[发明专利]一种铬酵母中六价铬的测定方法

说明书

本发明涉及酵母元素的测定领域，具体涉及铬酵母中六价铬的测定方法。本发明通过通过EDTA溶液采用超声混合、沸水浴加热手段配置三价铬和六价铬的标准溶液，并且对样品通过加入EDTA溶液，以及超声条件下进行混合，并且通过沸水浴加热处理后，通过离子色谱仪和电感耦合等离子体质谱仪将含铬酵母中的Cr(VI)与Cr(III)及杂质能够有效分离并测定。本发明能够维持铬酵母中元素原始形态不变，防止分析过程中Cr(VI)与Cr(III)的互相转换，能有效提取铬酵母中的Cr(VI)，本发明的方法灵敏度高，特异性好、分析速度快和准确可靠。

技术领域

本发明涉及酵母元素的测定领域，具体涉及铬酵母元素中六价铬元素含量测定方法。

背景技术

铬(Cr)是人体的必需微量元素，参与糖代谢调节、促进蛋白质合成和生长发育等。铬缺乏可导致葡萄糖和脂类代谢的改变，并与糖尿病、心血管疾病和神经系统疾病有关。目前，铬营养素补充剂有无机铬(如三氯化铬、硝酸铬)及有机铬(如烟酸铬、吡啶甲酸铬、铬酵母)。无机铬生物活性及吸收率很低、效果差；烟酸铬和甲基吡啶铬虽是有机铬，但作为铬的合成品，其生物亲合力低。因此，目前最有效的补铬剂是铬酵母，铬酵母是以酵母为载体，使无机铬转化为有机铬的发酵产品。其中铬以有机大分子形式存在，无毒无副作用，生物利用度高，吸收效果好，提高胰岛素生物效应。在国内，2005年发布的《营养素补充剂申报与审评规定》(试行)将铬酵母作为铬营养素补充剂的化合物来源，每日摄入量为15-150微克/天(以铬计)；作为功能性原料，每日摄入量不得超过250微克/天，在保健食品领域已有多年的安全使用历史。在国外，2012年11月欧洲食品安全局(EFSA)认为，在总铬每日摄入量不超过WHO制定的250微克/天的条件下，铬酵母作为食物原料是安全的。铬酵母还可有效遏制糖尿病的扩大化及年轻化倾向，是目前世界上正在研究的一种理想的铬源。另外，铬酵母本身富含蛋白质、糖类和B族维生素等营养物质，除可作为铬源使用外，还同时提供其他有益营养素。

不同形态的Cr在生物体内会产生完全不同的作用，铬的毒性与其价态密切相关，铬从-2到+6价态都有，三价铬Cr(III)和六价铬Cr(VI)是自然界中最常见的稳定价态，Cr(VI)毒性最大，其致畸、致癌和致突变毒性比Cr(III)高10～100倍。国际癌症研究机构把Cr(VI)归为1类“对人致癌”物的范围。Cr(VI)比Cr(III)易吸收，有机铬比无机铬易吸收。因此，Cr(III)才是真正意义上人和动物机体必需的微量元素，而Cr(VI)则是严格管控的元素。因此建立铬酵母中铬形态分析方法，准确检测六价铬的含量，对于正确评价铬酵母的毒性有着重要的意义。

铬形态的分析方法主要有分光光度法、原子吸收光谱法、离子光谱法、离子色谱与电感耦合等离子体质谱联用法、高效液相色谱与电感耦合等离子体联用法等。分光光度法操作复杂，试剂稳定性差，易受其他金属离子的的干扰，灵敏度差；原子吸收光谱法无法直接区分Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)，只能通过差减法或者其他前处理技术来完成Cr(VI)的检测；离子色谱定性能力较差。电感耦合等离子体质谱联用法以独特的接口技术将电感耦合等离子体的高温电离特性与质谱的灵敏快速扫描相结合而形成的一种高灵敏的分析方法，离子色谱或高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用是目前分析铬形态重要的方法。此外，铬的2种价态在检测过程的转化是存在的，在碱性条件下，Cr(III)容易被氧化成Cr(VI)，一般用较弱的氧化剂如过氧化氢即可被氧化；在酸性条件下，Cr(III)不容易被氧化成Cr(VI)，但在有较强的氧化剂如高锰酸钾存在、温度高于30℃下，Cr(III)离子可能被氧化成Cr(VI)。因此铬价态分析的检测技术仍将是今后分析领域的研究重点之一。由于铬酵母基质复杂，不同的提取方式和检测条件对测定结果有很大的影响，因此需要寻找合适的样品预处理方法，避免分析过程中不同形态铬之间的转化，同时需要寻找更加合理、简单而有效的不同铬价态的分离技术，从而进一步提高检测方法的灵敏度和选择性。目前关于铬酵母中Cr(VI)的HPLC-ICP-MS检测方法的报道仅有2篇，均采用强碱性溶液提取铬酵母中Cr(VI)，导致铬酵母中大量Cr(III)转化为Cr(VI)，因此现有方法无法准确测定铬酵母中Cr(VI)的含量。