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離子色譜法同時測定蛋白胨中氯離子、 硫酸根離子、碘離子

發布時間:2020-01-09 16:14 作者:北納生物
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秒速飞艇开户摘要 建立離子色譜法測定蛋白胨中氯離子、硫酸根離子、碘離子 3 種陰離子的含量。采用氫氧化鉀淋洗液發生器產生的 KOH 溶液為流動相,進行梯度淋洗,流量為 1.0 mL/min。氯離子、硫酸根離子的質量濃度分別在0.5~200 μg/mL 范圍內與色譜峰面積呈良好的線性關系,碘離子的質量濃度在 0.75~50 μg/mL 范圍內與色譜峰面積呈良好的線性,線性相關系數均不小于 0.999,檢出限分別為 0.003,0.01,0.22 μg/mL。樣品加標回收率為92.94%~96.59%,測定結果的相對標準偏差為 2.42%~5.70%(n=9)。該方法靈敏、高效,可用于蛋白胨中氯離子、硫酸根離子、碘離子的快速準確測定。

在諸多食品安全風險中,微生物污染已成為全球公認的首要威脅,為了解決或降低微生物污染的危害,為大部分微生物提供適宜的生長繁殖或積累代謝產物的營養基質—培養基就變得尤為重要。

培養基的種類繁多,按組成物質的化學成分可分為天然培養基、合成培養基、半合成培養基。目前大多數實驗室均選擇天然培養基,利用動植物、微生物或其提取物制成的培養基,其優點是取材方便、營養豐富、種類多樣、配制方便、價格低廉,缺點是成分不清楚且不穩定,在做精細科學實驗時,會導致數據不穩定;合成培養基是一類用多種化學試劑配制成的、各成分的量均可確定的培養基,其優點是成分精確、重現性高,缺點是價格較貴、配制步驟較繁瑣,一般用于營養、代謝、生理、生化等定量要求較高的研究工作中,目前我國這種培養基基本上是進口的。

在天然培養基和半合成培養基中,蛋白胨扮演著重要的角色,它是將肉、酪素或明膠用酸或蛋白酶水解后干燥而成、外觀呈淡黃色、具有肉香味的粉末,為微生物生長提供所需的主要營養氮源。

其在食品發酵工業及微生物檢驗等領域中的用量均很大。無機鹽離子作為微生物生長過程中不可或缺的營養物質,是微生物細胞的組成成分,可以調節細胞的滲透壓,還可以作為某些自養型微生物的能源,在其生長中起著重要作用。目前對于氯離子的測定,常用的方法有電位滴定法、硝酸銀滴定法和硝酸汞滴定法;硫酸根離子的測定方法采用重量法 ( 氯化鋇沉淀法 )、容量法 (EDTA 絡合滴定 ) 和分光光度法;碘離子的測定一般采用氧化還原滴定法、分光光度法和氣相色譜法。這些方法誤差較大,檢測速度較慢,操作較為繁瑣,而且不能同時測定多種不同的離子。筆者采用離子色譜法同時對蛋白胨中的 3 種陰離子的含量進行了測定,方法準確,易于操作,為研制純化學合成培養基以及提升我國培養基企業的質控技術水平提供基礎數據。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

離子色譜儀:ICS5000+ 型,配有 EGC–500 淋洗液自動發生器、電導檢測器、AERS–500 抑制器和Chromeleon 7.2.2 色譜工作站,美國賽默飛世爾科技公司;

超純水系統:Milli-Q 型,默克密理博實驗室設備 ( 上海 ) 有限公司;

電子天平:ME 204E 型,精度為 0.0001 g,瑞士梅特勒 – 托利多儀器有限公司;

秒速飞艇开户超聲波清洗機:FB15065 型,美國賽默飛世爾科技公司;

離心機:5430R 型,德國艾本德生命科學公司;

RP 柱:ICC 50/pKg,天津博納艾杰爾科技有限公司;

秒速飞艇开户Na 柱:ICC 50/pKg,天津博納艾杰爾科技有限公司;

甲醇:色譜純,美國賽默飛世爾科技公司;

秒速飞艇开户乙酸:純度 99.5%,國藥集團化學試劑有限公司;

秒速飞艇开户氯離子標準溶液:1 000 mg/L,編號為 GBW(E)082683,北京壇墨質檢 – 標準物質中心;

硫酸根離子標準溶液:(1 000±4) mg/L,編號為 101723218,西格瑪奧德里奇(上海)貿易有限公司;

碘化鉀:純度 99.0%,天津風船化學試劑科技有限公司;

實驗用水為去離子水。

1.2 儀器工作條件

秒速飞艇开户色譜柱:陰離子分離柱 AS11–HC(4.0 mm×250 mm,美國賽默飛世爾科技公司 ) ;陰離子保護柱 AG11 柱 (4.0 mm×50 mm,美國賽默飛世爾科技公司 ) ;淋洗液:EGC–500 淋洗液自動發生器產生不同濃度的氫氧化鉀溶液 ( 濃度見表 1),梯度洗脫,淋洗液流量為 1.0 mL/min,淋洗液氮氣加壓 40 kPa ;柱溫箱溫度:30℃;電導池溫度:30℃;抑制器抑制電流:174 mA ;進樣體積:100 L。

梯度淋洗液 KOH 濃度|標物網

1.3 標準溶液配制

秒速飞艇开户碘離子標準儲備溶液:精密稱取碘化鉀 0.132 0 g 于 100 mL 容量瓶中,加去離子水溶解并稀釋至標線,搖勻,配制成質量濃度為 1 000 μg/mL 的碘離子標準溶液,置于 4℃冰箱中冷藏保存。

秒速飞艇开户碘離子標準工作溶液:分別準確移取碘離子標準儲備溶液75,125,200,500,1 000,1 500,2 000,2 500,3 000,3 500,4 000,4 500,5 000μL于 100mL容量瓶中,用去離子水定容至標線,得到質量濃度分別 為 0.75,1.25,2,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50μg/mL 的碘離子系列標準工作溶液。

秒速飞艇开户氯離子和硫酸根離子標準工作溶液:分別精密吸取氯離子和硫酸根離子標準溶液 5,50,100,200,500,800,1 000,2 000 μL 于 10 mL 容量瓶中,用去離子水定容至標線,得到質量濃度均分別為 0.5,5,10,20,50,80,100,200 μg/mL 的氯離子和硫酸根離子系列標準工作溶液。

1.4 樣品前處理

精密稱取 1.000 g 樣品于 50 mL 容量瓶中,加入 40 mL 去離子水,超聲提取 30 min,每隔 5 min 振搖一次,室溫下放置,加入 3% 乙酸溶液 2 mL,并用去離子水定容至 50 mL,然后將溶液置入 50 mL 離心管中,于 4℃下放置 20 min,在離心機中以 5 000r/mim 離心 5 mim,取上清液備用。

RP 柱用 10 mL 甲醇和 15 mL 水依次通過,活化 0.5 h ;Na 柱用 10 mL 水活化 0.5 h。將樣品上清液依次通過 RP 柱和 Na 柱凈化,棄去前 3 mL 初濾液,收集濾液,定量稀釋后,過 0.22 μm 微孔濾膜,待測。

2 結果與討論

2.1 色譜條件優化

在選定的色譜條件下,離子的出峰順序及出峰時間隨著淋洗液的種類、流量和濃度的變化而改變,采用淋洗液發生器產生的 KOH 溶液為流動相,通過改變淋洗液的濃度和流量對色譜條件進行優化。當淋洗液初始濃度為 30 mmol/L,流量為 1.5 mL/min 時,氯離子和硫酸根離子分離度不能滿足要求且基線出現大幅漂移現象;當淋洗液初始濃度為 10 mmol/L,流量為 1.0 mL/min 時,氯離子和硫酸根離子可以得到很好的分離且基線穩定,但碘離子的出峰時間滯后,峰型展寬較為嚴重,因此最終選擇淋洗液初始濃度為 20 mmol/L,流量為 1.0 mL/min。在上述條件下 3 種陰離子混合標準溶液的離子色譜圖見圖 1。由圖 1 可知,3 種離子的分離度較高,峰形較為理想。

氯離子、硫酸根離子、碘離子混合標準溶液的色譜圖

2.2 樣品前處理方法優化

蛋白胨樣品中含有豐富的蛋白質、多肽、氨基酸、維生素、微量元素等物質,這些物質如果引入色譜分離體系,不僅易造成色譜柱污染、柱效下降,還會干擾對目標組分的分析。因此在提取氯離子、硫酸根離子、碘離子的同時,應該選擇有效的方法將這些雜質去除。

秒速飞艇开户分別用苦味酸、磺基水楊酸、三氯乙酸、乙醇、丙酮、乙酸鋅和亞鐵氰化鉀對樣品進行處理,結果表明均不能有效地去除基質干擾。最后選擇在樣品中加入 3% 的乙酸溶液配合 RP 柱去除有機化合物,采用 Na 柱去除其它離子的干擾,純化樣品,氯離子、硫酸根離子、碘離子可得到有效分離,如圖 2 所示。

樣品中目標離子的色譜圖

秒速飞艇开户2.3 線性關系與檢出限

秒速飞艇开户在優化的儀器工作條件下,對 1.3 中氯離子、硫酸根離子、碘離子的系列標準工作溶液分別進樣分析,以待測離子的質量濃度 (X ) 為橫坐標,色譜峰面積 (Y ) 為縱坐標繪制工作曲線,各離子的線性方程、線性范圍和線性相關系數見表 2。

線性方程、線性范圍和線性相關系數

秒速飞艇开户氯離子、硫酸根離子、碘離子的進樣濃度分別為 0.13,0.13,0.25 μg/mL,噪聲分別為 118.4,30.1,3.4,以 3 倍信噪比 (S/N) 計算檢出限,經計算得氯離子、硫酸根離子、碘離子的檢出限分別為0.003,0.01,0.22 μg/mL。

2.4 精密度與準確度試驗

按照 1.4 方法對樣品進行前處理,在 1.2 儀器工作條件下測定蛋白胨中氯離子、硫酸根離子、碘離子3 種陰離子的含量。精密稱取上述樣品 9 份,進行 3個水平的加標回收試驗,每個水平進行 3 次平行測定,結果見表 3。由表 3 可知,3 種陰離子的平均加標回收率分別為 96.59%,96.12%,92.94%,測定結果的相對標準偏差分別為 2.53%,5.70%,2.42%,說明所建方法的精密度和準確度良好。

精密度與加標回收試驗結果

3 結語

采用氫氧化鉀淋洗液發生器在線生成淋洗液的方式,建立了分析蛋白胨中氯離子、硫酸根離子、碘離子的離子色譜分析法,對色譜條件和樣品處理方法進行了優化。該方法能同時準確、快速測定蛋白胨中氯離子、硫酸根離子、碘離子的含量,方法的線性系數、檢出限、精密度及回收率均滿足分析檢測的要求,方法具有推廣實用價值。

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