法（简称ｉｃ）是二十世纪七十年代发展起来的一项高效液相色谱技术，不仅灵敏度高，快速简便，能实现多种离子的同时分离，而且还能将一些非离子性物质转变成离子性物质后测定。目前，离子色谱法已被用于无机阴、阳离子和有机酸、碱的测定，覆盖面包括了周期表中绝大多数元素【ｌ】，已在能源、环境、地质、医药等领域得到广泛应用【２。３１。由于ＩＣ的基本理论已大体成熟，因此近年来国际上ＩＣ的研究主要集中在应用方面，首先是扩大ＩＣ的应用范围，其次是使分析方法向标准化和简便化方向发展［４１。有关离子色谱在食品领域中的应用也有报导【５】，但研究的广度和深度还远远不够。随着ＩＣ分离和检测手段的不断丰富，样品前处理手段的相应改进，ＩＣ在食品分析领域中必将发挥更重要的作用。

二、离子色谱法概述

１离子色谱法的定义和发展

离子色谱（ＩＣ）是高效液相色谱的一种，是利用被测物质的离子性进行分离和检测的一种新的液相色谱技术。ＩＣ是基于离子性化合物与固定相表面离子性功能基团之间的电荷相互作用来实现离子性物质分离和分析的色谱方法。

２０世纪４０年代，科学家将颗粒粗大且不均匀的离子交换树脂用于离子性物质的分离，但分离效果差、耗时长，无法对柱流出物进行连续检测。６０年代末，使用高压泵输送强电解质作为流动相，但背景电导很高，无法用电导检测器区别流动相中的淋洗离子和待测离子。１９７５年，Ｓｍａｌｌ等人１６】成功地解决了用电导检测器连续检测柱流出物的难题，建立了一种新型的使用自动电导计检测的离子交换色谱法。这篇报导是一个重要的里程碑，因为它第一次使普通的无机阴离子和有机阴离子的迅速分离和测定成为可能。“离子色谱”的概念由此诞生。Ｓｍａｌｌ等人将第二支柱子（后来成为抑制柱）连接在离子交换分离柱后，通过在抑制柱中的化学反应，于测定所分离的离子前，将淋洗液转变成弱电导成分，流动相背景电导降低，从而获得高的检测灵敏度。１９７９年，Ｇｊｅｒｄｅ等人１７］提出了用弱电解质作流动相，将电导检测池直接连接于分离柱之后，不用抑制柱就可以用电导检测器直接检测。这种不使用抑制柱的离子色谱法叫做非抑制型离子色谱法或单柱离子色谱法。使用抑制柱的离子色谱法叫作抑制型离子色谱法或双柱离子色谱法。从离子色谱问世到

色谱法

两南大学硕十学位论文

现在，已经发生了巨大的变化。由最初的常见无机阴离子的分析，发展到已经成为在无机和有机阴、阳离子分析中起重要作用的分析技术。１９９０年，配合物离子色谱法被应用于复杂基体中痕量金属离子的测定。９０年代脉冲安培检测技术被应用于氨基酸及糖类等生物化合物的分析。１９９９年，黄源等【８】提出了一种新颖离子色谱法一不完全抑制电导检测离子色谱法，与抑制型色谱法相比，检测信号有较大提高．尤其适用于弱酸根的检测。近年来，离子色谱发展的一项重大突破是淋洗液在线发生器的研制成功和商品化，使得不用化学试剂只用水的离子色谱成为可能［９１，将离子色谱分析技术发展到了前所未有的高度。

２离子交换色谱法的分离原理【ｌｏＪ

离子交换色谱的主要分离机理是离子交换，是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换，依据这些离子对交换剂有不同的亲和力而被分离【１１１。

离子交换色谱的固定相是离子交换剂，其功能基团具有固定的电荷。流动相中带相反电荷的离子会接近功能基，使功能基保持电中性。交换剂可分为：阳离子交换剂和阴离子交换剂。在阴离子交换色谱中，常用带季铵盐离子交换功能基的阴离子交换树脂。在阳离子交换色谱中，常用带磺酸离子交换功能基的阳离子交换树脂。当离子交换位置上的可离解离子被溶质离子置换，溶质离子会倾向与被功能基的电荷所保留。不同的样品离子因与固定相的作用力不同而在色谱柱上的保留时间不相等，因此不同的离子在通过色谱柱后可得到分离。

交换剂由固定的离子基团和可交换的平衡离子组成。当流动相带着组分离子通过离子交换柱时，组分离子与交换剂上可交换的平衡离子进行可逆交换，最后达到交换平衡，阴阳离子的交换平衡可表示为：

阳离子交换：

阴离子交换：Ｒ＋Ｙ．＋Ｘ＝ⅣＸ－＋ｒＲ－ｒ＋ｒ＝ＲＸ＋＋Ｙ斗

Ｒ＋、Ｒ－一为交换剂上的固定离子基团，如ＲＳ０３＂或ＲＮＨ３＋；

Ｙ斗、丫一为可交换的平衡离子，可以是旷、Ｎａ＋或ＯＨ。、Ｃ１‘等；

ｒ、Ⅺ一为组分离子。

组分离子对固定离子基团的亲和力强，分配系数大，其保留时间长；反之，分配系数小，其保留时间短；因此离子交换色谱是根据不同组分离子对固定离子基团的亲和力的差别而达到分离的目的。２

色谱法

第一部分综述

３离子色谱仪【１０ｌ

离子色谱仪主要由流动相输送系统、进样器、色谱柱、检测器及数据处理系统等部分构成。图１－１是瑞士万通公司生产的８６１

成图。ＡｄｖａｎｃｅｄＣｏｍｐａｃｔＩＣ的基本构

泵擗懦由一

检测器

分离检测数据记录

图ｌ－ｌ离子色谱仪基本构成图１．．．．．．一Ｉ．．．一Ｉ．．．．．．．．．．．．．．．．．一Ｉ．．．．．．．．．．．．．一Ｉ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一输液进样

①流动相输送系统

一个完整的流动相输送系统应该由流动相容器、脱气装置、梯度洗脱装置和输液泵四部分组成。为了使仪器耐酸碱和有机溶剂，必须使用不锈钢、聚四氟乙烯或玻璃等材料制造。色谱柱中的填料颗粒细小，而且是在高压下填充的，流动相流经色谱柱时会产生很大的阻力，仪器系统一般需要维持数兆帕的柱进口压力来提供合适的流速。尽管多数分析柱最初使用时通常只有数兆帕的压力，但随着使用时间的增长，柱压会逐渐增大，且考虑到个别体系及其他原因引起的压力增加，设计时的仪器耐压上限必须更高。

②进样器

进样器是将样品溶液准确送入色谱柱的装置。分为手动和自动两种方式。进样器要求密封性好，死体积小，重复性好，进样时引起色谱系统的压力和流量波动要很小。现在的液相色谱仪所采用的手动迸样器几乎都是耐高压、重复性好和３

色谱法

两南大学硕十学位论文

操作方便的阀进样器。六通阀进样器是最常用的，进样体积由定量管确定，常规离子色谱法中通常使用的是１０此，２０ｐＬ和５０皿体积的定量管。操作时先将阀柄置于采样位置，这时进样口只与定量管接通，处于常压状态，用微量注射器（体积应大于定量管体积）注入样品溶液，样品停留在定量管中。将进样器阀柄顺时针转动至进样位置时，流动相与定量管接通，样品被流动相带到色谱柱中。③色谱柱

色谱柱是实现分离的核心部件，要求柱效高、柱容量大和性能稳定。柱性能与柱结构、填料特性、填充质量和使用条件有关。在离子色谱柱中，不同的离子性物质与填料表面的离子功能基团的相互作用力不同，因此，被淋洗离子顶替下来的难易程度不同，于是被流动相洗脱出色谱柱的时间不一样，即不同性质离子的保留时间不同，依次流出色谱柱进入检测器。不同的分离方式所使用的柱填料的性质不同。

④检测器

检测器是用来连续监测经色谱柱分离后的流出物的组成和含量变化的装置。它利用被测物的某一物理或化学性质与流动相有差异的原理，当溶质从色谱柱流出时，会导致流动相背景值发生变化，从而在色谱图上以色谱峰的形式记录下来。⑤数据处理系统

数据处理系统又称化学工作站，所有分析过程都可以在线显示，数据可以自动采集、处理和储存。如果设置好有关分析条件和参数，可以自动给出最终分析结果。

⑥工作过程

离子色谱仪的工作过程是：流动相输送系统（高压输液泵）将流动相以稳定的流速（或压力）输送至分析体系，在色谱柱之前通过进样器将样品导入，流动相将样品带入色谱柱，在色谱柱中各组分被分离，并依次随流动相流入检测器，抑制型离子色谱则在电导检测器之前增加一个抑制系统，即用另一个高压输液泵将再生液输送到抑制器，在抑制器中，流动相的背景电导被降低，然后将流出物导入电导检测池，检测到的信号送至数据系统记录、处理或保存。非抑制型离子色谱仪不用抑制器和输送再生液的高压泵，仪器的结构相对简单和便宜。４离子色谱的优点【ｌｌ】

离子型化合物的测定时经典分析化学的主要内容之一。对无机阳离子的分析来说，原子吸收光谱法（ＡＡＳ）、电感耦合等离子体发射光谱法（ＩＣＰ．ＡＥＳ）、Ｘ射４

色谱法

曼曼曼曼曼曼曼曼曼！曼曼舅皇曼第一部分综述ＩＩ

．：ＩＩＩ＿ＩＩ．，－－ＩＩ．，，寰

线荧光分析法等都是快速灵敏的分析方法。而对阴离子的分析来说，在离子色谱法出现前一直沿用传统的化学分析方法，如容量分析法、重量分析法、光度分析法等。这些方法操作步骤冗长费时，灵敏度低而且有干扰，且不能实现多组分的同时分析测定。离子色谱法的诞生对阴离子的分析产生了革命性的影响。一般而言，离子色谱法具有以下的特点：

①分析快速、方便

现代科学研究、产品质量控制要求的分析样品数量不断增加，分析速度越来越重要。一般而言，离子色谱分析一个样品平均需要约１０ｍｉｎ。样品只需作简单的溶解、稀释和过滤，减化了制样过程。近年来，不断开发出高柱效的离子色谱柱，６个常见的无机阴离子（Ｆ一、Ｃｌ’、Ｂｒ＂、Ｎ０２。、Ｎ０３－和Ｓ０４２＂）在５ｍｉｎ内可以完全分离，并实现同时定量分析。

离子色谱法使用方便。如基于电解原理的在线淋洗液发生器【１２－１３１，避免了淋洗液与空气的接触，只使用工作站的鼠标就可得到所需准确浓度的无污染的ＫＯＨ淋洗液。

②选择性好

离子色谱选择性主要由分离和检测系统来决定。离子色谱中固定相对选择性的影响较大。对固定相的研究一直是ＩＣ的热点问题，每年都会有新的分离柱推出

【ｌ引。通过选择合适的分离模式和检测方法，可以获得较好的选择性。首先，一定的分离模式只对某些离子有保留，如在分离含有机物的食品或生物样品时，ＩＣ可以较好地避免有机物的干扰。在使用抑制型电导检测时，可以通过抑制器将被测离子的反离子（如测ＮａＣｌ中Ｃｌ。时，Ｎａ－是反离子，测ＮＨ４Ｎ０３中ＮＨ４＋时，Ｎ０３－是反离子）分别与旷或ＯＨ。交换进入废液，只有与被测离子带相同电荷的离子有响应。采用溶质特性检测器也可大大提高选择性，如采用紫外检测，Ｃｌ‘没有紫外吸收，而Ｎ０３＂和Ｎ０２。有响应。在柱后衍生化法中，可以通过衍生化试剂与待分析的某类离子的选择性反应来实现选择性分析。

⑧检测灵敏度高

离子色谱分析浓度范围为．ｇ／Ｌ－－－ｍｇ／Ｌ。进样量在５０此时，无机阴离子和阳离子的检出限在１０熠几左右，采用预浓缩技术，检测下限可以达到ｎｇ／Ｌ级。检测灵敏度的提高常与选择性的改善有关，如用ＩＣ与电感耦合等离子体．质谱（ＩＣＰ．ＭＳ）联用Ｉ”】：对砷，铅，锡，汞，铬，镧系元素，磷，硫，钒和镍的检测限分别为２０，Ｏ．２，２，７，２０，ｌ，４００，７０００，１１０和３０ｎｇ。对阴离子１０３‘，Ｂｒ０３。，Ｃｌ。，Ｃ１０３。，Ｂｒ和Ｉ’的检测限【１６１分别为：２５ｎｇ碘，０．８ｎｇ溴和３６ｎｇ氯。与ＩＣＰ．ＭＳ法相比，５

色谱法

两南大学硕十学位论文

柱后衍生反应也是提高检测灵敏度的方法。例如基于Ｉ。对次氯酸盐与双二甲胺二苯甲烷之间反应的催化效应，对Ｉ‘的检测限达ｏ．０２ｎ一１７１。

④多离子同时分析

ＩＣ的主要优点是同时检测样品中的多种成分。在２０ｍｉｎ左右，易实现１０个以上离子的同时分离。现在同时实现无机离子和有机离子，离子和非离子极性化合物，阴离子和阳离子等不同类型离子的分离已不再困难。另外，离子色谱法的峰面积工作曲线的线性范围一般有２．－－３个数量级，所以含量相差数百倍甚至上千倍的不同离子也可以实现一次进样同时准确定量。

⑤离子色谱柱的稳定性好、容量高

色谱柱的稳定性取决于柱填料的类型。离子色谱法中使用最多的是有机聚合物作基质的填料。这种新型柱填料具有高ｐＨ稳定性，在有机溶剂中稳定。可用有机溶剂清洗色谱柱的有机污染物以延长柱子的使用寿命。高的ｐＨ稳定性和有机溶剂可匹配性以及高的柱容量，简化了样品前处理过程。

５离子色谱的应用

作为近２０年来发展最快的分析技术之一，离子色谱的应用范围从分析水中常见阴、阳离子，发展到分析有机酸［１８－２８】、有机胺［２９。３３】以及生物样品中的糖类【３４－４９］、氨基酸［５０－５３】、核酸【５４弼】、蛋白质和多肽【５６１等。离子色谱联用技术的发展，使得这项分析技术的应用范围和检测灵敏度有了很大的提高。已有大量离子色谱与原子吸收（发射）光谱、电感耦合等离子体、质谱联用的报道【５７－５引。

离子色谱分析以高灵活性、高选择性、高灵敏度的特点，已经广泛应用于环境样品分析。所涉及的样品有工业废水、饮用水、酸沉降物、大气颗粒物等样品中阴、阳离子以及其他对环境有害物质的分析，特别是价态和形态分析，例如Ａｓ（ＩＩＩ）与Ａｓ（Ｖ），Ｃｒ（Ⅲ）与ｃｒ（Ⅵ）【５９ｊ，Ｆｅ（ＩＩ）与Ｆｅ（１３［）等。利用这一手段，对研究污染物在环境中迁移和转化的过程有很大的帮助。在工业、生物、药物、食品【鲫、电镀、临床、土壤【６ｌ】、水文地质【６２－６３］等领域也得到广泛的应用。

三、离子色谱法在食品分析中的应用研究【她１１】

１概述

随着生活水平的不断提高，人们对饮食的要求也越来越高。大量的科学研究和实验事实证明，食品中含有的某些微量元素对人体是有害的。如茶叶中的镉、铅等金属元素对人体有毒。饮料中的防腐剂和其他添加剂与人体的健康也有密不６

色谱法

第一部分综述

可分的关系畔】。鉴于此，离子色谱在食品成分测定和食品安全监测方面起着不可估量的作用。相对于在农业、环境、医药、生物等领域的应用，ＩＣ在食品分析中的应用还不够广泛。主要原因有：对食品样品的预处理研究的还不够完善；对无机阴阳离子、有机酸、氨基酸等各种离子型化合物在营养学、卫生学等方面的意义缺乏深刻的认识；没有充分利用ＩＣ同时分析、形态分析等方面的特点。近年来这种状况正在逐步改变。陈青川等【６０】综述了１９９５年至１９９８年间食品中无机阴离子、金属离子和胺类、有机酸、肌醇六膦酸类化合物、糖类化合物以及其他有机化合物的ＩＣ分析。

２无机离子和金属化合物

①无机阴离子

食品中无机阴离子的测定对于营养指标的满足、生产工艺的实现以及产品质量的控制都是十分重要的。ＩＣ是目前检测阴离子的首选方法，可以分析卤素离子和卤素含氧酸，氰化物，碳酸盐，硒、锗和砷的化合物以及Ｎ、Ｐ和Ｓ的形态分析，上述痕量离子的检测是食品分析中的常规项目。

江锦花等【６５】采用抑制型电导检测，分析了茶叶中Ｆ。、ＣＩ＇‘、Ｂｒ＂、Ｎ０２‘、Ｎ０３。、Ｐ０４３＂和ｓｏ？’７种阴离子的含量。王静等脚】建立了抑制电导检测．离子色谱法测定鱼肉中氟含量的新方法，采用国标ＧＢ／Ｔ＇５００９．１８．２００３中扩散复色法对鱼肉进行前处理，用自制电化学中和器降低试液的ｐＨ值，适用于生物样品中微量氟含量的测定。戴九兰等【６７】建立了菠菜中碘含量的脉冲安培．离子色谱法，该色谱条件同样适用于土壤浸提液样品中碘含量的测定。Ｇａｕｃｈｅｒｏｎ等【６８】采用直流安培．离子色谱法分析测定了牛奶中的微量碘含量。

梁春穗等【６９】采用柱后衍生．离子色谱法测定面粉中痕量溴酸盐的含量，以９．Ｏｍｍｏｌ／ＬＮａ２Ｃ０３溶液作淋洗液，邻二甲氧基联苯胺盐酸盐等为柱后衍生剂，选用高容量柱在４５０ｎｌＴｌ波长处检测。刘军【７０１等采用离子交换．抑制电导检测法，建立了测定面粉中溴酸盐的方法。齐竹华等【『丌】采用新型的加速溶剂萃取系统（ＡＳＥ）提取面包中的Ｂｒ０３。，用离子交换色谱．电导检测法进行测定，样品中的Ｃ１．无干扰。刘勇建等【７２】采用微波浓缩饮用水，ＤｉｏｎｅｘＯｎＧｕａｒｄＡｇ型前处理柱除掉过量的Ｃｌ－等卤素离子，抑制电导离子色谱法检测饮用水中的痕量溴酸根和氯酸根，在实际应用中有很大的参考价值。

Ｔｅｒｒｉ等［７３】采用ＮａＯＨ作稳定剂消除饮用水中的过渡金属的干扰，脉冲安培．离子色谱法检测ＣＮ＂。软饮料中存在的碳酸盐为弱酸性，通常选择电导检测的离子７

色谱法

两南大学硕十学位论文

排斥色谱进行分析。陈青川等采用离子交换和离子排斥色谱法，测定了保健饮料中Ｂ．羧乙基锗倍半氧化物（锗．１３２），ｐ一（ａ．甲基）羧乙基锗倍半氧化物和二．（ｐ．羧乙基）锗氢氧化物［７４１；用离子排斥色谱．柱后衍生光度法，测定了保健饮品中的无机锗和锗．１３２．同时对锗．１３２在体内代谢的可能性作了初步的研究。样品的测定结果与氢化物发生．原子荧光光谱法（ＨＧ．ＡＦＳ）的结果符合【７５】。Ｅｌｔｅｒｅｎ等【７６】在聚合物基质的阳离子交换柱上，使用含离子对试剂３．羧基．４．羟基苯磺酸的流动相分离了阳离子型的砷化合物，在阴离子交换柱上，使用含ＫＨ２Ｐ０４的流动相分离了阴离子型的砷化合物【１０１。

朱岩等【７７】使用ＤＩＯＮＥＸＨＰＩ．ＡＳ４分离柱，２１０ｎｎｌ紫外检测分析了腌肉制品中硝酸根和亚硝酸根的含量，样品预处理简单，为腌肉制品中发色剂的添加提供了参考。施家威等【７剐采用抑制型电导检测食品中的硝酸盐和亚硝酸盐。胡平等【７９１采用固相萃取．离子色谱法测定乳与乳制品中硝酸盐。样品加入适量乙酸沉淀蛋白，离心后取上清液通过ＤＩＯＮＥＸＯｎＧｕａｒｄＩＩＲＰ固相萃取柱，去除脂肪等疏水性化合物后直接进样测定。Ｐｉｚｚｏｆｅｒｒａｔｏ等瞵ｏＪ采用经典的Ｍｏｎｉｅｒ－Ｗｉｌｌｉａｍｓ样品前处理方法，以离子交换色谱．间接紫外光度检测法测定了食品中的游离型和结合型Ｓ０３２。。郭丽萍等【８１１采用离子色谱．抑制型电导检测黄花菜中的Ｓ０３二。陈梅兰等蚴研究了一种离子色谱柱后衍生直接光度法测定食品中含硫阴离子化合物的方法。Ｂａｌｕｙｏｔ等【８习比较了离子色谱法和末端滴定法分析聚磷酸盐，前者能得到各种链长分布的“指纹”图谱，可用于聚磷酸盐的鉴定和质量控制。

②金属离子

碱金属和碱土金属是ＩＣ的传统分析物，不过由于大多数属于人体的宏量元素，除钙以外，在食品中没有太重要的营养学或卫生学意义，因此，近年来测定食品中上述元素的报道不多唧Ｊ。

采用ＩｏｎＰａｃＣＳｌ２分离柱，以１５ｍｍｏｌ／Ｌ甲烷磺酸为淋洗液，通过电导检测法可以测定含钙强化食品中的钙含量［８４１。采用类似方法还可以测定多种果汁和果泥中的Ｎｄ、Ｋ＋、Ｍ９２＋、Ｃａ２＋【８５１。王红伟等【８６】报道了抑制型电导检测．离子色谱同时测定矿泉水中Ｌｉ＋、Ｎ矿、ＮＨ４、Ｋ，、Ｍ孑＋、ｃａ２＋和ｓＰ离子的方法。刘玉芬等【８刀采用ＩｏｎＰＡＣＣＳｌ２Ａ阳离子交换色谱柱，抑制型电导检测器测定了水果中的Ｎ矿、ＮＨ４＋、Ｋ－、Ｍ矿＋和ｃａ２＋含量。赵国良等【锚】使用国产ＹＳＣ．１阳离子分离柱测定了大豆种皮提取液中的Ｆｅ（ＩＩ）和Ｆｅ（Ⅲ）。吕海涛等【眇】在含有阴、阳离子双功能基的离子色谱柱上，紫外可见检测测定了茶叶样品中的Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃ：ｄ２＋、Ｃ０２十、Ｍｎ２＋和Ｐｂ２＋七种金属离子。以往ＩＣ并没有用于油脂分析，Ｂｕｌｄｉｎｉ等【蚓对这方面的应用进行了尝试。他们在橄榄油、花生油、豆油、葵花油和人造黄油中８

色谱法

第一部分综述

加入乙醇和ＫＯＨ，在５０℃的条件下皂化３０ｒａｉｎ，然后加入Ｈ２０２，在８５℃的条件下紫外光解３０＂－－－＇６０ｍｉｎ，破坏样品中的有机介质，最后采用阴离子和阳离子交换色谱法分别测定样品中的Ｃｌ，Ｐ，Ｓ和Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｐｂ，Ｃｄ等元素的含量【３９１。３有机化合物

①有机酸

食品中有机酸的数量和性质可以提供有关原材料的来源、微生物生长状况及加工技术的信息。ＩＣ在分析低分子有机酸时，无须复杂的预处理过程，能够很好地分离和同时检测多种有机酸。

ＩＣ分析食品中的有机酸远不及分析阴、阳离子应用的广泛。丁玉明等曾在这一领域做过较多工作，如采用阴、阳离子混合床分离柱，以草酸为流动相测定各种饮料中常见有机酸和多种无机离子【ｌｌ】。抑制型电导检测．离子交换色谱［９１－９刀及非抑制型电导检测．离子交换色谱【９８‘１０１１均可对食品中的有机酸进行测定，但如用于检测多种有机酸的混合物，可通过多检测器联用的方法解决分析物在单一优化的分离条件下联合洗涤的问题【１０２１。用离子排斥色谱法【１０３‘１０８１可分析３０余种常见的水溶性有机酸。

②肌醇六膦酸

植物中的磷常以肌醇六膦酸（植酸，ＩＰ６）的形式存在，在食品加工过程中，ＩＰ６可以分解为肌醇一、二、三、四、五瞵酸（ＩＰ５，－－ＩＰ６）。由于ＩＰ６得某些异构体起着非常重要的生理作用，因此不仅需要分析ＩＰ６类化合物的总量，而且需要了解各种形态ＩＰ６的含量【１１１。１９８５年，离子色谱首次用于肌醇六膦酸的分析。Ｐｈｉｌｌｉｐｙ等【１０９］使用ＤｉｏｎｅｘＡＳ３成功地分离了含磷化合物与肌醇六膦酸。并通过柱后衍生分光光度法对肌醇六膦酸进行了检测。

③其他有机化合物

在食品分析中，还经常涉及糖类化合物、染色剂、甜味剂、生物碱等有机化合物的分析。

糖类分析一直是分析化学的一个难点之一。糖类化合物的ｐＫａ值一般在１２～１３左右，因此大多数情况下以ＮａＯＨ溶液为淋洗液，采用阴离子交换色谱柱进行分离，为了提高检测灵敏度，采用脉冲安培检测器检测１１１】。用ＩＣ测定糖浆中的糖分别被国际标准糖分析法委员会（ＩＣＵＭＳＡ１９９４）和国际管理方法委员会（ＡＯＡＣＭｅｔｈｏｄ９９６．０４）列为标准方法。这种方法无需柱加热，非糖杂质干扰小。Ｔｏｍｍａｓｏ等【１１０】用氢氧化钠和乙酸钡作淋洗液，脉冲安培检测离子色谱法分析了牛９

色谱法

西南大学硕士学位论文

奶中的乳果糖。曾文芳等ｌｌ１１Ｊ采用ＮａＯＨ和ＣＨ３ＣＯＯＮａ混合溶液作淋洗液，脉冲安培检测，测定了牛奶中的乳糖和乳果糖。离子色谱法也可以对糖类和有机酸进行同时分析测定。朱岩等【１１２】建立了在脉冲安培检测器后串连化学抑制器进行电导检测的一种新的检测技术，对多羟基物质和糖类是很有用的分析方法。

生物碱可以在酸性条件下质子化，因此可以用阳离子交换色谱法进行分离测定。Ｍａｒｔｉｎ［１１３】等采用阳离子交换色谱分离和紫外检测法测定了生咖啡和焙炒咖啡中的胡芦巴碱。陈青川【１１４】等提出了高效离子交换色谱法同时测定咖啡因、可可碱和茶碱的方法。

同时分析多种甜昧剂的困难在于各种甜味剂的疏水性差别较大，而且有些甜味剂如甜蜜素的紫外吸收很弱。陈青川等采用离子交换色谱梯度洗脱，紫外和电导检测器串联检测的方法，分离和测定了饮料和食用甜料中的四种人工合成甜味剂（甜味素、甜蜜素、安赛蜜和糖精钠）和柠檬酸…５１。食用染色剂～般是分子量较大，疏水性较强的高价有机阴离子，因此分离难度较大。陈青川等【１１６Ｊ采用高浓度的酸性淋洗液，在疏水性极弱的离子交换色谱柱上，实现了八种染色剂（苋菜红、亮蓝、靛蓝、新红、胭脂红、日落黄、柠檬黄、诱惑红）的分离。

四、离子色谱测定的预处理方法

在离子色谱分析中，样品预处理是非常重要的步骤。尽管有些样品基体比较简单，如自来水、矿泉水等可以直接注入色谱体系中进行分析。但是大多数的样品在进行分析测定前必须预处理。

ｌ预处理方法的基本步骤

样品的预处理一般可以分为四步【ｌｌ】：第一步将样品制备成一定大小、适用于后续分析的形式，比如称取一定的样品进行粉碎处理；第二步是将待测离子从样品中释放出来，用水、酸、碱、盐、有机溶剂萃取样品，用强酸分解样品，用固体酸、碱或氧化还原物质熔融样品等；第三步是消除基体影响，除了利用稀释、中和、离心等简单方法外，还有沉淀、燃烧、液．固萃取、液．液萃取、膜分离、衍生、固相萃取、离子交换、特效柱、预富集、柱切换、清洗、超临界流体萃取等方法；第四步是样品待测溶液的准备，如过滤、脱气等，以防止可能存在的固体微粒堵塞色谱柱，以及气泡对色谱峰的稳定性产生影响。

２预处理方法的评价标准

样品的预处理应该在待测组分的回收率、干扰、检测浓度、费用及花费时间等多方面综合考虑，以求达到最佳的效果。１０

色谱法

第一部分综述

①回收率高：

样品处理最基本的目的就是回收率高。在样品预处理过程中，待测组分应该不受损失。回收率可以表示为：

回收率＝实际测得量／力口入量×１００％．

式中实际测得量是指加标试样测定值扣除试样测定值（本底值）后的回收量。它是将单个测定组分加入到已知本底样品中，按照实际样品前处理及分析测定步骤进行操作而测定出来的。回收率是反应待测物在样品分析过程中的损失的程度，损失越少，回收率越高，分析方法越可靠。

②对仪器损伤小：

这是分析测定的一个重要要求。许多样品中含有大量大分子物质，盲目进样很容易对离子色谱系统，尤其是色谱柱造成损伤。这就要求采取必要的手段将这些物质尽可能除去。还有一些样品经消解等一些处理步骤后酸碱性很强，同样会对色谱系统造成伤害。采用合适的手段将其转变至适宜离子色谱法测定的酸碱度是非常必要的。

③干扰小：

消除干扰是分析过程中的必要步骤，是很多样品进行前处理的直接目的。样品前处理作为消除干扰的手段和测定的先行步骤，对测定结果影响很大。在考虑最大限度地消除样品中固有干扰的同时，还要注意防止在处理过程中引入新的干扰。

④浓度最佳：

每种测试方法都有最佳测定浓度范围，检出限除了与检测方法有关外，还取决于被检测成分本身的性质。在进行实际样品的预处理时必须要考虑到最后检测时待测组分的浓度。

⑤费用最省：

仪器分析测定的费用取决于仪器的价格、操作时间和消耗品的消耗。而这些又是由对测试结果精密度和准确度的要求决定的。样品处理有时会占整个分析测试全过程时间的绝大部分，而节省时间是节约费用的主要环节之一。因此需要在保证处理效果的前提下找到更简单更容易实现的样品处理方法。

要想达到以上标准，在制定具体样品预处理方法时需要考虑的重要问题有：（１）样品预处理后待测组分的含量应该不低于检测器的最低检出限；（２）样品中各组分的分离度必须达到色谱定量的要求；（３）样品中不应该包含机械杂质和微

色谱法

西南大学硕七学位论文

小的颗粒物，防止造成色谱柱的堵塞：（４）尽可能避免或减少待测组分离子发生化学变化，访止和减少待测组分的损失；（５）待测组分进行化学反应时其化学计量关系必须明确；（６）避免和减少其他不相关离子和化合物的引入，防止待测组分被污染，从而导致分离难度的增加。

３离子色谱分析常用预处理方法

离子色谱法的灵敏度较高，在测定未知浓度的样品时，采用浓度较低的溶液进样测定，即通常稀释１００倍后进样。参考所得结果后再选择合适的稀释倍数。另一个重要的基本步骤是过滤以除去颗粒物。可以采用干扰组分的沉淀，基体匹配消除，溶剂萃取等方法来避免色谱柱的堵塞。

①干扰组分的沉淀：

在食品和生物组织等样品中，蛋白质的存在通常会对一些组分的离子测定产生干扰。因此必须在分析前将蛋白质沉淀除去。在试样中加入某些溶剂，可以降低蛋白质在水中的溶解度，使其从水相中自然沉淀出来，或通过离心除去。本论文研究报告实验三中就是采用乙酸锌与亚铁氰化钾混合液作沉淀剂，将蛋白质除去的同时尽可能避免沉淀剂峰对测定的干扰。

②基体匹配消除：

当样品中含有大量的基体阴离子时，会对其他阴离子的分离和定量分析带来不利的影响。可以在流动相中有针对性地加入基体阴离子或者直接将样品溶解在流动相中可以改善色谱分离效果。本论文研究报告实验四中就是采用直接将样品加入流动相ＮａＯＨ溶液来提取溶解。

③膜处理法

利用样品中各组分对膜的渗透率不同而对这些组分进行分离。本论文研究报告实验中多次采用渗析技术，膜孔径０．２

时间．使系统误差和偶然误差大大下降。ｕｎｌ＇离子可以通过，蛋白质和有机大分子被挡在膜另一侧，这种膜处理法简化了样品处理操作步骤，大大节省样品测定

色谱法

皇曼皇曼曼曼曼皇曼曼曼Ｉ——Ｉ—————＿———．ｎ第二部分研究报告－－＂鼍曼曼曼曼量曼曼鼍量曼皇曼舅曼曼蔓曼皇曼量曼曼曼曼曼皇曼量皇曼毫曼

第二部分研究报告

一、中草药成分的离子色谱法研究

中草药的化学成分复杂，主要含有氨基酸、蛋白质、糖类、有机酸及无机微量元素等。中草药中的化学成分与药材的药效有很大的关系。糖类是植物光合作用的主要产物，一些活性多糖相继被发现具有解毒、抗凝、抗癌的功效。多糖的质量控制是多糖类药物研发中急需发展的技术，而单糖组成的测定是多糖质控的主要指标。有机酸广泛存在于植物界的各种部位，许多有机酸具有生理活性，如抗癌、平喘、止咳等作用，是许多中草药的有效成分。阴离子也广泛存在于植物中，但其一直未引起重视。中草药的药效是各个化学成分协同作用的结果，所以对中草药中阴离子、有机酸和水溶性单糖的研究具有重要意义。

离子色谱法是快速、灵敏而准确的同时分析测定多种无机阴离子的首选方法。有机酸的测定可以用酶分析法，但酶分析法不能同时分析多种有机酸。也可用比色法【１１７１、分光光度法【１１８】等光谱法分析，这些方法预处理繁琐，灵敏度低。有机酸是较弱的酸，在淋洗液的碱性介质中都以阴离子形式存在。用Ｎａ２Ｃ０３和ＮａＨＣ０３作淋洗液，用有机改进剂丙酮调节亲水和疏水离子的选择性，阴离子交换色谱即可完成分离测定。糖的分析方法主要有：化学分析法、酶学方法和毛细管电泳法，这些分析方法需要进行复杂的衍生化处理，或存在灵敏度不高、分离效果差等问题［１１９］。尽管酶学方法非常灵敏和具有高的特异性，但受到样品中污染物引起的干扰的限制，而且酶的来源和纯化也是一个至关重要的问题，相比较而言，色谱技术可能更为有用【１２０１。鉴于糖类分子具有电化学活泼性和在强碱溶液中呈离子化状态，高效阴离子交换色谱．脉冲安培检测（｝ｍ蛆Ｃ—ＰＡＤ）法是近年发展的分析糖类的方法Ｉｌ２１】，这种方法不需要对样品衍生化处理即可直接分析单糖，操作方便、灵敏度高、不使用有毒化学试剂，对糖类的检出限可以达到ｐｍｏｌ数量级【１２２１。单糖对固定相的亲和力差别并不大，但将流动相的ｐＨ值降低至靠近相应单糖的ｐＫ值时，只要他们的离解常数有差异就可以将其分开。

目前国内外关于中草药中阴离子、有机酸和的糖类的报道很少，主要原因是无法有效解决复杂的样品前处理问题。本文运用超声萃取技术，在线渗析进样，方便、高效的提取了中草药中的阴离子、有机酸和水溶性单糖，以１．８ｍｍｏｌ／ＬＮａ２Ｃ０３和１．７ｍｍｏｌ／ＬＮａＨＣ０３和２％丙酮的混合溶液为流动相，研究了电导抑制检测Ｆ‘、Ｃ１‘、Ｂｒ＂、Ｎ０２。、ＮＯａ。、Ｐ０４３。、Ｓ０４２。和草酸、苹果酸、富马酸的方法。‘以１０ｍｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液作为流动相，研究了脉冲安培检测阿拉伯糖、半乳糖、葡１３

色谱法

两南大学硕十学位论文

萄糖、甘露糖和果糖的方法。为医药界研究中草药成分含量提供一种快速的分析手段。

１实验部分

１．１仪器和试剂

瑞士万通公司（Ｍｅｔｒｏｈｍ）８６１ＡｄｖａｎｃｅｄＣｏｍｐａｃｔＩＣ，８３３ＩＣＬｉｑｕｉｄＨａｎｄｉｎｇＵｎｉｔ蠕动泵，８１７Ｂｉｏｓｃａｎ脉冲安培检测器，ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４－２５０（２５０Ｘ４．０ｍｍ）阴离子交换柱，ＭＥＴＲＯＳＥＰ

ＭＥＴＲＯＳＥＰＡＳｕｐｐ４／５ＣＡＲＢ１（１５０Ｘ４．０ｍｍ）阴离子交换柱，ＩＩ》Ｇｕａｒｄ保护柱（５０×４．０ｍｍ），电导检测器，｛ＭＳＭ

化学抑制器，低脉冲串联式双活塞往复泵，双通道蠕动泵，色谱工作站为ＭｅｔｒｏｈｍＩＣ－Ｎｅｔ２．３，超声波清洗器（上海必能信超声波有限公司），隔膜真空泵（天津市腾达过滤器件厂），７８．１型磁力加热搅拌器（江苏金坛市望华科教仪器厂），烘箱，筛分过滤器，Ｏ．４５ｌａｍ微孔滤膜。

碳酸氢钠（分析纯），丙酮（分析纯）均为重庆川东化学有限公司化学试剂厂出品，氟化钠（分析纯）（重庆博艺化学试剂有限公司），氯化钠（分析纯）（安徽金邦医药化工有限公司），硫酸钠（分析纯）（上海虹光化工厂），碳酸钠（分析纯），硝酸钠（分析纯），亚硝酸钠（分析纯）均为重庆吉元化工有限公司化学试剂厂出品，磷酸钠（分析纯）（成都市医药公司化学试剂部），无水硫酸钠（分析纯），乙酸钠（分析纯）均为重庆北碚化学试剂厂出品，溴化钠（分析纯）（上海虹光化工厂），苹果酸（分析纯），富马酸（分析纯）均为成都化学试剂厂出品，草酸（分析纯）（成都市科龙化工试剂厂），ＮａＯＨ（优级纯）（天津市瑞金特化学品有限公司），阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和果糖标样购于Ｓｉｇｍａ公司，超纯水，中药材购自本地中药房。

１．２实验方法

１．２．１色谱条件：

阴离子和有机酸分离条件：分离柱：Ｍｅｔｒｏｓｅｐ

离子交换柱，淋洗液：１．８

液，再生液：５０ｍｍｏｌ／ＬＨ２Ｓ０４溶液，进样量：２０ＡＳｕｐｐ４２５０（２５０Ｘ４ｍｍ）阴ｒｎｍｏｌ／ＬＮａ２Ｃ０３、１．７ｍｍｏｌ／ＬＮａＨＣ０３和２％丙酮混合溶ｕＬ，流速ｔ０．８ｍＬ／ｍｉｎ。

单糖分离条件：分离柱：ＭＥＴＲＯＳＥＰＣＡＲＢ

淋洗液：１０

流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ，柱温：３２℃。

１．２．２标准溶液的配制：１４ｌ（１５０Ｘ４．０ｍｍ）阴离子交换柱，ｍｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液，再生液：２００ｍｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液，进样量：２０此，

色谱法

第二部分研究报告

准确称取氟化钠０．２２１０ｇ，氯化钠Ｏ．１６４８ｇ，溴化钠０．１２８８ｇ，亚硝酸钠Ｏ．１４９９ｇ，硝酸钠０．１３７１ｇ，磷酸钠０．１７２６ｇ，无水硫酸钠Ｏ．１４７９ｇ，分别溶于１００ｍＬ容量瓶中，配制成１０００ｍｇ／Ｌ标准储备液。准确称取草酸、苹果酸、富马酸、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和果糖标准样品０．１０００ｇ，分别溶于１００ｍＬ容量瓶中，配制成１０００ｍｇ／Ｌ标准储备液。

用移液管分别移取标准储备液，配制Ｆ‘浓度为１．Ｏ、２．Ｏ、５．０、１０．０、１５．０ｍｇ／Ｌ，Ｃｌ‘、Ｂｆ、Ｎ０２。、Ｎ０３。浓度为２．０、５．０、１０．０、１５．０、２０．０ｍｇ／Ｌ，Ｐ０４弘、８０４２‘、草酸浓度为５．Ｏ、１０．Ｏ、２０．Ｏ、４０．Ｏ、６０．０ｍｇ／Ｌ，富马酸、苹果酸浓度为１０．０、２０．０、３０．Ｏ、４０．０、５０．０ｍｇ／Ｌ的五组混合标准溶液。用移液管分别移取标准储备液，配制阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖浓度为２．０、５．０、１０．０、２０．０、３０．０ｍｇ／Ｌ和果糖浓度为４．０、１０．０、２０。０、３０．０、４０．０ｍｇ／Ｌ的五组混合标准溶液。

１．２．３样品处理：

采用超声辅助水提取的方法，将中草药粉碎，在６０℃烘箱中干燥６ｈ。准确称取Ｏ．２０ｇ，置于烧杯中，加入超纯水２０ｍＬ，超声提取３０ｍｉｎ，放置室温，定容至２５ｍＬ，用Ｏ．４５

２结果与讨论ｕｍ微孔滤膜过滤后渗析进样。

２．１色谱条件的选择

分析阴离子和有机酸时，选择Ｎａ２Ｃ０３和ＮａＨＣ０３混合溶液作淋洗液。丙酮溶液作有机改进剂。调节淋洗液浓度，发现淋洗液浓度越高，洗脱和检测时间越短，导致Ｆ’、Ｃｌ－峰无法分离；淋洗液浓度越小，洗脱和检测时间越长，有机酸保留时间延长，峰形变宽。流速的增加使系统压力显著增大，各离子的保留时间明显缩短，同时造成基线不稳定，本实验选取１．８ｍｍｏｌ／ＬＮａ２Ｃ０３、１．７ｍｍｏｌ／ＬＮａＨＣ０３和２％丙酮混合溶液作淋洗液，流速为０．８ｍＥ／ｒａｉｎ，整个分析过程在１８ｍｉｎ内完成。

ＨＰＡＥＣ．ＰＡＤ分析糖类时，一般采用ＮａＯＨ溶液和醋酸盐溶液作淋洗液。分离半乳糖、葡萄糖和甘露糖等差向异构体和位置异构体时，流动相浓度低于２０ＩＩｍｏ儿【１２３】。降低淋洗液ＮａＯＨ浓度到１５ｍｍｏｌ／Ｌ时，半乳糖峰和葡萄糖峰仍未完全分开，继续降低ＮａＯＨ浓度，通过对比发现在ＮａＯＨ浓度不断降低时，保留时间也相应延长。由于脉冲安培检测器是在碱性条件下（ｐＨ＞１２）的电化学响应下实现的，所以低浓度ＮａＯＨ为流动相时每次进样前色谱柱需要再生处理，需要柱后加入浓碱（２００ｍｍｏｌ／ＬＮａｏＨ）以提高被测物的灵敏度。实验中加入ＮａＡｃ来增加分离的选择性，但是效果并不明显。当ＮａＯＨ浓度为１０ｒｅｔｏｏｌ／Ｊ＂“ｆ，５种单糖峰分

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