اندازه‌گیری بنزوات سدیم و پتاسیم در آزمایشگاه با استفاده از HPLC
مقدمه
بنزوات سدیم و بنزوات پتاسیم از نگهدارنده‌های رایج در صنایع غذایی و دارویی هستند که برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و کپک‌ها استفاده می‌شوند. به دلیل تأثیرات احتمالی این ترکیبات بر سلامت، اندازه‌گیری دقیق و کنترل غلظت آن‌ها در محصولات اهمیت بسیاری دارد. یکی از روش‌های دقیق و حساس برای اندازه‌گیری این مواد، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) است. این مقاله به بررسی روش‌های استفاده از HPLC برای اندازه‌گیری بنزوات سدیم و پتاسیم در آزمایشگاه می‌پردازد.
بنزوات سدیم و پتاسیم: خواص و کاربردها
بنزوات‌ها به عنوان نگهدارنده‌های شیمیایی معمولاً در محیط‌های اسیدی (pH کمتر از 4.5) استفاده می‌شوند، زیرا در این شرایط به فرم فعال خود یعنی اسید بنزوئیک تبدیل می‌شوند. بنزوات سدیم و پتاسیم در محصولاتی مانند نوشابه‌های گازدار، آب‌میوه‌ها، انواع سس‌ها و محصولات دارویی به کار می‌روند. طبق استانداردهای جهانی، غلظت مجاز بنزوات‌ها در محصولات غذایی باید به دقت کنترل شود تا از بروز مشکلاتی مانند حساسیت‌های پوستی، سردرد و مشکلات گوارشی جلوگیری شود.
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
HPLC یکی از دقیق‌ترین روش‌ها برای جداسازی و اندازه‌گیری ترکیبات مختلف در یک نمونه است. این روش بر اساس جداسازی مواد بر مبنای جذب یا دفع متفاوت آن‌ها در یک ستون کروماتوگرافی عمل می‌کند. روش HPLC مزایای زیادی از جمله دقت بالا، حساسیت بالا، و زمان کوتاه برای اندازه‌گیری دارد.
تجهیزات و مواد لازم برای اندازه‌گیری بنزوات‌ها
برای اندازه‌گیری بنزوات سدیم و پتاسیم در آزمایشگاه با استفاده از HPLC، به تجهیزات و مواد زیر نیاز است:
- دستگاه HPLC مجهز به آشکارساز UV-Vis
- ستون کروماتوگرافی C18 به طول 25 سانتی‌متر و قطر داخلی 4.6 میلی‌متر
- فاز متحرک: معمولاً از ترکیبی از آب و متانول یا استونیتریل با نسبت خاص به عنوان فاز متحرک استفاده می‌شود.
- محلول‌های استاندارد بنزوات سدیم و پتاسیم برای کالیبراسیون دستگاه.
- نمونه‌های غذایی یا دارویی که حاوی بنزوات سدیم یا پتاسیم هستند.
مراحل انجام آزمون HPLC برای بنزوات سدیم و پتاسیم
1. آماده‌سازی نمونه
ابتدا نمونه‌ها باید به روش مناسب آماده‌سازی شوند. برای نمونه‌های غذایی، ابتدا نمونه باید همگن شود و سپس با حلال مناسب (مثلاً آب مقطر یا متانول) استخراج شود. بعد از استخراج، نمونه از طریق فیلتراسیون عبور داده می‌شود تا هرگونه ذرات معلق حذف شوند.
2. آماده‌سازی محلول‌های استاندارد
محلول‌های استاندارد از بنزوات سدیم و پتاسیم در غلظت‌های مختلف تهیه می‌شوند. این محلول‌ها برای کالیبراسیون دستگاه HPLC استفاده می‌شوند تا منحنی کالیبراسیون به دست آید و بتوان غلظت بنزوات موجود در نمونه‌ها را محاسبه کرد.
3. انتخاب فاز متحرک
فاز متحرک در HPLC معمولاً ترکیبی از آب و یک حلال آلی مانند متانول یا استونیتریل است. فاز متحرک باید به گونه‌ای انتخاب شود که جداسازی بهینه بنزوات سدیم و پتاسیم از سایر مواد موجود در نمونه را فراهم کند. معمولاً نسبت 60:40 یا 70:30 از آب به متانول یا استونیتریل استفاده می‌شود.
4. تزریق نمونه‌ها
نمونه آماده شده به دستگاه HPLC تزریق می‌شود. حجم تزریق معمولاً بین 10 تا 20 میکرولیتر است. پس از تزریق، نمونه وارد ستون کروماتوگرافی می‌شود و مواد تشکیل‌دهنده آن بر اساس تمایل آن‌ها به فاز ثابت و فاز متحرک از هم جدا می‌شوند.
5. تشخیص و تحلیل
آشکارساز UV-Vis با طول موج مناسب (معمولاً در حدود 230 تا 250 نانومتر) برای تشخیص بنزوات‌ها استفاده می‌شود. با عبور ترکیبات از ستون و رسیدن به آشکارساز، پیک‌های مربوط به بنزوات سدیم و پتاسیم روی کروماتوگرام ظاهر می‌شوند. مدت زمان لازم برای رسیدن هر پیک به آشکارساز (زمان بازداری) به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی هر ماده بستگی دارد.
6. محاسبه غلظت بنزوات‌ها
غلظت بنزوات سدیم و پتاسیم در نمونه با استفاده از منحنی کالیبراسیون و مساحت زیر پیک‌ها در کروماتوگرام محاسبه می‌شود. دستگاه HPLC به طور خودکار غلظت هر ترکیب را با توجه به کالیبراسیون انجام‌شده محاسبه می‌کند.
دقت و صحت آزمون HPLC
روش HPLC دارای دقت و صحت بالایی است. با این حال، برای اطمینان از نتایج آزمون، باید کالیبراسیون منظم دستگاه، استفاده از مواد استاندارد معتبر، و رعایت شرایط آزمون مانند دما و فشار ثابت انجام شود. همچنین، برای به حداقل رساندن خطاهای احتمالی، استفاده از روش‌های آماری مانند تکرار آزمون و محاسبه ضریب انحراف استاندارد توصیه می‌شود.
نتیجه‌گیری
HPLC یک روش بسیار مؤثر و دقیق برای اندازه‌گیری بنزوات سدیم و پتاسیم در محصولات غذایی و دارویی است. این روش با استفاده از تجهیزات پیشرفته و اصول علمی دقیق، به تجزیه و تحلیل ترکیبات نگهدارنده موجود در نمونه‌ها پرداخته و کمک می‌کند تا از رعایت استانداردهای ایمنی مواد غذایی اطمینان حاصل شود. رعایت دقیق مراحل آزمون و استفاده از مواد استاندارد باکیفیت، تضمین‌کننده نتایج دقیق و قابل اعتماد است.
بدون دیدگاه