异烟酸-吡唑啉酮光度法测定酒中微量氰化物的研究
2016-11-06曹建国祝正辉
黄 锋,曹建国,祝正辉
(1.云南省昭通市疾控中心,云南 昭通 657000;2. 湖南省益阳市环境监测站,湖南 益阳 413000)
实验室与分析
异烟酸-吡唑啉酮光度法测定酒中微量氰化物的研究
黄 锋1,曹建国1,祝正辉2
(1.云南省昭通市疾控中心,云南 昭通 657000;2. 湖南省益阳市环境监测站,湖南 益阳 413000)
探讨异烟酸-吡唑啉酮光度法测定酒中氰化物产生浑浊的原因及其干扰因素,并对方法进行改进,将溶剂N,N-二甲基甲酰胺改换为氢氧化钠溶液。在pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中,氯胺T与氰化物反应生成氯化氰,后与异烟酸-吡唑啉酮反应生成蓝色染料。实验结果表明,氰化物标准曲线的线性关系良好,相关系数为0.9992,加标回收率在81.0%~108.0%。改进后的方法用于酒中氰化物的测定,具有稳定性好、准确度好、灵敏度高等特点。
异烟酸-吡唑啉酮光度法;酒;氰化物;氢氧化钠;N,N- 二甲基甲酰胺
氰化物是严重危害食品安全的剧毒物质之一,因此氰化物是酒类一项重要的食品安全检测指标[1]。白酒中的氰化物主要来自于原料。以木薯和木薯类粮食酿造的酒,它们含有的氰苷类物质在生产过程中会水解产生氢氰酸。虽然大部分氢氰酸会在蒸煮过程中挥发掉,但仍有少量残留在酒中。因为氰化物是剧毒物质,因此国家标准GB 2725-1981中规定了其在白酒中的限值,其中以木薯为原料的酒中氰化物的限值是5mg·L-1,以代用品为原料的酒中氰化物的限值是2mg·L-1。
国标GB 5009.48-2003 规定了蒸馏酒与配制酒卫生标准的检验方法,但是该方法对化学试剂的用量和浓度有明确限制,调节溶液pH的试剂用量只有0.8mL,这样在实验过程中会很容易超过10mL;另外在配制显色剂吡唑啉酮时所使用的溶剂N,N-二甲基甲酰胺毒性较大,危害身体健康[2-3]。在异烟酸-吡唑啉酮光度法中吡唑啉酮的溶剂用氢氧化钠溶液替代N,N-二甲基甲酰胺,可在实验过程中进一步减少有毒试剂对检验人员的伤害。在实验过程中样品加入异烟酸-吡唑啉酮溶液时会产生白色浑浊现象,干扰样品中氰化物的测定。经查找资料得知干扰物质是醛及高级醇等物质。
1 实验部分
1.1 原理
在中性条件下,样品中的氰化物与氯胺T反应生成氯化氰,再与异烟酸作用,经水解后生成戊烯二醛,最后与吡唑啉酮生成蓝色染料。其色度与氰化物的含量成正比,在638nm波长处测定吸光度。
1.2 仪器与试剂
721型分光光度计。
50μg·mL-1氰化物标准溶液,氢氧化钠、异烟酸、吡唑啉酮、氯胺T、N,N- 二甲基甲酰胺、磷酸盐缓冲溶液。
氰化物标准使用溶液(1.0μg·mL-1):准确量取1.0mL氰化物标准溶液于50mL的棕色容量瓶中,加入1%的氢氧化钠溶液5mL,用水稀释至标线,摇匀。
试剂均为分析纯以上,实验用水为二次蒸馏水。
1.3 实验方法
1.3.1 样品的前处理
直接吸取1mL正常的白酒样品于25mL具塞比色管中,加氢氧化钠(2g·L-1)至5mL,放置15min。如果白酒样品混浊或有颜色按文献[4]进行脱色后,吸取1mL于25mL的具塞比色管中,加氢氧化钠(2g·L-1)至5mL,放置15min。
1.3.2 标准曲线的绘制
吸取氰化物标准使用溶液0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL于25mL具塞比色管中,后加氢氧化钠(20g·L-1)至5mL,充分混匀。再加入2滴酚酞指示剂,加入乙酸(1+6)调至红色褪去,再加入氢氧化钠溶液至红色。向各管中加入2mL磷酸盐缓冲溶液,混匀并迅速加入0.2mL氯胺T溶液(10g·L-1),立即盖塞混匀,放置5min左右。加入2mL的异烟酸-吡唑啉酮溶液,加水稀释至刻度,摇匀,在25~30℃的水浴中放置40min,用1cm石英比色皿以空白标准试样调节零点,在638nm处测量其相应的吸光度,以氰化物浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准工作曲线,并得到回归方程:y=0.2437x+0.00026,R=0.9992。
2 结果与讨论
2.1 加标回收实验
为了检验标准曲线的准确性,对样品做了加标回收实验。从市场上随机购买酒样,吸取0.9mL酒样置于10mL比色管中(氰化物的含量是0.204μg),再加入氰化物的标样0.1mL(氰化物的含量为0.1μg)。实验结果见表1。从加标回收实验可以看出,回收率在94%~108%之间,实验有很好的回收率。
表1 加标回收实验结果
2.2 改进方法的影响因素讨论
2.2.1 吡唑啉酮稳定性的影响
将改进方法中的显色剂置于冰箱内保存,使用总氰质控样做显色剂稳定性实验。放置5d后总氰质控样溶液中氰化物浓度的测定值基本不变,10d后氰化物的测定值逐渐下降,到25d后测定值下降率为4.5%, 30d后测定值下降率为8.2%。从中可以看出,吡唑啉酮的氢氧化钠溶液放置25d后,测定值的下降率小于5.0%,在4℃左右的冰箱中吡唑啉酮溶液至少可以稳定存在25d。
2.2.2 氯胺T 稳定性的影响
氯胺T 中有效氯的含量对本法的影响很大,已经分解或配置后浑浊的氯胺T 不可以使用,其有效氯的含量在12%以上,必须置于干燥箱中保存以防止氯胺T 的分解。从总氰质控样溶液的测定结果看,氯胺T 溶液放置12d后,测定得到的总氰质控样溶液浓度基本保持恒定,变化微小。但在15d以后其浓度下降率达到5.4%,在18d以后其浓度下降率达到12.46%。因而可以判断,在4℃左右的冰箱中氯胺T溶液至少可以稳定保存12d的时间。
2.2.3 溶液pH的调节
国标GB5009.48-2003规定了用乙酸(1+6)调至红色褪去,再用氢氧化钠(2g·L-1)调节进红色。由于氢氧化钠的浓度很小,在实际的操作中调节pH值不容易控制,最终溶液体积不能控制在10mL范围内。本方法采用浓度为20g·L-1的氢氧化钠溶液,容易使溶液体积控制在10mL以内。
2.2.4 样品白色浑浊的处理
在实验过程中,样品里加入异烟酸-吡唑啉酮溶液时会产生白色浑浊现象,这实际上是白酒中醛、高级醇等物质与异烟酸-吡唑啉酮溶液反应,出现白色的浑浊物质。本方法利用真空泵和孔径0.22μm的过滤膜对氰化物的样品及标准溶液过滤,从而达到对白色浑浊的处理。但对空白试验,可以不用真空泵过滤。
3 小结
综上所述,用改进的异烟酸-吡唑啉酮光度法测定酒中微量氰化物,准确度、精密度、标准曲线线性等都很好。特别是选用无毒的氢氧化钠溶液代替N,N-二甲基甲酰胺溶液作为溶剂,可消除试剂的毒性,减少对实验操作人员的伤害。
[1] 邸玉敏,朱军.氰化物检测方法研究进展[J].理化检验:化学分册,2011(12):121-124.
[2] GBZ 85-2002,职业性急性二甲基甲酰胺中毒诊断标准[S].
[3] 陈志成,卢建华.二甲基甲酰胺中毒2例[J].广州医药,1993(4):54.
[4] GB 5009.48-2003,蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法[S].
Determination of Trace Cyanide in Wine by Isonicotinic acid-pyrazolone Photometry
HUANG Feng1, CAO Jian-guo1, ZHU Zheng-hui2
(1. Zhaotong Centers for Disease Prevention and Control, Zhaotong 657000, China; 2. Yiyang Environmental Monitoring Station,Yiyang 413000, China )
To explore the cause of turbidity and the interfering factors in the determination of cyanide in wine by isonicotinic acidpyrazolone photometry, and improve the method, the solvent N, N-dimethylformamide was replaced by sodium hydroxide in order to reduce the harm of toxic reagents to the operator. In pH=7.0 phosphate buffer, blue dyestuff was generated by reacting isonicotinic acid-pyrazolone with cyanogen chloride being generated between chloramine T and cyanide. The cause of turbidity was mainly caused by ethyl lactate in wine. The result showed that the linear relation was excellent and the rlative coeffcientis was 0.9992. The recovery rate of cyanide was 81.0%~108.0%. The improved method was used for determination of cyanide in wine with good stability, good accuracy and high sensitivity.
isonicotinic acid-pyrazolone photometry; wine; cyanide; sodium hydroxide; N, N-dimethylformamide
O 657.3
A
1671-9905(2016)04-0049-02
黄锋(1979-),男,湖南澧县人,理学硕士,现主要从事卫生监测检验及质量管理工作。E-mail:huang426821@sohu.com
2016-02-17