当用离子色谱仪(IC)检测乳制品等难检的食物样品时,色谱柱极有可能被不可挽回地毁坏。解决这一问题的一个方法是耗时且繁琐的样品制备步骤,以消除不需要的基质成分。
另一种更容易的解决方案是选择自动紧凑的停止流动透析系统,其可以提供最佳分离,同时保护柱免受不利的化合物。
由于其简单,鲁棒性,可靠性和广泛的列,探测器和应用,离子色谱法(IC)经历了令人印象深刻的流行激增作为分析技术。均相离子形式的样品需要非常少的样品制备,并且可以在几分钟内获得结果。尽管如此,需要更广泛的样品制备来防止携带高有机载荷如乳制品的复杂基质中的柱子破坏。
虽然样品制备技术已经开发了多种发展,但是像含蛋白质样品的Carrez沉淀一样,但仍然是大多数是耗时和易于出错的。为了克服这些问题,1997年SAW Metrohm通过透析发射IC的第一耦合。由于这种耦合,该过程进一步简化,现在提供了在各种要求苛刻的样品类型中提供了有效的矩阵组分的直接的在线消除。
本文采用超高温(UHT)加工牛奶和婴儿奶粉样品的实例,以呈现完全自动化的样品制备设置,耦合到新的离子色谱仪881Chable IC Pro [图1]。用多阴离子标准分析校准参数,携带和回收率。本作工作中的仪器设置基于离子色谱系统(来自Metrohm的880个紧凑型电压专业版),以及Metrohm 858专业IC样品处理器,Metrohm 800 Dosino和螺旋流动透析细胞和配件。
图1。实验装置由881 Compact IC pro与858专业IC样品处理器透析细胞和800 Dosino组成。利用MagIC Net软件对仪器进行控制、数据采集和处理。
去离子水用于制备具有高于18mΩ·cm的特异性电阻的所有标准溶液和洗脱液。为了确定系统特性,使用从1.0至3.6mg / L和10至36mg / L之间的浓度范围的两个标准溶液。婴儿奶粉和超高温(UHT)加工牛奶均购自瑞士·米科斯。
紧凑Stopped-Flow透析
透析在通过膜上从一个液体(供体或样品溶液)到另一个(受体溶液)的分子或离子的选择性扩散的前提。膜穿过膜的浓度梯度是该转移的驱动力。与动态透析相反,其中两个溶液连续通过透析模块,停止流动透析具有至少一种暂时停止的溶液,直到在施主溶液中存在相同的受体溶液中的浓度。
停止流动的此过程需要在10到14分钟之间,并且可以直接耦合到IC设置。总体分析时间是简短的,而不是延长的,因为透析在以前的样品的色谱图期间进行。在常规设置中,两个双通道蠕动泵将样品和受体溶液带到透析细胞中。与紧凑型透析相比,Dosino单位剂量通过细胞的受体隔室剂量的纯水。
为了实现停止流动状态,停止Dosino,并且通过通过样品处理器的阀进料来阻挡电池的出口毛细管。根据其阀门位置,后者允许或阻挡受体溶液的流动[图2]。
系统特征
校准
然后使用由多离子标准制备的五种浓度水平(0.5,1,5,10和20mg / L)进行外部校准[表1]。
表1。5点负离子校正的相关系数及相对标准偏差
|
氟化物 |
氯 |
亚硝酸盐 |
溴化 |
硝酸 |
磷酸盐 |
硫酸 |
相关系数 |
0.99995. |
0.99996. |
0.99999. |
0.99996. |
0.99994. |
0.99990. |
0.99997. |
相对标准偏差(%) |
1.516. |
1.242 |
0.834 |
1.169 |
1.479 |
2.491 |
1.176 |
结转
通过在注射标准后立即注射坯料(超纯水),评估其[表2]。
表2。浓度确定的百分比范围1.0 ... 3.6 mg / L和10 ... 36 mg / L.
|
氟化物 |
氯 |
亚硝酸盐 |
溴化 |
硝酸 |
磷酸盐 |
硫酸 |
低标准浓度。 |
0.24 |
0.15 |
0.17 |
0.20 |
0.18 |
0.11 |
0.28 |
高标准浓度。 |
0.49 |
0.12 |
0.13 |
0.22 |
0.11 |
0.00 |
0.38 |
恢复率
将直接注射所得结果与透析液注射所得结果进行比较,以确定回收率(表3)。
表3。阴离子恢复率
|
低标准浓度 (1.0 ... 3.6 mg / L) |
高标准浓度 (10 ... 36 mg / L) |
直接注射 |
透析 |
复苏 |
直接注射 |
透析 |
复苏 |
的意思是 (毫克/升) |
RSD [%] |
的意思是 (毫克/升) |
RSD [%] |
速度 [%] |
的意思是 (毫克/升) |
RSD [%] |
的意思是 (毫克/升) |
RSD [%] |
速度 [%] |
氟化物 |
1.06 |
0.12 |
1.03 |
0.24 |
97.2 |
10.81 |
0.09 |
10.57 |
0.06 |
97.8 |
氯 |
3.01 |
0.04 |
2.97 |
0.03 |
98.7 |
31.58 |
0.03 |
31.22 |
0.06 |
98.9 |
亚硝酸盐 |
2.94 |
0.32 |
2.91 |
0.15 |
99.0 |
30.01 |
0.30 |
29.81 |
0.04 |
99.3. |
溴化 |
1.02 |
0.08 |
1.01 |
0.00 |
99.0 |
10.50 |
0.04 |
10.38 |
0.17 |
98.9 |
硝酸 |
3.02 |
0.07 |
2.97 |
0.00 |
98.3 |
30.80 |
0.03 |
30.40 |
0.03 |
98.7 |
磷酸盐 |
3.81 |
0.17 |
3.47 |
0.10 |
91.1. |
33.74 |
0.02 |
31.83 |
0.03 |
94.3. |
硫酸 |
3.52 |
0.09 |
3.35 |
0.07 |
95.2 |
35.57 |
0.04 |
34.17 |
0.07 |
96.1 |
乳制品样本
UHT加工牛奶
UHT处理过的牛奶样品,在分析前,用超纯水1:100稀释,然后放在样品处理器的架子上,放在样品瓶中。随后的牛奶样品透析和透析液注射到分离柱是完全自动化的。利用集成软件MagIC Net 1.1对预先编制的校准图进行自动计算。
在12分钟内实现优异的氯化物,磷酸盐和硫酸盐的基线分离,在图3中描述的条件下实现。通过重复分析显示峰面积或保留时间的趋势,这表明样品蛋白没有通过膜。
图2。透析细胞和实验设置。图像左侧的图(a)和(b)显示了专利的螺旋流动透析细胞。示意图(c)将其链接显示为紧凑型IC。
婴儿食奶粉
在制造商的说明之后用水重建婴儿食牛奶粉。在分析之前,将制备的乳汁样品稀释1:100。与UHT牛奶样品一样,色谱条件也为氯化物,磷酸盐和硫酸盐产生了优异的基线分离。
结论
这项工作带来了多重挑战。其中之一是在有困难的样品基质存在的情况下测定氯化物、磷酸盐和硫酸盐,这些样品基质可能会与固定柱相相互作用,甚至使其无法使用。这些缺点可以通过与新型881 Compact IC pro色谱仪耦合的专利停止流动透析系统来克服。
对1.0 ~ 3.6 mg/L和10 ~ 36 mg/L的两种标准溶液以及超高温(UHT)加工过的牛奶和婴儿奶粉两种样品的分析物浓度、相对标准偏差、校准质量、携带率和回收率进行了表征。5点校准曲线产生的相关系数(R)优于0.9999,并在浓缩样品的两次后续注射之间存在转移。此外,还发现空白小于0.49%。低(1.0 ~ 3.6 mg/L)和高(10 ~ 36 mg/L)浓度范围的回收率分别为91 ~ 99%和94 ~ 100%。
一种高效的样品制备技术,通过保护来自有害基质成分的柱来确保最佳分离性能是自动的紧凑型停止流动透析。
图3。UHT透析液的阴离子色谱图,含有9.88mg / L氯,17.40mg / L磷酸盐和1.09mg / L硫酸盐(在1:100稀释后的样品后)。柱子:METROSEP A SUPP 5 - 100 / 4.0,洗脱液:3.2mmol / L碳酸钠和1.0mmol / L碳酸氢钠,流量:0.7ml / min,柱温:30°C,注射体积:20μl,受体溶液:超纯水,透析时间:14分钟。
图4。含有7.37mg / L氯,7.41mg / L磷酸盐和0.76mg / L硫酸盐(样品稀释后的0.76mg / L硫酸盐的阴离子色谱图。色谱条件对应于图3中给出的那些。
参考文献
1.AN-S-044, AN-S-162, AN-N-018, AN-C-100和AN-C-028http://products.metrohm.com.)。
2. Metrohm专着:用于离子色谱的样品制备技术,Metrohm Ag,Herisau,瑞士,108页,8.025.5003。
3. Steinbach A.和Wille A.,基本和非必需食品,食品工程和成分,33-36(2008)中的碳水化合物离子色谱分析。
这些信息都是从米特hm AG提供的材料中获取、审查和改编的。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息,请访问Metrohm AG。