离子色谱-脉冲安培检测法快速测定配制酒中的氰化物

叶 梅，吴文林 *，郭 靓，肖全伟，梁恒兴，万渝平

（成都市食品药品检验研究院，四川 成都 610100）

摘 要：建立配制酒中氰化物的离子色谱-脉冲安培检测法。酒量用超纯水稀释100 倍，过OnGuard RP小柱和0.22 μm MCM滤膜后上机。采用Thermo Fisher Dionex IonPac ®AS16色谱柱，以10 mmol/L KOH为淋洗液进行等度洗脱，流速1.0 mL/min，柱温30 ℃，银电极作为工作电极。结果表明，氰化物在1～5 000 ng/mL范围内线性关系较好，相关系数r为0.999 7，平均回收率为102.3%；进量量为25 μL时方法检出限为0.1 mg/L。与国标方法比较，离子色谱-脉冲安培检测法简便快速、线性范围宽、检出限低、灵敏度高、重复性好，可作为配制酒中氰化物检测的首选方法。

关键词：离子色谱；脉冲安培；配制酒；氰化物

叶梅， 吴文林， 郭靓， 等. 离子色谱-脉冲安培检测法快速测定配制酒中的氰化物［J］. 食品科学， 2016， 37（8）: 192-195.

YE Mei， WU Wenlin， GUO Liang， et al. Rapid determination of cyanide in mixed wines by ion chromatography with pulsed amperometric detection［J］. Food Science， 2016， 37（8）: 192-195. （in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201608034. http://www.spkx.net.cn

配制酒是指以蒸馏酒、发酵酒或食用酒精为酒基，加入可食用的辅料或食品添加剂，进行调配、混合或再加工制成的，已改变了其原酒基风格的饮料酒 ［1-2］。在配制酒的原料蒸馏酒、食用酒精的生产过程中会产生一定的氰化物带入到配制酒中 ［3］。从毒理学的观点来看，氰化物是一种不可逆的细胞色素C氧化酶抑制剂，具有抑制细胞呼吸的作用，因而被认为是一种严重危害食品安全的剧毒化合物 ［4］。由于氰化物的毒性极大，因此要求在较低质量浓度（ng/mL）条件下被检出。美国环境保护局规定饮用水中氰化物的最大污染限量值为200 ng/mL。与此相比，欧盟将其限量值降低到50 ng/mL。我国GB 2757—2012《蒸馏酒及其配制酒》 ［5］规定氰化物限量值为8 mg/L。

目前用于测定配制酒中氰化物的方法主要有分光光度法 ［6］、滴定法 ［7-8］、荧光法 ［9-10］、原子吸收法 ［11-12］、气相色谱法 ［13-14］、气相色谱-质谱法 ［15］等。分光光度法是最经典的检测方法，广泛应用于氰化物官方测定方法中。我国GB/T 5009.48—2003《蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法》推荐异烟酸-吡唑啉酮分光光度法 ［16］。该法对待测量品pH值要求较为严格，操作繁杂费时，不适合大批量量品的分析，且加标回收偏低、重现性差、检出限高。同时，受杂醇油影响，酒即便无色，不经蒸馏在显色过程中易出现浑浊，造成结果偏高 ［17］。

与分光光度法相比，离子色谱作为一种成熟先进的仪器，具有操作简单快速、选择性好、无有毒试剂、无二次污染等诸多优点。离子色谱广泛应用于水中痕量阴阳离子的分析 ［18-20］。近年来，利用安培检测器还可以分析糖类 ［21-22］、氨基酸 ［23］和抗生素 ［24］等，应用范围越来越广。目前为止，还未见有离子色谱-脉冲安培法用于配制酒中氰化物的检测。

本实验通过淋洗液条件优化、干扰评价、方法性能研究三方面出发，量建立离子色谱-脉冲安培检测法测定配制酒中氰化物的最佳条件，并与GB/T 5009.48—2003的分析方法 ［16］中分光光度法进行比较。以期建立配制酒中氰化物含量的快速检测方法。

1　材料与方法

1.1　材料与试剂

量品：随机购买市售配制酒10 组。标准物质：氰化物标准溶液（50 μg/mL） 中国计量科学研究院；OnGuard RP小柱；超纯水由Milli-Q型超纯水处理系统提供。

1.2　仪器与设备

ICS-5000离子色谱仪（包含AS-AP自动进量器、四元梯度泵、KOH淋洗液发生器、脉冲安培检测器、Ag/AgCl参比电极和Ag工作电极）、OnGuard RP小柱、IonPac ®AS16分析柱（4 mm×250 mm）、IonPac ®AS16保护柱（4 mm×50 mm） 美国Thermo Fisher Dionex公司；UV-2600紫外-可见分光光度计 日本Shimadzu公司。

1.3　方法

1.3.1　标准溶液的制备

准确移取0.1 mL 50 mg/L氰化物标准溶液至10.0 mL容量瓶，用超纯水定容，得0.5 mg/L氰化物标准稀释溶液。再分别从标准稀释溶液中移取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL置10.0 mL容量瓶中，超纯水定容，得到5、10、 15、20、25 ng/mL 5 个梯度的标准工作溶液，于4 ℃冰箱保存待用。

1.3.2　量品处理

离子色谱法：准确移取1.0 mL配制酒量品至100.0 mL容量瓶中，用超纯水稀释到刻度后摇匀。稀释液分别过OnGuard固相萃取小柱和0.22 μm MCM滤膜，弃取前3 mL流出液，收集后面液体用于离子色谱测定。

分光光度法：参照GB/T 5009.48—2003方法。

1.3.3　色谱条件

色谱柱：IonPac ®AS16分析柱（4 mm×250 mm）和IonPac ®AS16保护柱（4 mm×50 mm）；柱温：30 ℃；淋洗液：10 mmol/L KOH；淋洗液流速：1.0 mL/min；进量量：25 μL；工作电极：Ag电极；参比电极：Ag/ AgCl。氰化物检测波形 ［25］见表1。仪器控制和数据处理采用Chromeleon 6.8软件。

表1　氰化物波形
Table 1 Information on cyanide waveform

时间/s电位/V增益区间积分梯度0.000.10OffOffOn 0.200.10OnOn（Start）On 0.900.10OnOff（end）On 0.911.00OnOffOn 0.930.30OffOffOn 1.000.30OffOffOn

2　结果与分析

2.1　淋洗液条件优化

图1　淋洗液不同浓度条件下10 ng/mL氰化物标准溶液的色谱图
Fig.1 Chromatograms of 10 ng/mL of cyanide obtained at different eluent concentrations

氰化物的保留时间和峰形取决于AS16离子色谱柱中KOH的浓度。由图1可知，当KOH浓度从5 mmol/L上升到30 mmol/L过程中，氰化物的保留时间从8.7 min降低到3.5 min，且峰形变得尖锐和对称。当KOH浓度从20 mmol/L上升到30 mmol/L时，峰保留时间降低趋势变缓。综合考虑氰化物出峰效率和分离度影响，确定10 mmol/L KOH为淋洗液最佳浓度，既可保证分析时间较短，亦可获得满意的峰形。

2.2　干扰评价

采用干扰评价确定离子色谱在配制酒的复杂体系中准确测定氰化物的能力。选取17 种配制酒中常见干扰成分，见表2。一系列包含氰化物标准溶液（0.1 mg/L）和3 个添加水平干扰物的混合量品进行测定。干扰物的添加量覆盖了配制酒平均含量。干扰物影响下氰化物的加标回收率用于评价干扰的影响。表2表明，在所有分析的干扰物中，氰化物均有极佳的回收率（98.1%～103.7%）。综上所述，选取的17 种干扰物均不会干扰氰化物的准确测定。

表2　0.1 mg/L氰化物干扰物质的影响
Table 2 Influence of interfering substances on the recovery of cyanide from spiked sample （0.1 mg/L）

干扰物质加标量/（mg/L）回收率/%干扰物质加标量/（mg/L）回收率/% 0.598.7 0.01103.3 598.50.1103.7 5098.11100.0 Cl -Mn 2+0.0199.30.0199.0 0.1102.70.198.3 199.21101.1 Br -Pb 2+0.0199.90.1103.1 0.199.20.598.2 1102.11100.4 I -HCHO 0.01100.70.1101.0 0.199.60.5100.9 1102.81101.0 S 2-CH 3CHO 0.1100.450102.7 0.5101.1100103.7 199.1200101.4 SCN -CH 3OH 0.5101.850103.7 1103.6100100.6 298.1200102.6 SO 3 2-CH 3CH 2OH 0.598.61100.7 5103.01099.5 20102.95099.7 SO 4 2-HCOOH 0.5100.4199.9 10103.71099.2 50100.650101.4 NO 3 2-CH 3COOH 1100.6 10101.3 100102.8 CO 32-

脉冲安培检测是通过测量电化学活性物质在适当的施加电位下发生氧化还原时所产生的电流变化，从而测定该物质的一种检测技术 ［23］。酒量、标准溶液和量品加标溶液的色谱图比较见图2。各色谱图均仅含有一个单峰，其回收率为101.0%，由此显示脉冲安培检测器在配制酒中氰化物的测定具有高选择和高灵敏性。

图2　离子色谱图比较
Fig.2 Comparison of ion chromatograms of standard solution，unspiked sample and spiked sample

2.3　方法性能

在所确立的色谱条件下，氰化物标准溶液的质量浓度在1.0～25.0 ng/mL时，其峰面积Y与质量浓度X呈良好的线性关系，线性方程Y=0.0583X-0.037，相关系数r=0.999 7。仪器检出限以3 倍基线噪声法表示为1.0 ng/mL，结合稀释因子得出方法检出限为0.1 mg/L。通过量品加标（5、10 ng/mL和15 ng/mL）评价该方法的回收率，平均回收率与相对标准偏差分别为102.3%和1.6%。

通过离子色谱-脉冲安培检测法和分光光度法测定配制酒中氰化物的比较（表3）可知，离子色谱-脉冲安培检测法在检测氰化物时有着巨大优势，因其能达到极低的检出限，因此建议将此法作为标准检测方法。

表3　离子色谱-脉冲安培检测法和分光光度法的比较
Table 3 Comparison between IC-PAD and spectrophotometry

方法方法检出限/（mg/L）回收率/%相对标准偏差/%线性范围/（ng/mL）分光光度法 ［2］0.548.3～79.78.7～12.3500～2 000离子色谱-脉冲安培检测法0.198.2～103.41.1～2.11～5 000

离子色谱-脉冲安培检测法和分光光度法测定同一配制酒量的回收率（表4）表明，分析结果有很好的一致性。

表4　配制酒中氰化物的测定结果
Table 4 Comparison of contents and recoveries of cyanide in real samples determined by IC-PAD and spectrophotometry

注：ND.未检出。

量品号回收率/%离子色谱-脉冲安培检测法分光光度法含量/（mg/L）加标量/（mg/L）含量/（mg/L）加标量/（mg/L）回收率/% 12.551.0101.02.1311.075.4 20.1990.298.2ND1.071.5 30.2860.599.5ND1.073.4 40.7331.099.80.6820.556.5 50.9221.0100.80.8211.071.1 61.3441.599.11.1021.073.9 70.1080.1103.4ND1.067.3 8ND0.598.9ND1.078.6 9ND0.5100.6ND1.075.2 100.1040.1100.2ND1.045.2

3　结 论

本实验建立了快速、准确测定配制酒中氰化物的离子色谱-脉冲安培检测法。结果表明，在进行了淋洗液浓度优化、干扰评价和方法性能研究3 项内容后，所优化的方法能够在高浓度干扰物质存在条件下，准确测定低水平的氰化物含量，且线性范围宽、线性关系好、检出限低、精密度好、准确度高。同时，缩短了检测周期，避免了显色过程中易出现浑浊、难以比色测定吸光度、不能得到准确检测结果的困境，与分光光度法相比有着巨大优势，能够满足各种配制酒中氰化物的快速检测要求。

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Rapid Determination of Cyanide in Mixed Wines by Ion Chromatography with Pulsed Amperometric Detection

YE Mei， WU Wenlin *， GUO Liang， XIAO Quanwei， LIANG Hengxing， WAN Yuping
（Chengdu Institute for Food and Drug Control， Chengdu 610100， China）

Abstract：An ion chromatography with pulsed amperometric detection （IC-PAD） method was developed for the determination of cyanide in mixed wines. The samples were diluted with ultrapure water and filtrated though a 0.22 μm MCM membrane. The free cyanide was separated on a Thermo Fisher Dionex IonPac ®AS16 anion exchange column kept at 30 ℃using isocratic elution with a solution of 10 mmol/L sodium hydroxide as the mobile phase at a flow rate of 1.0 mL/min. The eluates were detected with an Ag working electrode. The results revealed good linear responses of cyanide over the range of 1-5 000 ng/mL） with a correlation coefficient （r） of 0.999 7， the limit of detection （LOD） was 0.1 mg/L at 25 μL injection volume， and the average recovery was 102.3%. Compared to the spectrophotometric method described in the Chinese national standard GB/T 5009.48—2003， this method is simple， rapid and more suitable for the determination of cyanide in mixed wines with wide linear range， low LOD， high accuracy and good repeatability.

Key words：ion chromatography； pulsed amperometry； mixed wine； cyanide

DOI：10.7506/spkx1002-6630-201608034

中图分类号：TS201.2

文献标志码：A

文章编号：1002-6630（2016）08-0192-04

DOI：10.7506/spkx1002-6630-201608034. http://www.spkx.net.cn

收稿日期：2015-06-02

基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项（2012YQ09016705）

作者简介：叶梅（1963—），女，高级工程师，硕士，研究方向为食品科学。E-mail：yemei515@qq.com

*通信作者：吴文林（1986—），男，工程师，硕士，研究方向为食品化学。E-mail：2008802@qq.com

引文格式：