离子色谱是利用被测物质的离子性进行分离和检测的一种新型液相色谱技术,是基于离子性化合物与固定相表面离子性功能基团之间的电荷相互作用来实现离子性物质分离和分析的色谱方法。灵敏度高、选择性好、可同时测定多种离子化合物、分离柱稳定性好、快速方便、少用有毒试剂,更为环保等优点。以检测阳离子、有机胺和糖类为例:
检测阳离子和有机胺
离子色谱对阳离子分析的突出贡献是对和有机胺的灵敏分析。因为这些化合物很难用别的仪器分析方法完成。酒类中的有机胺与酒的性质密切相关,它们的种类和数量决定着酒的类型、品质和保质期。气相色谱法和高效液相色谱法测定无机阳离子一般需经衍生,操作繁琐、耗时。离子色谱法采用非抑制型电导检测具有淋洗液种类多,分析速度快,灵敏度高的特点,为实现多组分同时分离定量提供了可能,广泛用于食品、酒类、环境等样品中的离子及胺类的分析。
之前暴发乳制品污染三聚氰胺的严重违法事件以后,国家质检总局已把乳制品及含乳制品中对三聚氰胺的检测作为各级质检部门定期监督检验和监督抽查的必检项目。对乳制品及含乳制品样品经冰乙酸溶液提取并沉淀蛋白,DionexOnGuardⅡRP样品前处理小柱除去脂肪等大分子有机物,采用DionexIonpaeCS17分离柱,分离测定了样品中的三聚氰胺。方法灵敏度高,检测结果准确度高,易于推广,适合对各种含蛋白食品中三聚氰胺的检测分析。
氨是微生物分解蛋白质的代谢产物,而广泛用于发酵工艺的质量监控以及生态科学中一些重要参数的衡量指标。以水为微滴萃取溶剂,采用顶空液相微萃取/离子色谱检测了牛奶中的氨,对于测定复杂样品中的液态无机氨具有参考价值。
检测糖类
由于糖类物质的紫外吸收很弱,示差折光检测器的灵敏度又较低,容量法测定专属性不强,因此糖类的分析始终是分析化学的一个难点。目前,糖类分析的一个突破性进展是应用阴离子交换色谱-脉冲安培检测法测定糖类化合物。用离子色谱法检测糖的最大优点就是它不需预先衍生就能分析几乎所有的单糖和大部分的寡糖及低聚糖,这不仅节约了大量的时间和金钱,而且避免了一些有毒的衍生试剂的使用,减少了环境污染。阴离子交换色谱柱的分离能力强,脉冲安培检测器具有非常高的灵敏度,低至pmol级的糖类也可得到很好的检测。目前,离子色谱法在糖的检测中得到越来越多的应用。
豆腐生产过程中会产生大量的废水,俗称“豆腐水”,其含有丰富的可溶性蛋白、大豆低聚糖等营养物质。为减少环境污染和避免资源浪费,有生产厂商利用豆腐水酿造白醋。豆腐水的回收价值以及所酿造的白醋是否符合生产的需求,其中单糖和大豆低聚糖含量是最重要的指标之一。
制糖生产中,从原料、在制品到成品,都不同程度含有还原糖,主要为葡萄糖和果糖,这些物料的还原糖含量及其变化情况,在一定程度上反映制糖原料和产品的质量以及生产过程工艺条件控制正常与否。目前糖厂测定还原糖普遍采用滴定方法,滴定法成本较低,但专属性不强。
总结
离子色谱是近年来发展很快的一项分析技术,在食品分析中,它能分离很多化学性质相似的组份,又是测定糖类的一种灵敏、快速、准确的新方法。目前在食品分析领域,离子色谱分析对象多集中在阴离子方面,在使用电导检测器测定无机阴、阳离子和低分子量亲水性、有机酸、碱的分离测定是一种有效方法,应用还不是十分广泛。
随着脉冲积分安培检测技术的完善以及高效分离柱的使用,应用于生物化学中糖类、氨基酸(不经衍生化直接测定)、纤维素、某些抗生素的有关物质检查、蛋白质和多肽等大分子量化合物的分析。与其它分析仪器如质谱、原子吸收等联用,可以解决IC的定性和更高灵敏度的检测。
因此,离子色谱法在我国食品安全检测领域尚有很大的研究空间。离子色谱法因其基于离子分离分析的独特性,随着检测技术的不断改进,其必将在食品分析领域,发挥日益重要的作用。随着联用技术的发展,在检测保健食品中非法添加的化学药物、食品中的微量残留的有害物质、非法添加的有害添加剂等检测领域有望取得突破。