一種添加劑中尿素含量的測定方法
2023-09-20 12:55:50 1
一種添加劑中尿素含量的測定方法
【專利摘要】本發明涉及一種添加劑中尿素含量的測定方法，包括樣品溶液的製備，液相色譜分析及測定結果的計算等步驟。經優化之後的檢測方法具有檢測時間短、操作簡便、靈敏度高、回收率高及重複性好等優點，本發明方法的色譜條件使尿素的色譜峰與雜質色譜峰分離較好，並且具有較好的相關性，檢出限為4.68μg/g，平均回收率為92.56％，樣品測試結果的平均相對標準偏差為2.74％。
【專利說明】一種添加劑中尿素含量的測定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及添加劑中尿素含量的測定方法，屬於添加劑材料的理化檢驗技術領 域。
【背景技術】
[0002] 尿素別名碳醯二胺、碳醯胺、脲。是由碳、氮、氧和氫組成的有機化合物。其化學公 式為C0N2H4、C0(NH2) 2或CN2H40,國際非專利藥品名稱為Carbamide。外觀是白色晶體或粉 末。尿素在肝合成，是哺乳類動物排出的體內含氮代謝物。這代謝過程稱為尿素循環。尿素 是第一種以人工合成無機物質而得到的有機化合物。化學式：C0(NH 2)2，分子質量60. 06,無 色或白色針狀或棒狀結晶體，工業或農業品為白色略帶微紅色固體顆粒，無臭無味。含氮量 約為46. 67%，密度1. 335g/cm3。溶於水、醇，不溶於乙醚、氯仿，呈弱鹼性。CAS No. :57-13-6， 分子量：60.05;烙點：131-1351：;沸點：196.6，折射率 ：1120/1)1.40;閃光點：72.7°(：，密 度：1. 335 ;水溶性：1080 g/L (20°C )。化學性質：可與酸作用生成鹽。有水解作用。在高 溫下可進行縮合反應，生成縮二脲、縮三脲和三聚氰酸。
[0003] 尿素具有優異的溶解染料性能，又有溫和的還原性、抗氧化性及極為優異的吸溼 性，所以它是優良的染料溶劑、吸溼劑、粘膠纖維膨化劑、樹脂整理劑和保溼劑，因此在添加 劑中會有使用。
[0004] 尿素進入人體，超過了吸收能力之後，對人體的肝，腎，肺泡等器官都有損害。
[0005] 衛生部辦公廳關於《食品添加劑使用標準》(GB2760-2011)有關問題的復函（衛辦 監督函〔2011〕919號）中明確規定包括尿素在內的39種添加劑不得作為食品用加工助劑 生產經營和使用。
[0006] 目前，添加劑中尿素的測定尚無國家標準。文獻報導的尿素測定多為遊泳池水中 尿素、土壤中尿素和化妝品等中尿素的測定。檢測方法為對尿素採用二乙醯一肟衍生後採 用分光光度法，或高效液相色譜紫外檢測法測定。
[0007] 其中GB/T18204. 19-2000中對遊泳池中尿素採用二乙醯一肟衍生後採用分光光 度法進行檢測。1970年，Douglas&Bremner以2 mol/L KC1-PMA溶液為浸提劑，在酸性環 境（H3P04-H2S04)和氨基硫脲（TSC)存在下，以二乙醯一肟（DAM)為顯色劑，形成紅色化合 物，用以測定尿素含量。這種方法在國內外得到了廣泛應用。測定土壤中尿素含量常用的 方法還有鄰苯二甲醛比色法、脲酶法、高效液相色譜法等。其中華曉瑩等應用高效液相色 譜法對德州郊區土壤進行檢測，測定了不同土壤樣品中的尿素含量。樣品取自麥田、菜園、 河邊等不同地點，分析柱採用C18色譜柱，以純水為流動相，用紫外檢測器檢測，測定波長 190nm，室溫下進行檢測。該法相關性好，精密度高。通過對譜圖和數據進行分析，得到不同 土壤中尿素的含量，在農業生產中可以起到一定的指導作用。汪建飛等建立了一種土壤中 尿素的高效液相色譜分析方法。以純水為流動相，採用0DS色譜柱，流量lmL/ min，測定波 長190nm。測定尿素的線性範圍為2?20g/mL，檢測限為0. 3g/mL ;回收率為96. 3?104. 5%， 相對標準偏差為3. 8~ 5.2%。杜彥山等根據二乙醯一肟與在酸性條件下尿素的反應，建立 了一種分光光度法快速測定牛奶中尿素含量的方法，該方法可以定性和定量測定牛奶中尿 素含量。在〇.1258/1~4/1之間線性良好，平均回收率為99.4%。該方法在實際的原料奶 質量控制中得到了很好的應用。胡盛華等首次採用毛細管電泳/電化學法測定了尿素在人 體唾液中的含量。考察了工作電極的工作電位、分離電壓和進樣時間等對分離檢測的影響。 優化條件下，以直徑300 μ m的銅電極為工作電極，工作電位+0. 65 V (vs. SCE)，0. 25 mol/L 氫氧化鈉運行液中尿素質量濃度與峰電流在〇. 5?2. 0 g/L範圍內呈現良好線性，檢出限 為0. 05g/L (0. 83mmol/L) (S/N=3)。該法簡單可靠，所需樣品很少，對腎病的初步診斷具有 一定的參考價值。
[0008] 二乙醯一肟衍生分析方法存在著操作煩瑣、耗費時間長，所需的專門試劑或是難 以採購，或是對分析人員的健康及環境有潛在的危害等缺點，因此採用高效液相色譜法檢 測成為一種簡便的測定尿素的方法。其中安徽省地方標準《化妝品中尿素的測定高效液相 色譜法》就是採用高效液相色譜法對化妝品中的尿素進行檢測。此法不用對尿素進行衍生 化而直接採用液相色譜法進行測定，方法簡單、快速。
[0009]
【發明內容】
[0010] 本發明的目的旨在克服現有技術缺陷，提供添加劑中尿素含量的測定方法，本發 明以前述方法為基礎，建立一套適用性強、穩定性可靠的添加劑中尿素的測定方法，藉此方 法對添加劑中尿素的含量進行有效監管。本發明考察了添加劑中尿素的萃取條件，優化了 色譜分離的條件，為簡便、快速有效的測定添加劑中尿素殘留的含量提供了技術支持。
[0011] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種添加劑中尿素含量的測定方 法，包括以下步驟： (1)標準溶液的配製：配製具有濃度梯度的尿素的標準工作溶液；具體配製方法如下： 稱取尿素 l〇mg(精確至0. lmg),用超純水溶解轉移至100mL容量瓶中，定容至刻度並搖勻， 作為一級母液；取一級母液lmL至50mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，作為二級母液；保 存於2°C _8°C，有效期1個月。分別準確移取1〇μ?，5〇μ?，10〇μ?，20〇μ?，50〇μ?和ΙΟΟΟμ?的 二級母液至10mL容量瓶中，用磷酸二氫氨水溶液定容至刻度，得到系列標準工作溶液，現 配現用。
[0012] (2)樣品溶液的製備：稱取0. 5 g (精確至0. 1 mg)試樣於50 mL具塞的錐形瓶 中，加入15 mL水，在150 r/min條件下振蕩萃取10 min,將振蕩萃取液移入25 mL具塞容 量瓶中，用5 mL水清洗錐形瓶，將清洗溶液注入容量瓶中，並用水定容至刻度，搖勻。移取 10 mL定容萃取液於10 mL帶塞的離心試管中，在5000 r/min條件下離心10 min,準確移 取3 mL上清液至10 mL容量瓶中，用甲醇定容，搖勻。取適量溶液過0.45 μ m濾膜，濾液 用高效液相色譜儀分析。
[0013] 對於水不能分散的試樣，稱取0. 5 g (精確至0. 1 mg)試樣於50 mL具塞的錐形瓶 中，加入5 mL二氯甲燒將試樣分散均勻，再準確加入25 mL水，在150 r/min條件下振蕩萃 取10 min，靜置分層，準確移取3 mL上層水萃取溶液至10 mL容量瓶中，用甲醇定容，搖勻。 取適量溶液過〇. 45 μ m濾膜，濾液用高效液相色譜儀分析； (3)液相色譜分析：利用液相色譜儀分別對標準溶液和樣品溶液進行檢測分析；所述 的色譜分析條件為色譜柱採用Atlantis HILIC Silica (5ym，4.6mm*250mm)液相色譜 柱，色譜柱溫度為30°C，進樣量為10 μ L，流速為0. 5mL/min ;二極體陣列檢測器檢測波長： 200nm ;流動相：A :4mmol/L磷酸二氫銨水溶液20%，B:乙腈80%，等度洗脫，總洗脫時間為 lOmin，以保留時間定性，峰面積外標法定量。
[0014] (4)添加劑中尿素含量的計算，計算方法如下：首先將尿素標準物質配製成不同濃 度的標準溶液，並進樣分析，以所配置的標準溶液的濃度對所得的目標物的面積作圖，得到 標準工作曲線；然後將樣品溶液檢出的目標物的峰面積，代入標準工作曲線；即得到樣品 中尿素的含量。
[0015] 本發明的檢測方法對樣品的處理方法和色譜條件進行了優化，達到了以下效果： (1) 檢測時間短：採用本發明測定添加劑中尿素含量周期僅需要10分鐘； (2) 本發明具有操作簡便、靈敏度高、回收率高及重複性好的優點：本發明方法的色 譜條件使添加劑中尿素色譜峰與雜質色譜峰分離較好，並且具有較好的相關性，檢出限為 4. 68 μ g/g，平均回收率為92. 56%，樣品測試結果的平均相對標準偏差為2. 74%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明的測定方法的流程圖； 圖2為添加劑中尿素的標準曲線線性方程及線性回歸係數坐標圖； 圖3為標準溶液的色譜圖； 圖4為樣品溶液的色譜圖。
[0017]
【具體實施方式】
[0018] 本發明以下結合實施例（附圖）做進一步描述： 實施例1 本實施例對添加劑中尿素含量的測定方法如下(所述檢測方法的流程圖如圖1所示） (1)標準溶液的配製：稱取尿素10mg(精確至0. lmg),用超純水溶解轉移至lOOmL容量 瓶中，定容至刻度並搖勻，作為一級母液；取一級母液lmL至50mL容量瓶中，用超純水定容 至刻度，作為二級母液；保存於2°C _8°C，有效期1個月。分別準確移取1〇μ?，5〇μ?，10〇μ?， 20〇μ?，50〇μ?和100〇μ?的二級母液至10mL容量瓶中，用磷酸二氫氨水溶液定容至刻度，得 到系列標準工作溶液，現配現用。
[0019] (2)樣品溶液的製備：稱取0. 5 g (精確至0. 1 mg)試樣於50 mL具塞的錐形瓶 中，加入15 mL水，在150 r/min條件下振蕩萃取10 min,將振蕩萃取液移入25 mL具塞容 量瓶中，用5 mL水清洗錐形瓶，將清洗溶液注入容量瓶中，並用水定容至刻度，搖勻。移取 10 mL定容萃取液於10 mL帶塞的離心試管中，在5000 r/min條件下離心10 min,準確移 取3 mL上清液至10 mL容量瓶中，用甲醇定容，搖勻。取適量溶液過0.45 μ m濾膜，濾液 用高效液相色譜儀分析。
[0020] 對於水不能分散的試樣，稱取0. 5 g (精確至0. 1 mg)試樣於50 mL具塞的錐形瓶 中，加入5 mL二氯甲燒將試樣分散均勻，再準確加入25 mL水，在150 r/min條件下振蕩萃 取10 min，靜置分層，準確移取3 mL上層水萃取溶液至10 mL容量瓶中，用甲醇定容，搖勻。 取適量溶液過0. 45 μ m濾膜，濾液用高效液相色譜儀分析。
[0021] (3)色譜分析：色譜柱米用 Atlantis HILIC Silica (5 μ m，4. 6mm*250mm)液相色 譜柱，色譜柱溫度為30°C，進樣量為10 μ L，流速為0. 5mL/min ;二極體陣列檢測器檢測波 長：200nm ;流動相：A :4mmol/L磷酸二氫銨水溶液20%，B:乙腈80%，等度洗脫，總洗脫時間 為lOmin，以保留時間定性，峰面積外標法定量。
[0022] 標準溶液的色譜分析結果如圖3所示；樣品溶液的色譜分析結果如圖4所示； (4)所述添加劑中尿素含量的計算如下：首先將尿素標準物質配製成不同濃度的標準 溶液，並進樣分析，以所配置的標準溶液的濃度對所得的目標物的面積作圖，得到標準工作 曲線；然後將樣品溶液檢出的目標物的峰面積，代入標準工作曲線；即得到樣品中尿素的 含量。
[0023]
【權利要求】
1. 一種添加劑中尿素含量的測定方法，其特徵在於：包括以下步驟： (1) 標準溶液的配製：配製具有濃度梯度的尿素標準工作溶液； (2) 樣品溶液的製備：使用純水作為萃取劑； (3) 液相色譜分析：利用液相色譜儀分別對標準溶液和樣品溶液進行檢測分析，色譜分 析條件為色譜柱採用Atlantis HILIC Silica液相色譜柱，規格5μηι，4. 6mm*250mm，色譜柱 溫度為30°C，進樣量為10 μ L，流速為0. 5 mL/min ;二極體陣列檢測器檢測波長：200nm ;流 動相：A :4mmol/L磷酸二氫銨水溶液20%，B:乙腈80%，等度洗脫，總洗脫時間為lOmin，以保 留時間定性，峰面積外標法定量； (4) 添加劑中尿素含量的計算。
2. 根據權利要求1所述的添加劑中尿素含量的測定方法，其特徵在於：所述標準溶液 的配製方法如下：稱取尿素 l〇mg，精確至0. lmg,用超純水溶解轉移至100mL容量瓶中，定 容至刻度並搖勻，作為一級母液；取一級母液lmL至50mL容量瓶中，用超純水定容至刻度， 作為二級母液；分別準確移取1〇μ?，5〇μ?，10〇μ?，20〇μ?，50〇μ?，ΙΟΟΟμ?的二級母液至10mL 容量瓶中，用磷酸二氫氨水溶液定容至刻度，得到系列標準工作溶液。
3. 根據權利要求1所述的添加劑中尿素含量的測定方法，其特徵在於：所述樣品溶液 的製備方法是稱取0.5 g試樣於50 mL具塞的錐形瓶中，加入15 mL水，在150 r/min條件 下振蕩萃取10 min，將振蕩萃取液移入25 mL具塞容量瓶中，用5 mL水清洗錐形瓶，將清洗 溶液注入容量瓶中，並用水定容至刻度，搖勻；移取10 mL定容萃取液於10 mL帶塞的離心 試管中，在5000 r/min條件下離心10 min,準確移取3 mL上清液至10 mL容量瓶中，用甲 醇定容，搖勻，取適量溶液過0. 45 μ m濾膜，濾液用高效液相色譜儀分析； 對於水不能分散的試樣，稱取0.5 g試樣於50 mL具塞的錐形瓶中，加入5 mL二氯甲 烷將試樣分散均勻，再準確加入25 mL水，在150 r/min條件下振蕩萃取10 min，靜置分層， 準確移取3 mL上層水萃取溶液至10 mL容量瓶中，用甲醇定容，搖勻，取適量溶液過0.45 μ m濾膜，濾液用高效液相色譜儀分析。
4. 根據權利要求1所述的添加劑中尿素含量的測定方法，其特徵在於：所述的添加劑 中尿素含量的計算方法如下：首先將尿素標準物質配製成不同濃度的標準溶液，並進樣分 析，以所配置的標準溶液的濃度對所得的目標物的面積作圖，得到標準工作曲線；然後將樣 品溶液檢出的目標物的峰面積，代入標準工作曲線，即得到樣品中尿素的含量。
【文檔編號】G01N30/02GK104142373SQ201410373036
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】張洪非, 楊飛, 邊照陽, 唐綱嶺, 劉珊珊, 範子彥, 李中皓, 王穎, 張豔革 申請人:國家菸草質量監督檢驗中心