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發(fā)表于 2008-10-31 23:26:32
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三聚氰胺的檢測方法
工業(yè)上測定三聚氰胺的純度通常采用苦味酸法和升華法??辔端岱ǚ椒ㄔ? 將水加入試樣, 加熱溶解后, 加人苦味酸溶液, 稱量所生成的苦味酸三聚氰胺沉淀的質(zhì)量, 即測得三聚氰胺純度含量。分析步驟: 稱取試樣, 置于500 ml 錐形瓶中, 同時加入水, 加熱溶解; 冷卻后, 加入酚酞指示液3 滴, 若顯色, 加入硫酸溶液, 直至溶液顏色消失, 若有不溶物, 需過濾, 水洗; 把濾液和洗液合并, 移人500 ml 容量瓶中, 加水至刻度, 仔細(xì)振搖混合后, 準(zhǔn)確吸取100 ml 置于500 ml 燒杯里; 將此溶液加熱至80℃, 另加入已加熱至80℃的100 ml 苦味酸溶液, 冷卻至室溫后, 保持在15℃以下約8 小時; 用已恒重的玻砂過濾器過濾, 之后,先用約100 ml 苦味酸三聚氰胺的飽和溶液洗滌, 再用水洗; 烘干玻砂過濾器, 置于干燥器中冷卻后, 稱量求得沉淀物質(zhì)量。升華法測定原理: 在升華裝置中將試樣在負(fù)壓下進(jìn)行加熱, 讓三聚氰胺完全升華后, 稱其殘渣量, 即測得三聚氰胺純度。分析步驟: 稱取試樣, 置于預(yù)先干燥了的且已知質(zhì)量的試樣容器里; 將試樣容器置入減壓升華裝置內(nèi),待完全密閉后, 開啟真空裝置緩緩吸引, 并調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的溫度, 經(jīng)2 小時升華結(jié)束; 取出試樣容器, 冷至室溫后, 稱量試樣容器的質(zhì)量。上述兩種測定方法準(zhǔn)確度均較高, 但操作繁瑣, 分析時間太長,有人推薦采用電位滴定法。具體測定方法, 首先測定三聚氰胺溶液中總固體的含量, 稱取樣品于200 ml燒杯中, 加入100 ml 蒸餾水, 放于石棉網(wǎng)的電爐上加熱,在沸騰的情況下攪拌溶液, 使試樣完全溶解。在電磁攪拌狀態(tài)下, 用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定熱溶液至pH 值為5 左右。流水冷卻溶液至室溫, 滴定, 每次準(zhǔn)確加入0.1 ml 硫酸標(biāo)液,并記下相應(yīng)的pH 值, 直至pH 值約為3。計算出等當(dāng)量點(diǎn)時消耗硫酸標(biāo)液的體積。結(jié)果計算按公式Me=S×6.307×V×F /m ( 其中式中:Me 為溶液中三聚氰胺的含量, %; S 為溶液中總固體的含量, %; V 為等當(dāng)量點(diǎn)時消耗硫酸標(biāo)液的體積, ml; F 為0.5 mol /L 硫酸標(biāo)液的校正系數(shù); m 為滴定時所標(biāo)取總固體的質(zhì)量; 6.307 為換算系數(shù)) 。
三聚氰胺的樣品前處理及最新LC-MS檢測方法:ASB親水色譜柱
1 前言
三聚氰胺(melamine)簡稱三胺, 學(xué)名三氨三嗪, 別名蜜胺、氰尿酰胺、三聚酰胺,分子式:C3N6H6、 C3N3(NH2)3 。分子量:126.12,是一種重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料〔2〕。三聚氰胺顯弱堿性,能夠與各種酸反應(yīng)生成三聚氰胺鹽。在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿液中,三聚氰胺發(fā)生水解,胺基逐步被羥基取代,生成三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸。三聚氰胺與醛類反應(yīng)生成加成化合物。三聚氰胺與醛反應(yīng)制成樹脂,三聚氰胺樹脂是一種多種用途的材料,防火耐熱且有很高的穩(wěn)定性,用于生產(chǎn)塑料、廚房用具、防火纖維、商業(yè)濾膜、膠水和阻燃劑,部分亞洲國家,也被用來制造化肥。
2 材料與試劑
2.1 儀器與條件
Agilent 1100高效液相色譜儀(美國,Agilent公司);二極管陣列檢測器(DAD),檢測波長240nm,柱溫:40℃。
(1)Agela VenusilTM ASB C18( 4.6×250mm);緩沖液:10mM檸檬酸, 10mM庚烷磺酸鈉; 流動相:緩沖溶液:乙腈=85:15;流速:1.0mL/min。
(2)Agela VenusilTM ASB C8( 4.6×250mm);流動相:緩沖液:乙腈=85:15;緩沖液:10mM檸檬酸,10mM辛烷磺酸鈉,調(diào)pH為3.0;流速:1.0mL/min;
離子交換固相萃取柱Agela ClearnertTM PCX(北京艾杰爾科技有限公司)
2.2 試劑與樣品
寵物飼料樣品(農(nóng)業(yè)部飼料供應(yīng)中心提供);甲醇、乙腈為北京艾杰爾科技有限公司提供;氨水、乙酸鉛、三氯乙酸、均購于北京化學(xué)試劑公司;三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品、檸檬酸、辛烷磺酸鈉(Sigma公司);甲醇為色譜純,其他均為化學(xué)純。
3 實驗方法
3.1樣品前處理方法
(1) 標(biāo)準(zhǔn)樣品配制:
取50mg三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品,以20%甲醇溶解定容至50mL得到1000ppm的標(biāo)準(zhǔn)溶液,使用時,以提取液(0.1%三氯乙酸)稀釋至所要的濃度。
(2) 提取:
稱取飼料樣品5g,加入50ml 0.1%三氯乙酸提取液,充分混勻,加入2mL 2%乙酸鉛溶液,超聲20min。然后取部分溶液轉(zhuǎn)移至10mL離心管中,8000rpm/min離心10min,取上清液3mL過混合型陽離子交換小柱(PCX)。
(3) 凈化(PCX小柱,60mg/3mL) :
a) 活化及平衡:3mL甲醇,3mL水
b) 上樣:加入提取液3mL
c) 淋洗:3mL水;3mL 甲醇;棄去淋洗液并將小柱抽干。
d) 洗脫:5mL 5%氨化甲醇(v/v)洗脫。(5%氨化甲醇的配制:5mL氨水+95mL甲醇)。
e) 濃縮:50℃,氮?dú)獯蹈桑?0%甲醇/水定容至2mL,HPLC分析或衍生后GC/MS分析。
3.2 HPLC檢測方法
3.2.1 三聚氰胺HPLC-UV檢測方法
三聚氰胺是強(qiáng)極性化合物,在傳統(tǒng)的反相C18柱上保留很差,需要用離子對試劑色譜方法才能有良好的保留與分離,按照美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的三聚氰胺檢測方法和中國農(nóng)業(yè)部公布的三聚氰胺檢測方法,采用艾杰爾(Agela) ASB系列親水色譜柱,可以得到良好的分離效果,分析色譜圖如下:
圖2 Venusil ASB 色譜柱分離三聚氰胺的譜圖
(a) 色譜柱:Venusil ASB C8 4.6×250mm;標(biāo)準(zhǔn):FDA方法;流動相:緩沖液:乙腈=85:15;緩沖液:10mM檸檬酸,10mM辛烷磺酸鈉,調(diào)pH為3.0;流速:1.0mL/min;柱溫:40 oC;波長:240nm
(b) 色譜柱:Venusil ASB-C18 4.6×250mm;標(biāo)準(zhǔn):中國農(nóng)業(yè)部頒標(biāo)準(zhǔn)方法;緩沖液:10mM檸檬酸, 10mM庚烷磺酸鈉; 流動相:緩沖溶液:乙腈=85:15;流速:1.0mL/min;柱溫:40℃;波長:240nm
空白加水平(mg/L) 回收率
0.01 116%
0.1 108%
0.5 92%
2 96%
由上表1可以看出:用PCX柱凈化樣品,可以得到滿意的回收率,此方法處理樣品,比FDA公布的前處理方法更加準(zhǔn)確、可靠。
3.2.2 三聚氰胺LC-MS檢測方法
由于FDA公布的HPLC-UV方法中,流動相添加了離子對試劑,因此限制了液質(zhì)聯(lián)用方法的使用;但不用離子對試劑色譜方法,三聚氰胺在傳統(tǒng)的C18柱上保留很差,不能得到較好的分離定量〔3〕。
基于此問題,艾杰爾科技公司自主開發(fā)了新的方法,采用艾杰爾(Agela) ASB系列親水色譜柱,不用離子對試劑也能得到有效的保留與分離。因此方法中流動相不含離子對試劑,可以用于質(zhì)譜檢測。
與FDA 2007年4月公布的《Updated FCC Developmental Melamine Quantitation (HPLC-UV)》相比較,該方法大大降低了最低檢測限(MSD:0.5ppm;UV:2ppm),提高了檢測靈敏度。
以該方法分別在ASB-C8 4.6×250mm ASB-C18 4.6×250mm 得到的譜圖如下:
圖3 LC-MS方法檢測三聚氰胺的譜圖
緩沖液:10mM的NH4AC;流動相:Buffer::ACN=95:5;流速:1.0mL/min;進(jìn)樣量:樣品先用70%ACN溶解成約1mg/mL,用ACN稀釋成0.1mg/mL,進(jìn)10uL;柱溫:40℃;波長:240nm
4 結(jié)果與討論
4.1陽離子交換柱(PCX)
三聚氰胺呈弱堿性(弱陽離子化合物),凈化過程一般應(yīng)選擇陽離子交換柱。混合型的陽離子交換柱(PCX)通過將磺酸基團(tuán)(-SO3H)鍵合在極性高聚物聚苯乙烯/二乙烯苯(PEP)吸附劑上,具有陽離子交換和反相吸附兩種機(jī)理,并具有以下優(yōu)點(diǎn):
a) 可通過兩種不同溶液的洗滌(水/一定pH值的緩沖溶液和有機(jī)溶劑),使樣品更干凈,提高檢測的靈敏度。
b) 批次重復(fù)性好。
c) 回收率高,重現(xiàn)性好,即使小柱跑干也可以得到較高回收率。
4.2 LC-MS方法優(yōu)點(diǎn):
(1)檢測過程簡便:無須添加離子對試劑,三聚氰胺就可得到良好的保留與分離,避免了配制離子對流動相的復(fù)雜過程。
(2)提高了檢測的靈敏度:無離子對試劑,可以用于質(zhì)譜檢測器,大大降低了最低檢測限(MSD:0.5ppm;UV:2ppm)。
(3)降低了檢測成本:不用離子對試劑,就不再需要買價格較貴的離子對試劑了,從而降低了檢測成本。
(4)延長了色譜柱的使用壽命:避免了使用離子對試劑減少色譜柱壽命的影響。
(5)該方法所使用的色譜柱具有通用性:無論是用FDA方法、中國農(nóng)業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)方法和本公司開發(fā)的LC-MS方法,使用艾杰爾(Agela) ASB系列親水色譜柱均能得到一個很好的檢測結(jié)果,從而給客戶提供了多種選擇空間。 |
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