譚和平，張玉蘭，高 楊，呂 昊，陳能武，孫羽婕

（中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院，四川 成都 610021）

0 引 言

茶葉中全磷的測(cè)定方法一般參照鉬藍(lán)比色法（GB/T 5009.87-2003）[1]，植株全硫的測(cè)定采用離子色譜法[2]和比色法[3]等。離子色譜法、比色法檢出限較高，離子色譜法測(cè)定硫的檢出限為0.2μg·g-1[2]，比色法測(cè)定磷、硫的檢出限分別為 0.2μg·g-1[1]、0.3μg·g-1[3]，且比色法存在前處理程序繁瑣、穩(wěn)定性差等不足之處，若顯色時(shí)間、顯色溫度控制不當(dāng)，均會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）可同時(shí)進(jìn)行多元素定量分析，具有檢出限低、線性范圍寬、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)[4-5]。磷和硫?qū)偃埸c(diǎn)低、易揮發(fā)的非金屬元素，運(yùn)用ICP-AES測(cè)定磷和硫，若采取測(cè)定其他微量金屬元素的儀器條件較難測(cè)定準(zhǔn)確[6]。因此，為保證茶葉中磷和硫測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度及精密度，該文擬改善ICP-AES相關(guān)工作條件，如延長(zhǎng)氬氣吹掃光路時(shí)間和等離子體穩(wěn)定時(shí)間、增加光路吹掃氣氣流等，同時(shí)進(jìn)行方法學(xué)考察，以期將該方法更好地應(yīng)用于茶葉及其他植物樣品分析。

1 試驗(yàn)與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：美國(guó)熱電電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（IRIS IntrepidⅡ）；微波消解儀（Mars X，CEM，USA）；超純水發(fā)生器（Milli-Q Synthesis MILLIPORE，USA）；試劑純化系統(tǒng)（Analab,France）。

試劑：濃硝酸（GR級(jí)，經(jīng)純化），雙氧水（GR級(jí)，經(jīng)純化），實(shí)驗(yàn)用水均為超純水（電阻率>18MΩ·cm）。磷、硫元素帶證書標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，使用時(shí)按一定比例稀釋成所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線

準(zhǔn)確吸取5.00mL磷、硫單標(biāo)溶液（1000μg·mL-1），置于50 mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻，配制成混合標(biāo)準(zhǔn)使用液，儲(chǔ)存于聚乙烯瓶?jī)?nèi)，4℃保存，備用。此溶液每毫升相當(dāng)于0.1mg磷、硫。再將上述磷、硫混合標(biāo)準(zhǔn)使用液逐級(jí)稀釋成不同濃度系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，待測(cè)。磷和硫標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)r>0.9999。

1.3 樣品處理

稱取茶葉樣品0.5～1.0g（精確至0.0001g）于聚四氟乙烯消解罐中，加6mL硝酸，放置過夜，再加入1mL過氧化氫，蓋好內(nèi)蓋，旋緊外套，放入微波消解儀中。消解完成待自然冷卻，將試樣消化液轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶中，用超純水少量多次洗滌消解罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，待測(cè)，同時(shí)作試劑空白。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器譜線選擇

ICP-AES譜線的選擇直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。ICP-AES測(cè)定磷可選擇P213.618和P178.287，樣品中Cu對(duì)P213.618產(chǎn)生嚴(yán)重譜線干擾，而P178.287無相關(guān)光譜干擾。測(cè)定硫較靈敏的譜線有S182.034和S180.731，二者同屬紫外光區(qū)譜線，但S182.034強(qiáng)度大于S180.731。綜合考慮干擾少、強(qiáng)度大等因素，選擇P178.287、S182.034為分析譜線。

2.2 不同工作條件的測(cè)定效果比較

首先，采用測(cè)定其他微量金屬元素的普通工作條件（表1）測(cè)定茶葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW 10016），如表2。由結(jié)果看出，其測(cè)定值均明顯低于標(biāo)稱值，其中磷含量3364μg·g-1，僅為標(biāo)稱值的74.8%，表明普通工作條件不適合茶葉中磷和硫含量分析，須改善相關(guān)工作條件單獨(dú)測(cè)定。

表1 ICP-AES普通工作條件

表2 茶葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW 10016）檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)查閱文獻(xiàn)及前期實(shí)驗(yàn)摸索，最終確定了ICPAES測(cè)定磷和硫的最佳工作條件（表3），較普通工作條件（表1），重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)氬氣吹掃光路時(shí)間和等離子體穩(wěn)定時(shí)間、光路吹掃氣氣流及積分時(shí)間等。表2茶葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW 10016）檢測(cè)結(jié)果顯示，最佳工作條件的磷、硫測(cè)定值分別為 4340μg·g-1、2893μg·g-1，均在標(biāo)稱值范圍內(nèi)，表明該條件適合茶葉中磷和硫含量分析。

表3 ICP-AES測(cè)定磷和硫最佳工作條件

表4 山原純茶葉樣品6批次檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性（n=6）

2種工作條件測(cè)定結(jié)果差異的主要原因是：P178.287、S182.034屬紫外光區(qū)譜線，延長(zhǎng)氬氣吹掃光路時(shí)間和等離子體穩(wěn)定時(shí)間等措施，增加了儀器光室純度，最大程度減少了光室中氧氣對(duì)紫外光譜吸收，從而提高了儀器靈敏度和穩(wěn)定性。以下擬從方法重復(fù)性、方法再現(xiàn)性、回收率實(shí)驗(yàn)及檢出限等方面對(duì)磷、硫最佳工作條件下的樣品測(cè)定結(jié)果進(jìn)行方法學(xué)考察。

2.3 方法重復(fù)性

每批次用同一個(gè)含量未知的茶葉樣品（山原純）進(jìn)行平行6次測(cè)定，以6次測(cè)定值RSD檢驗(yàn)測(cè)定結(jié)果之間的一致性，即方法重復(fù)性（表4）。由表4看出，每批次6次平行的磷、硫測(cè)定值RSD分別為0.8%～1.5%、0.4%～1.6%，表明每批次樣品測(cè)定結(jié)果精密度好，該方法具可重復(fù)性，能夠滿足茶葉中磷和硫含量的測(cè)定。

2.4 方法再現(xiàn)性

為進(jìn)一步考察方法再現(xiàn)性，在相同分析條件下，不同時(shí)間間隔內(nèi)，連續(xù)處理6批次樣品，分別計(jì)算磷和硫每批次測(cè)定結(jié)果平均值，求算RSD，如表5。結(jié)果表明，該方法穩(wěn)定可靠（磷和硫測(cè)定值RSD分別為1.0%、2.6%），能夠滿足茶葉中磷和硫含量的分析要求，方法具可再現(xiàn)性。

表5 山原純茶葉樣品6批次檢測(cè)結(jié)果再現(xiàn)性（n=6）

表6 山原純茶葉樣品磷含量加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表7 山原純茶葉樣品硫含量加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5 回收率實(shí)驗(yàn)

稱取12份平行茶葉樣品，其中6份分別加入相當(dāng)于2.0mg·g-1磷和硫元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)（表6、表7）。由表6、表7看出，磷和硫加標(biāo)回收率分別為94.2%～101.0%、91.9%～95.6%，結(jié)果理想。

2.6 方法檢出限

重復(fù)測(cè)定空白溶液11次，取3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差值為相應(yīng)方法的檢出限，該方法磷和硫檢出限分別為0.02μg·g-1和 0.03μg·g-1，滿足實(shí)驗(yàn)要求。

3 結(jié)束語

磷和硫?qū)偃埸c(diǎn)低、易揮發(fā)的非金屬元素，應(yīng)用ICP-AES測(cè)定茶葉中磷和硫含量，不能采用測(cè)定其他微量金屬元素的普通工作條件。磷和硫最佳光譜吸收位于紫外區(qū)域，為保證測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度，須改善相關(guān)工作條件單獨(dú)分析磷和硫含量，如延長(zhǎng)氬氣吹掃光路時(shí)間、等離子體穩(wěn)定時(shí)間和積分時(shí)間、增加光路吹掃氣氣流等，以消除氧氣在紫外區(qū)域內(nèi)的吸收對(duì)磷和硫信號(hào)值的影響。ICP-AES最佳工作條件測(cè)定磷、硫，其測(cè)定值穩(wěn)定可靠，檢出限分別為 0.02μg·g-1和 0.03μg·g-1，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)比色法、離子色譜法檢出限，能夠滿足茶葉中磷和硫分析要求。該方法同樣適用于其他植物樣品中磷和硫含量分析。

[1]GB/T 5009.87—2003，食品中磷的測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[2] 孫翠香，黃賽花，畢鴻亮.堿熔-離子色譜法同時(shí)測(cè)定植株中氯和硫的含量[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2007，24（4）：583-586.

[3] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2004.

[4] Marl′a R.Determination of heavy metals for the quality control in argentinian herbal medicines by ETAAS and ICP-OES[J].Food and Chemical Toxicology，2007（45）：1060-1064.

[5] Yang D H.Determination of cadmium bioaccessibility in herbalmedicinesand safety assessmentby in vitro dissolution and ICP-AES[J].Microchim Acta，2009（167）：117-122.

[6] Charles B B，Kenneth J F.Concepts，instrumentation and techniques in inductively coupled plasma atomic Emission spectrometry[M].ThePerkin-ElmerCorp，1989：4-22.