茶葉樣品中鉻的液相色譜分析方法的研究

　　【摘 要】 采用微波灰化、固相萃取和高效液相色譜的方法對(duì)茶葉樣品中的鉻進(jìn)行了測(cè)定分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明灰化過程通過程序升溫的方法能得到良好的效果，在二苯卡巴肼溶液和磷酸溶液中，鉻能和顯色劑形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，此絡(luò)合物可被Sep-Pak C18的小柱吸附富集，使用5mL～10mL丙酮可完全洗脫，富集倍數(shù)可達(dá)到10倍。洗脫的樣品在Eclipse XDB-C18（5μm，4.6×150mm）柱上，以丙酮和磷酸鹽緩沖溶液為淋洗液，檢測(cè)波長(zhǎng)為543nm下分離測(cè)定，樣品中鉻的檢出線可達(dá)到2ng。實(shí)驗(yàn)表明此方法在茶葉樣品的測(cè)定中能得到良好的效果。
　　【關(guān)鍵詞】 科技創(chuàng)新 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
　　近幾年來(lái)，全國(guó)市場(chǎng)上屢次出現(xiàn)用鉛鉻綠染色過的假冒偽劣茶葉，用這種顏料只要很少的分量，就可以讓茶葉變色。但樣品按傳統(tǒng)合成色素的檢測(cè)方法無(wú)法檢出。國(guó)內(nèi)對(duì)鉛鉻綠的檢測(cè)研究報(bào)道也很少。由于鐵藍(lán)在鉛鉻綠中的比例無(wú)法確定（5%～45%不等），因此可以鉛鉻綠中的鉛鉻黃含量的高低表征鉛鉻綠含量的高低，即試樣中鉛鉻綠的含量可以鉛鉻黃計(jì)。由于直接測(cè)定鉻酸鉛含量的難度很大，可通過測(cè)定樣品中的鉛、鉻來(lái)間接測(cè)定。從已知文獻(xiàn)中可知茶葉中一般都含有鉛，比鉻的含量要高，因此鉻含量是樣品中比較敏感的物質(zhì)。若鉻含量低于已知茶葉樣品的本底值，則可以肯定試樣中不含鉻酸鉛，也就不含鉛鉻綠；如試樣中檢出超過本底值最高鉻含量，試樣中可能添加了鉛鉻綠。目前國(guó)內(nèi)外六價(jià)鉻檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法均采用分光光度法，二苯碳酰二肼發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)能生成穩(wěn)定的紫紅色絡(luò)合物。由于該體系穩(wěn)定，干擾少，顯色反應(yīng)選擇性高，大多數(shù)的離子干擾都不大。由于茶葉中鉻的本底濃度低，基體干擾大，通常需要事先進(jìn)行富集才能達(dá)到滿意的效果。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，將HPLC與分光光度法聯(lián)用，突破了靈敏度和選擇性難以統(tǒng)一的矛盾，形成了高效液相色譜光度法，在無(wú)機(jī)痕量分析中有了廣泛的應(yīng)用。因而本試驗(yàn)采用固相萃取分離富集技術(shù)和高效液相色譜法提出了一種方便、快速地分析茶葉樣品中鉻的分析方法。不僅可消除各種干擾，而且還大大提高檢測(cè)靈敏度。
　　1 試驗(yàn)部分
　　1.1主要儀器和試劑
　　Cr標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：100mg/L；Cr標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：1.0mg/L，吸取一定量的Cr標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用水稀釋而成；二苯碳酰二肼溶液：2.5g/L；70%磷酸溶液；丙酮；pH2.5 10mmol磷酸氫二鉀；試驗(yàn)用水為高純水。
　　液相色譜：Agilent technoligies 1000 series；固相萃取裝置：agela負(fù)壓16通道；微波灰化爐：CEM Phoenix Standard Unit。
　　1.2試驗(yàn)方法
　�。�1）樣品前處理
　　稱取研磨的茶葉粉末10g左右（精確到0.001g）于50ml瓷坩堝中，在電爐上低溫碳化（110℃～130℃）后，置于灰化爐中，10℃/min逐步升溫，至500℃，并保持在500℃下干灰化處理1h，后以20℃/min升溫至800℃，保持2h，至樣品完全灰化，呈灰白色為止。試劑空白同時(shí)操作�；以�在冷卻后用少量蒸餾水濕潤(rùn)，再加入2mol/L鹽酸，在電爐上低溫溶解（如無(wú)法完全溶解的可加入幾滴30%過氧化氫溶液），然后用蒸餾水定容10mL容量瓶中，待測(cè)，同時(shí)做試劑空白[8]。
　�。�2）柱前衍生
　　移取1mL待測(cè)液于50mL容量瓶中，加入蒸餾水大約30mL，再加入1mL二苯卡巴肼溶液及1mL磷酸溶液，最后用蒸餾水稀釋到刻度，混勻。靜止20分鐘后進(jìn)行測(cè)定。
　　（3）固相萃取富集
　　衍生后的溶液以2.0mL/min速度通過Sep-PakC18柱。用5mL～10mL丙酮溶液洗脫吸附在柱上的二苯偶氮碳酰肼的絡(luò)合物，后以丙酮定容至10mL。
　�。�4）色譜測(cè)定
　�。�5）色譜條件和參數(shù)表
　　表1 色譜條件和參數(shù)
　　按照上述色譜條件下的色譜圖見圖1，圖中6.39分鐘的峰為鉻的衍生產(chǎn)生物的色譜峰。
　　圖1 衍生后色譜圖
　　2 結(jié)果與討論
　　2.1工作曲線及檢出限
　　配置一系列不同濃度的六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.2.2測(cè)定。將色譜峰面積（或峰高）對(duì)六價(jià)鉻濃度作圖2，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。
　　表2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
　　圖2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線 圖3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
　　由圖2和圖3可得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：
　　H=0.6259×C+0.3759 復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.9993
　　A=14.962×C+11.152 復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.997
　　從圖表和回歸分析可以看出，無(wú)論使用峰面積還是峰高對(duì)濃度進(jìn)行回歸都可以得到良好的線性關(guān)系。
　　高效液相色譜法測(cè)定茶葉中的六價(jià)鉻，靈敏度較高，檢測(cè)低限為0.2μg/50mL，相當(dāng)于2mg/Kg樣品。從資料和文獻(xiàn)來(lái)看，大部分的茶葉樣品中的鉻的本底值基本上都小于2mg/Kg，因此為了測(cè)定的準(zhǔn)確性，要進(jìn)行樣品的濃縮富集處理。
　　2.2固相萃取富集條件
　　Sep-PakC18固相萃取小柱為反相柱，小柱對(duì)無(wú)機(jī)離子與試劑生成的絡(luò)合物的萃取可用疏水締合原理解釋，二苯碳酰二肼與Cr生成的絡(luò)合物具有一定的疏水性，以水溶液通過小柱時(shí)能富集在柱上，改用少量溶劑強(qiáng)度大的溶劑（乙醇、乙腈、丙酮等）洗脫就能把絡(luò)合物洗下而達(dá)到富集目的。
　　試驗(yàn)表明，用5mL的丙酮以2.0mL/min的流速可把小柱上富集的絡(luò)合物和試劑能完全洗下，因此試驗(yàn)選用10mL的丙酮洗脫至10mL容量瓶中，用丙酮定容，以相應(yīng)的試劑空白做參比，液相色譜進(jìn)行測(cè)定。
　　2.3穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
　　目標(biāo)絡(luò)合物的穩(wěn)定性以及在色譜過程分析中的重現(xiàn)性對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。因此將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液按上述方法進(jìn)行測(cè)定，并相隔一定時(shí)間后重復(fù)進(jìn)樣，結(jié)果見表3。由表3可以看出：在10小時(shí)以內(nèi)，目標(biāo)化合物很穩(wěn)定，方法重現(xiàn)性好。
　　表3 衍生物的穩(wěn)定性
　　把吸附有Cr-二苯偶氮碳酰肼絡(luò)合物的Sep-PakC18放置于避光處，在室溫下，分別在10min、1h、2h測(cè)定有色絡(luò)合物的吸光度和色譜分析，結(jié)果表明，吸附在Sep-PakC18上的有色絡(luò)合物在2h內(nèi)能夠保持穩(wěn)定。從SPE-PakC18柱上洗脫下來(lái)的樣品的色譜圖，見圖4。由圖可見衍生物能很好的被富集，其他的組分基本上保持原來(lái)的峰高，沒有太大的變化。
　　圖4 富集后樣品色譜圖
　　2.4干擾消除
　　因此采用高效液相色譜法測(cè)定茶葉中的六價(jià)鉻，以二苯基碳酰二肼作為衍生劑，選擇性高，Cu2+、Zn2+、Cr3+、Al3+等金屬離子的干擾都不大。Fe3+雖可與二苯基碳酰二肼作用成黃棕色絡(luò)合物，但在樣品分離分析過程中采用磷酸氫二鉀作緩沖溶液，F(xiàn)e3+與PO43-生成穩(wěn)定的無(wú)色絡(luò)合物，從而消除了Fe3+的干擾。在對(duì)樣品進(jìn)行柱前衍生后，不同組分經(jīng)色譜柱分離后，按流出的順序先后到達(dá)檢測(cè)器。只要檢測(cè)條件合適，不同組分能有效分離，則各種干擾就可消除。
　　2.5實(shí)際樣品分析
　　圖5 含美術(shù)綠綠茶衍生色譜圖
　　由圖5可見實(shí)際樣品測(cè)定中的復(fù)雜成分基本上對(duì)測(cè)定沒有什么干擾。
　　由于鉛鉻綠屬于茶葉中禁止添加的物質(zhì)，故在進(jìn)行回收率試驗(yàn)時(shí)選擇了方法測(cè)定低限及使茶葉呈不同程度綠色的三個(gè)濃度水平的鉻酸鉛進(jìn)行添加，結(jié)果見表4。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，方法的回收率、精密度試驗(yàn)結(jié)果滿足測(cè)定要求。
　　3 結(jié)論
　　●樣品前處理方法，采用灰化方法，能夠很好地消解樣品；
　　●使用二苯碳酰二肼作為螯合劑，具有良好的絡(luò)合效果和選擇性，同時(shí)具有良好的穩(wěn)定性，能滿足測(cè)定的要求；
　　●本研究選用博納艾杰爾Cleanert ODS C18（封端）為固相萃取柱，能夠很好地富集衍生產(chǎn)物，同時(shí)能對(duì)樣品有很好的凈化作用；
　　●衍生物具有良好的穩(wěn)定性；
　　●實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過固相萃取和高效液相色譜能很好地消除樣品中的干擾；
　　●在高效液相色譜上采用丙酮和磷酸氫二鈉和磷酸緩沖溶液為流動(dòng)相，采取梯度淋洗的方法能得到滿意的分析效果。

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