碱性氧化铝萃取柱在乳及乳制品中硫氰酸钠检验中的重复使用效果验证

郭 芸 乔志强 郭尚梅

1（山西药科职业学院食品工程系，山西太原 030031）

2（山西古城乳业集团有限公司质检中心，山西朔州 036900）

高效液相色谱法是测定乳及乳制品中硫氰酸钠的主要方法，该方法的耗材主要是碱性氧化铝萃取柱，其作用原理是：当待测样液通过碱性氧化铝萃取柱时，碱性氧化铝可吸附其中的极性化合物和阳离子官能团化合物，如氨基酸和水溶性维生素，而非极性化合物和阴离子官能团化合物，如硫氰酸根阴离子等不被吸附物质就从样液中分离出来，这样就达到分离纯化目的。使用过的吸附有极性化合物和阳离子官能团化合物的萃取柱用一定量的水、乙腈冲洗，可以将所吸附物质冲洗干净。据此，碱性氧化铝萃取柱理论上是可以重复使用的。本文旨在通过试验来验证其是否可重复使用，效果如何，从而为企业等降低检验成本。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与设备

1.1.1 试剂和材料

甲醇，色谱纯；乙腈，色谱纯；磷酸，优级纯；三乙胺，优级纯；水，去离子水，电导率值为18.25 MΩ.cm；硫氰酸钠，99.0%；生牛乳，山西古城乳业集团有限公司，批号SR20190104。

1.1.2 主要仪器与设备

Waters 高效液相色谱仪，带紫外检测器，breeze2工作站；Waters C18色谱柱，（250 mm×4.6 mm，5 μm；TGL-16M 高速冷冻离心机，湖南湘仪；AE200 电子天平，瑞士梅特勒；KQ-500DB 超声波清洗器；氮吹仪，天津博纳艾杰尔科技有限公司；碱性氧化铝萃取柱，规格1 000 mg/6 mL，天津博纳艾杰尔科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 标准贮备液溶液和标准工作液配制

准确称取硫氰酸钠标准品100 mg，用水溶解定容至100 mL 容量瓶中，摇匀，配制成质量浓度为1 000 mg/L 的标准贮备液。分别准确吸取0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL 标准贮备液于100 mL 容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀，配制成质量浓度为1.0 mg/L、2.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、15.0 mg/L 的标准工作液。

1.2.2 流动相配制

准确吸取磷酸2.0 mL 至1000 mL 容量瓶中，加水定容至刻度，摇匀，倒入烧杯中用三乙胺调节pH 值至7.00±0.02，配制成磷酸缓冲液。取950 mL 磷酸缓冲液与50 mL 甲醇混匀后作为流动相，过膜后备用。

1.2.3 色谱条件

色谱柱：C18，250 mm×4.6 mm，5 μm；流动相：甲醇—磷酸盐缓冲溶液=5 ＋95；流速：0.8 mL/min；检测波长：218 nm；柱温：室温30 ℃；进样量：10 μL。

1.2.4 样品前处理

准确称取10 g（精确至0.01 g） 液态奶类样品，置于25 mL 容量瓶中，用乙腈定容至刻度；准确称取2 g（精确至0.01 g） 乳粉类样品，加入10 mL 水充分溶解，用乙腈定容至25 mL 容量瓶中。振荡混匀后超声提取10 min，放高速冷冻离心机中，在4 ℃下10 000 r/min 离心5 min，然后准确抽取2.5 mL 上清液，全部通过碱性氧化铝萃取柱（在过柱前加入5 mL 乙腈活化） 并收集过柱的液体到10 mL 试管中，再加入5 mL 乙腈过柱洗脱，抽干。将洗脱液在50 ℃下用氮气吹干，加入1 mL 流动相振荡混匀，过孔径0.22 μm 有机滤膜，待液相色谱仪测定。在氮吹洗脱液的同时将使用过的碱性氧化铝萃取柱用15 mL 纯净水清洗，再用10 mL 乙腈冲洗，抽干后再烘干以备下次使用。

1.2.5 标准曲线的制定

准确吸取标准工作液各10 μL，上机测定，以标准工作液质量浓度为横坐标，色谱峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。

1.2.6 样品中硫氰酸盐及回收率的测定

准确称取24 份样品，每份10 g（精确至0.01 g），于25 mL 容量瓶中，并按照1～24 依次编号。在21～24 号样品中分别添加质量浓度为1 000 mg/L 标准工作液40 μL（即添加水平为4.00 mg/kg） 作为加标样，按照1.2.4 样品前处理方法进行处理（其中碱性氧化铝萃取柱与样品一一对应编号），上机测定。同时将使用过的1～20 号碱性氧化铝固相萃取柱用15 mL 纯净水清洗，10 mL 乙腈冲洗抽干再烘干后备用。

1.2.7 碱性氧化铝萃取柱重复使用试验

准确称取20 份，每份10 g（精确至0.01 g） 样品于25 mL 容量瓶中，并按照1～20 依次编号，1～10 号样品中分别添加质量浓度为1 000 mg/L 标准工作液40 μL（即添加水平为4.00 mg/kg），11～20样品中分别添加质量浓度为1 000 mg/L 标准工作液100 μL（即添加水平为10.00 mg/kg），按照1.2.4 样品前处理方法进行处理（样品净化使用2.1 中1～20号碱性氧化铝萃取柱），上机测定。同时将使用过的1～20 号碱性氧化铝固相萃取柱用15 mL 纯净水清洗，10 mL 乙腈冲洗冲洗抽干再烘干后备用。按上述步骤再重复进行2 次试验。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制

标准工作液上机后采集的色谱数据经数据处理软件处理后，得到标准溶液曲线，硫氰酸钠的保留时间在5.8 min 左右，该方法进样质量浓度在1 mg/L～15 mg/L 范围内线性良好，标准曲线方程为Y=9.01×104X-6.31×104，R=999 969，R2=999 938。

2.2 初次使用时的测定结果及回收率

碱性氧化铝萃取柱初次使用时，样品中硫氰酸盐含量及加标回收率的测定结果如下页表1 所示。

由表1 计算得出，碱性氧化铝萃取柱初次使用时，样品的加标平均回收率为95.9%，相对标准偏差为1.9%。

2.3 第1 次重复使用时对测定结果的影响

碱性氧化铝萃取柱第2 次使用（重复使用第1次） 时，样品中硫氰酸盐加标回收率的测定结果如下页表2 所示。

由表2 可以看出，碱性氧化铝萃取柱第2 次使用（重复使用第1 次） 时，样品的加标平均回收率为95.7%和94.6%，相对标准偏差为3.2%和2.1%。

2.3 重复使用第2 次时对测定结果的影响

碱性氧化铝萃取柱第3 次使用（重复使用第2次） 时，样品中硫氰酸盐加标回收率的测定结果如下页表3 所示

由表3 可以看出，碱性氧化铝萃取柱第3 次使用（重复使用第2 次） 时，样品的加标平均回收率为94.3%和94.6%，相对标准偏差为2.5%和2.3%。

2.4 重复使用第3 次时对测定结果的影响

碱性氧化铝萃取柱第4 次使用（重复使用第3次） 时，样品中硫氰酸盐加标回收率的测定结果如下页表4 所示。

由表4 可以看出，碱性氧化铝萃取柱第4 次使用（重复使用第3 次） 时，样品的加标平均回收率为76.8%和76.2%，相对标准偏差为7.1%和3.1%。

3 结论

试验中碱性氧化铝萃取柱共使用4 次（初次和3 次重复使用）。前3 次（初次和前2 次重复使用）样品的加标回收率均在85%～110%，相对标准偏差均小于10%，准确度和精密度都符合检验要求。第4 次使用（第3 次重复使用） 样品回收率低于80%，说明碱性氧化铝萃取柱不能再使用。综上所述，样品硫氰酸钠含量在7 mg/kg～14 mg/kg 范围内，碱性氧化铝萃取柱可使用3 次，即可重复使用2次。需要注意的是，如果样品测定值超过标准曲线线性范围，应稀释待测样或者减少取样量扩大稀释倍数后再处理样品。

表1 碱性氧化铝萃取柱初次使用时样品中硫氰酸盐含量及加标回收率

表2 碱性氧化铝萃取柱重复使用第1 次时的测定结果

表3 碱性氧化铝萃取柱重复使用第2 次时的测定结果

表4 碱性氧化铝萃取柱重复使用第3 次时的测定结果

本试验探究碱性氧化铝萃取柱的重复使用情况，可为企业节约检验成本，值得推广，但因不同厂家或同厂家不同批次的碱性氧化铝萃取柱的质量存在差异，使用前应做充分验证，以确保检验结果的准确性。