离子色谱法检测牙膏中的亚硫酸盐

潘广文，姜振邦，李仁勇

［赛默飞世尔科技（中国）有限公司，北京 100080］

亚硫酸盐是一类很早在世界范围内广泛使用的食品添加剂，可作为漂白剂和防腐剂［1］。人体摄入亚硫酸盐后，亚硫酸盐经亚硫酸氧化酶催化生成无毒害的SO42–排出体外。当人体一天摄入量超过4 g时可引起剧烈腹泻、头疼、肾脏障碍、红血球和血红蛋白减少、神经炎、骨髓萎缩等症状［2］，亚硫酸盐还可诱发细胞染色体畸变，有间接致癌作用［3］。GB 22115–2008 《牙膏用原料规范》对于牙膏中无机亚硫酸盐类添加剂规定最大使用量为0.2%（以游离SO2计）［4］，但尚没有相关检测方法。因此检测和控制食品及日用品中的亚硫酸盐很有必要。

目前测量亚硫酸盐方法为比色法、碘量法、蒸馏–碱滴定法［5，6］。比色法容易受到基体颜色干扰，适用范围有限；碘量法和蒸馏–碱滴定法专属性低，容易产生误判。亚硫酸盐易溶于水，在水中解离出亚硫酸根离子，适合于离子色谱法分析。国内外有文献报道采用安培检测器的离子排斥色谱法测定亚硫酸盐［7，8］，因亚硫酸盐本身容易被氧化，配制时往往需在溶剂中添加一定量的甲醛，这在使用安培检测时容易造成电极被污染，产生干扰。电导检测器不受甲醛干扰，性质更为稳定，且属于通用检测器，一般实验室均有配置。尹丽倩等建立的碳酸盐淋洗液体系离子色谱法测亚硫酸盐最低检测限为0.05 mg／L［9］，笔者建立牙膏中亚硫酸盐的抑制型离子色谱电导检测法，灵敏度高，方法简便、快速，检测结果稳定可靠。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

离子色谱仪：ICS2100型，配有EGC III KOH淋洗液自动发生罐和CR–ATC连续再生捕获柱，数据采集系统为Chromeleon 6.8，美国赛默飞世尔科技有限公司；

台式离心机：3–18K型，美国Sigma公司；

分析天平：ABS204–S型，瑞士Mettler公司；

无水亚硫酸钠、甲醛：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；

牙膏样品：市售；

实验用水为二次去离子水。

1.2 色谱条件

色 谱 柱：IonPac AS 11–HC（250 mm×4 mm）分析柱，AG 11–HC（50 mm×4 mm）保护柱，美国赛默飞世尔科技有限公司；柱温：30℃；淋洗液：11 mmol／L KOH溶液，流量为1.0 mL／min；进样体积：25 μL；检测器温度：35℃；抑制器：ASRS 300 4 mm；抑制电流：30 mA。

1.3 样品处理

精确称取0.5 g牙膏于20 mL 0.74%的甲醛溶液中，超声使其充分溶解，离心后取上清液用0.22 μm尼龙膜过滤，弃去前1 mL流出液，收集续滤液进样分析。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

利用工作站软件Chromeleon 6.8的虚拟柱功能进行选择，发现流动相KOH溶液的浓度在8～12 mmol／L 时，系统干扰碳酸峰，常见离子硫酸根与待检测离子亚硫酸分离效果较好，经过实际样品添加亚硫酸标准溶液后分析发现，11 mmol／L KOH溶液作为流动相时分离度满足要求，分析时间也较短，故选定11 mmol／L KOH溶液作为流动相。色谱柱温及检测器温度采用常规离子色谱分析时温度。

2.2 加标样品色谱图

在1.2色谱条件下，加标牙膏样品色谱图见图1。由图1可知，被测组分硫酸根与样品中其它成分分离良好。

图1 加标牙膏样品色图谱

2.3 线性方程、检出限及精密度

配制系列质量浓度的硫酸根离子标准溶液，按上述色谱条件进样测定并考察线性，结果表明在0.1～10.0 mg／L范围内，质量浓度与色谱峰面积线性关系良好，线性方程为y=0.114 7x–0.012 3，相关系数r2为0.999 7。理论计算检出限为0.025 mg／L。取0.5 mg／L的亚硫酸标准溶液，按照1.2色谱条件进样7次考察精密度，测量结果见表1。由表1可知，色谱峰面积7次测量结果的相对标准偏差为2.2%，表明本法精密度良好。

表1 精密度试验结果

2.4 样品分析及加标回收试验

取几种市售美白牙膏，按1.3样品处理方法处理后在1.2色谱条件下测定，所有样品中均未检出亚硫酸根离子。按照3个浓度水平向牙膏空白样品中加入硫酸根标准溶液，同法处理样品和测定，样品加标回收试验结果见表2。由表2可知，亚硫酸根离子加标回收率为81.8%～90.3%，准确度满足测定要求。

表2 加标回收试验结果（以SO2计）

3 结语

氢氧根体系淋洗液离子色谱法测定牙膏中亚硫酸盐的方法灵敏度高，前处理方法简单，为牙膏中亚硫酸盐检测提供了一种准确可靠的方法。

［1］章国成.部分食品中二氧化硫残留检测结果分析［J］.浙江预防医学，2009，21(1): 34–35.

［2］马占玲，沙晓婷，李艳颖，等.新分光光度法测定食品中亚硫酸盐含量［J］.中国食品学报，2013，13(6): 215–219.

［3］李莉，杨娟.连云港市2004–2006年食品中亚硫酸盐的检测与分析［J］.职业与健康，2007，23(21): 1 934–1 935.

［4］GB 22115–2008 牙膏用原料规范［S］.

［5］DB 31／T 409—2008 食品中亚硫酸盐和二氧化硫的测定—碘量法［S］.

［6］DB／T 5009.34–2003 食品中亚硫酸盐的测定方法［S］.

［7］Innocenzo G. Casella，Rossella Marchese Sulfite oxidation at a platinum glassy carbon electrode: determination of sulfite by ion exclusion chromatography with amperometric detection［J］.Analytica Chimica Acta，1995，311(2): 199–210.

［8］刘喆，刘克纳，宋强，等.离子排斥色谱法、脉冲安培检测器对食品中亚硫酸及其盐的分析与检测［J］.食品与发酵工业，1997(4): 19–20.

［9］尹丽倩，袁东星，郭娟，等.离子色谱法测定烟气脱硫海水中的亚硫酸根离子［J］.色谱，2009(6): 825–828.