Diese Anwendungshinweise beschreiben die Verwendung des Wayeal Ionenchromatographiesystems zur Bestimmung von Guanidinessigsäure und verwandten Verunreinigungen in Futtermittelzusatzstoffen. Die Hauptfunktion von Futtermittelzusatzstoffen besteht darin, die Futterleistung zu verbessern und die Effizienz der Viehproduktion durch Spurenelementergänzung zu steigern.
Die Zusammensetzung von Futtermittelzusatzstoffen unterliegt einer äußerst strengen Kontrolle, um Sicherheit, Wirksamkeit und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu gewährleisten. Sie müssen streng nach festgelegten Standards mit präzisen Anteilen gemäß Produktanweisungen und den Ernährungsbedürfnissen der Tiere zugegeben werden. Eine übermäßige Zugabe kann zu Toxizität führen, während eine unzureichende Zugabe sie unwirksam macht. Die illegale Zugabe von Substanzen ist strengstens untersagt.
Gemäß der Verordnung über die Verwaltung von Futtermitteln und Futtermittelzusatzstoffen ist die direkte Zugabe von Hormonen, nicht zugelassenen chemischen Substanzen und Rohstoffen für Tierarzneimittel strengstens untersagt. Die Qualitätskontrolle von Futtermitteln wird durch die Prüfung von Rohstoffen und Fertigprodukten gewährleistet. Die genaue Gehaltsbestimmung liefert technischen Datensupport für Unternehmen.
Schlüsselwörter:Ionenchromatographie, UV-Detektor, Futtermittelzusatzstoffe.
1. Instrument und Reagenzien
1.1 Liste der Ionenchromatograph-Konfiguration
Tabelle 1 Liste der Instrumentenkonfiguration
|
Nr.
|
Modular
|
Menge
|
| 1 |
IC6200 Serie Ionenchromatographiesystem mit UV-Detektor |
1 |
| 2 |
AS3100 Autosampler |
1 |
| 3 |
SmartLab CDS 2.0 Chromatographie-Workstation |
1 |
| 4 |
MS-5C-P2, 4,6×250 mm |
1 |
1.2 Reagenzien und Standards
Tabelle 2 Liste der Reagenzien und Standards
|
Nr.
|
Reagenzien / Standards
|
Reinheit
|
| 1 |
Guanidinessigsäure (GAA) Flüssigstandards |
507,03 mg/L |
| 2 |
Cyanamid-Flüssigstandards |
1081,29 mg/L |
| 3 |
Dicyandiamid-Flüssigstandards |
1107,72 mg/L |
| 4 |
Glycin-Flüssigstandards |
1344,10 mg/L |
1.3 Experimentiermaterial und Hilfsausrüstung
Vorgefüllter Spritzenfilter, hydrophil, 0,45μm
Spritze (20 ml)
2. Experimentiermethode
2.1 Probenvorbereitung
Genau 0,2 g der getrockneten Probe in einen 250-ml-Becher einwiegen. 100 ml ultrareines Wasser zugeben und den Becher 30 Minuten in ein Ultraschallbad stellen. Diesen Extraktionsvorgang 3- bis 4-mal wiederholen. Den kombinierten Extrakt quantitativ in einen 1000-ml-Messkolben überführen, mit ultrareinem Wasser auf die Marke auffüllen und gründlich mischen. Die vorbereitete Probenlösung wird dann sowohl unverdünnt als auch nach 10-facher Verdünnung verwendet. Ein geeigneter Teil jeder Lösung wird vor der Injektion in das Gerät zur Analyse durch einen 0,22 μm Membranfilter filtriert.
2.2 Experimentbedingungen
Tabelle 3 Chromatographische Bedingungen
| Chromatographiesäule |
MS-5C-P2, 4,6 × 250 mm |
| Eluent |
8–35 mM MSA-Gradientenelution |
| Flussrate |
1 ml/min |
| Laufzeit |
60 min |
| Injektionsvolumen |
10 μl |
| Säulentemperatur |
40 °C |
| Zelltemperatur |
45 °C |
| Wellenlänge |
200 nm |
3. Experimentergebnisse
3.1 Standard-Chromatogramm
Die Analyse wird innerhalb von 60 Minuten abgeschlossen, was eine gute Linearität und eine ausgezeichnete lineare Wiederholbarkeit zeigt. Die Nachweisgrenzen (LOD) und Quantifizierungsgrenzen (LOQ) sind ausgezeichnet, und die Probenwiederholbarkeit ist zufriedenstellend und erfüllt die Testanforderungen.
Abb. 1 Überlagerte Chromatogramme von Kalibrierstandards
3.2 Linearbereich
Geeignete Volumina der Standardlösungen wurden entnommen und verdünnt, um Kalibrierkurven zu erstellen. Die Abweichung der Linearitätstest-Ergebnisse von den bekannten Konzentrationen lag innerhalb der maximal zulässigen Abweichung. Der Korrelationskoeffizient (R) lag für alle Analyten über 0,999, was auf eine ausgezeichnete Linearität hinweist.
Tabelle 4 Lineare Bereiche für jeden Analyten
|
Analyt
|
Linearbereich
|
Korrelationskoeffizient (R)
|
| Guanidinessigsäure |
10–100 mg/L |
0,99994 |
| Cyanamid |
2,5–80 mg/L |
0,99996 |
| Dicyandiamid |
0,1–1 mg/L |
0,99919 |
| Glycin |
5–100 mg/L |
1,00000 |
Abb. 2 Linearitätsergebnisse für jeden Analyten
3.3 Linearitäts-Wiederholungstest
Abb. 3 Überlagerte Chromatogramme von 8 aufeinanderfolgenden Injektionen des niedrigsten Kalibrierstandards (S1) für den Wiederholungstest.
Abb. 4 Überlagerte Chromatogramme von 8 aufeinanderfolgenden Injektionen des mittleren Kalibrierstandards (S3) für den Wiederholungstest
Abb. 5 Überlagerte Chromatogramme von 8 aufeinanderfolgenden Injektionen des höchsten Kalibrierstandards (S7) für den Wiederholungstest
Tabelle 5 Wiederholungstestdaten der Kalibrierkurve
|
Verbindung
|
Kalibrierpunkt
|
Retentionszeit (min) RSD (%)
|
Peakfläche (μS*s) RSD (%)
|
| Guanidinessigsäure |
S1 |
0,282 |
0,28 |
| S3 |
0,22 |
0,754 |
| S6 |
0,284 |
0,28 |
| Cyanamid |
S1 |
0,268 |
0,143 |
| S3 |
0,257 |
0,046 |
| S6 |
0,352 |
0,118 |
| Dicyandiamid |
S1 |
0,811 |
0,396 |
| S3 |
0,706 |
0,043 |
| S6 |
0,906 |
0,027 |
| Glycin |
S1 |
0,221 |
0,263 |
| S3 |
0,171 |
0,101 |
| S6 |
0,232 |
0,035 |
3.4 Nachweisgrenze (LOD) Test
Abb. 6 Chromatogramm des Nachweisgrenztests für Guanidinessigsäure
Tabelle 6 Testdaten für die Nachweisgrenze (LOD) und Quantifizierungsgrenze (LOQ) von Guanidinessigsäure
|
Verbindung
|
Konzentration (mg/L)
|
Signal-Rausch-Verhältnis (S/N)
|
Peak-Höhe (μS)
|
Rauschen (μS)
|
Theoretische LOD (mg/L)
|
Theoretische LOQ (mg/L)
|
| Guanidinessigsäure |
0,01 |
34,844 |
0,124 |
0,007 |
0,001 |
0,003 |
3.5 LOD- und LOQ-Test für Verunreinigungen
Abb. 7 LOD- und LOQ-Test für Verunreinigungen
Tabelle 7 LOD- und LOQ-Testdaten für Verunreinigungen
|
Verbindung
|
Konzentration (mg/L)
|
Signal-Rausch-Verhältnis
|
Peak-Höhe (μS)
|
Rauschen (μS)
|
Theoretische LOD (mg/L)
|
Theoretische LOQ (mg/L)
|
| Cyanamid |
0,25 |
20,436 |
0,057 |
0,006 |
0,037 |
0,122 |
| Dicyandiamid |
0,05 |
74,434 |
0,206 |
0,006 |
0,002 |
0,007 |
| Glycin |
2 |
27,124 |
0,075 |
0,006 |
0,221 |
0,737 |
3.6 Chromatogramme des Probeninhalts und Wiederholungstests
Abb. 8 Chromatogramme von 8 aufeinanderfolgenden Injektionen der unverdünnten Futtermittelzusatzstoffprobe
Tabelle 8 Testdaten für die unverdünnte Futtermittelzusatzstoffprobe
|
Probenname
|
Analyt
|
Proben-Gewicht (g)
|
Endvolumen (ml)
|
Ergebnis (mg/L)
|
Gehalt (g/kg)
|
Retentionszeit RSD (%)
|
Peakfläche (μS·s) RSD (%)
|
| Futtermittelzusatzstoff |
Cyanamid |
0,2 |
1000 |
Nicht nachgewiesen |
Nicht nachgewiesen |
/ |
/ |
| Dicyandiamid |
0,2 |
1000 |
0,099 |
0,495 |
0,397 |
0,44 |
| Glycin |
0,2 |
1000 |
Nicht nachgewiesen |
Nicht nachgewiesen |
/ |
/ |
Abb. 9 Chromatogramme von 8 aufeinanderfolgenden Injektionen der 10-fach verdünnten Futtermittelzusatzstoffprobe
Tabelle 9 Testdaten für die 10-fach verdünnte Futtermittelzusatzstoffprobe
|
Probenname
|
Analyt
|
Proben-Gewicht (g)
|
Endvolumen (ml)
|
Verdünnungsfaktor
|
Ergebnis (mg/L)
|
Gehalt (g/kg)
|
Retentionszeit RSD (%)
|
Peakfläche (μS·s) RSD (%)
|
| 10-fach verdünnte Futtermittelzusatzstoffprobe |
Guanidinessigsäure |
0,2 |
1000 |
10 |
18,61 |
930,5 |
0,083 |
0,637 |
4. Schlussfolgerung
In dieser Studie wurde ein Wayeal Ionenchromatographiesystem zur Bestimmung des Gehalts an Guanidinessigsäure und verwandten Verunreinigungen in Futtermittelzusatzstoffen verwendet. Diese Methode ermöglicht eine genaue Quantifizierung der Zielanalyten in Futtermittelzusatzstoffen und kann überprüfen, ob deren Zugabe mit der Verordnung über die Verwaltung von Futtermitteln und Futtermittelzusatzstoffen übereinstimmt. Durch die präzise Kontrolle des Analytengehalts bietet diese Methode technischen Datensupport für Unternehmen.
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