譚和平 ， 周黎黎 ， 徐文平 ， 趙愛(ài)平 ， 譚福元

（1.中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院，四川 成都 610021；2.茶葉標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610021）

0 引 言

茶是廣受世界人民喜愛(ài)的飲料，飲茶有益于身體健康，卻也日漸暴露出許多飲用安全問(wèn)題。茶中的各種無(wú)機(jī)陰離子攝入過(guò)量對(duì)人體健康有危害[1]，因此有必要全面測(cè)定茶葉中無(wú)機(jī)陰離子的含量。

查閱近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于茶葉中無(wú)機(jī)陰離子檢測(cè)方法的研究文獻(xiàn)及標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其進(jìn)行了整理，電極法等傳統(tǒng)化學(xué)方法由于對(duì)離子有良好的選擇性而得到廣泛的應(yīng)用，但其檢測(cè)離子單一，操作繁瑣。隨著現(xiàn)代分析儀器的發(fā)展，現(xiàn)有文獻(xiàn)大多采用離子色譜法一次性測(cè)定茶葉中無(wú)機(jī)陰離子，但報(bào)道的各種方法在檢測(cè)氟離子的數(shù)據(jù)上卻存在較大差異，范圍從幾十到幾千μg/g不等[2-4]。造成差異的主要原因?yàn)椴枞~中存在大量的弱解離的有機(jī)酸，這些有機(jī)酸與氟的保留行為非常接近，從而干擾氟的測(cè)定。為了解決離子色譜法測(cè)定茶葉中氟離子的干擾問(wèn)題，并同時(shí)達(dá)到測(cè)定茶葉中多種無(wú)機(jī)陰離子含量的目的。該文利用強(qiáng)疏水性分離柱，通過(guò)KOH梯度淋洗，最終建立了能準(zhǔn)確測(cè)定茶葉中包括氟化物在內(nèi)的8種無(wú)機(jī)陰離子的含量的方法，并通過(guò)方法學(xué)嚴(yán)格驗(yàn)證其可靠性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶樣：天崗玉芽（重慶榮昌）；龍井（浙江新昌縣城關(guān)鎮(zhèn)新昌龍井廠）；普餌茶（云南省思茅市南屏鎮(zhèn)）；鐵觀音（福建省安溪縣）；紅茶（云南下關(guān)）。

試劑：標(biāo)準(zhǔn)溶液及淋洗液試劑均為優(yōu)級(jí)純，實(shí)驗(yàn)用水均采用二次去離子水。

1.2 儀器

戴安公司離子色譜儀（ICS-2100）。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確配制 F-、Cl-、NO3-、PO43-、SO42-、BrO3-、Br-、NO2-混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按不同濃度梯度進(jìn)樣，以濃度-峰高繪制各離子的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 茶樣處理

茶樣按GB/T 8302-2002《茶 取樣》，磨碎混勻后過(guò)60目孔篩，105℃烘至恒重備用。

取（2±0.002 0）g茶樣，置于 250 mL錐形瓶中，精確加入100mL新煮沸的水沖泡茶樣，搖勻，放置5min后抽濾，過(guò)活性炭萃取小柱，過(guò)0.2μm微孔濾膜，恒溫放置約30min后待測(cè)。

1.5 色譜條件及測(cè)定方法

色譜柱：IonPac AS15（4×250mm）

流動(dòng)相：KOH溶液（免化學(xué)試劑）外加水模式

流速：1.4mL/min。

梯度程序：0～3min 0.8mmol/L KOH

3～22.5min 0.8～7.8 mmol/L KOH

23～40min 38mmol/L KOH

40.1 ～50min 60mmol/L KOH

50.1 ～55min 0.8mmol/L KOH

檢測(cè)池溫度：35℃。

柱溫：30℃。

進(jìn)樣量：25μL。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜分離條件的選擇

通過(guò)改變流動(dòng)相的流速（1.2～1.6 mL/min）和梯度程序進(jìn)行條件篩選，由圖1和圖2可知，茶葉樣品中8種無(wú)機(jī)陰離子在1.5所述梯度色譜條件下能夠得到完全的基線分離，氟化物與相鄰的小分子有機(jī)酸也能完全分開(kāi)。

圖1 8種無(wú)機(jī)陰離子標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

圖2 茶葉（鐵觀音）樣品色譜圖

2.2 不同前處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)比較了C18、活性炭、RP柱對(duì)去除茶湯有機(jī)物干擾的效果。通過(guò)將茶湯分別過(guò)C18、活性炭、RP柱，收集洗脫液，采用液相色譜檢測(cè)，比較洗脫前后離子色譜峰總面積，得出各小柱對(duì)茶湯有機(jī)物的去除率。

由表1可以看出，活性炭的去除效果最好，可達(dá)93%，不僅有效地去除了茶多酚、生物堿、色素等干擾，同時(shí)保護(hù)色譜柱。

表1 3種凈化柱去除茶湯有機(jī)物干擾的試驗(yàn)結(jié)果

2.3 方法學(xué)驗(yàn)證結(jié)果

2.3.1 工作曲線與檢出限

在已確定的色譜條件下，分別對(duì)上述5個(gè)梯度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行IC分析，并以各離子濃度-峰面積作圖，得到各離子的工作曲線。其工作曲線在需要的線性范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性相關(guān)（表2），并且8種待測(cè)離子能達(dá)到完全分離（圖1）。

表2 工作曲線與檢出限

表3 方法回收率

用去離子水配制10個(gè)接近空白的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)行IC分析，并以3倍噪聲計(jì)算出各陰離子的檢出限（表2），可以看出各陰離子的檢出限均較低，表明該方法的靈敏度較好。

2.3.2 方法的回收率

以鐵觀音為例進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，分別加入3個(gè)濃度水平計(jì)算回收率，結(jié)果見(jiàn)表3。表3顯示，茶葉中測(cè)出的這5種陰離子回收率都比較好，說(shuō)明該方法準(zhǔn)確度高。

2.3.3 方法的重復(fù)性

采用該方法對(duì)鐵觀音茶樣分別進(jìn)行了6次重復(fù)測(cè)定，計(jì)算測(cè)定結(jié)果的RSD，結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以看出，5種陰離子測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD值均較小，表明該方法的重復(fù)性良好。

2.3.4 測(cè)量結(jié)果的不確定度

為了更準(zhǔn)確地表述測(cè)定結(jié)果的可靠程度，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行不確定度評(píng)定。從該方法自身出發(fā)，考慮了由稱(chēng)樣、體積、曲線擬合、分析儀器、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、方法測(cè)定重復(fù)性引起的6個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，確定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（C）。根據(jù)包含因子k=2，得到方法測(cè)定結(jié)果的擴(kuò)展不確定度U，見(jiàn)表5，以便更可靠地評(píng)定測(cè)定結(jié)果。

表4 不同無(wú)機(jī)陰離子的重復(fù)性

表5 測(cè)定結(jié)果的不確定度評(píng)定

2.4 部分茶樣的無(wú)機(jī)陰離子含量

采用該方法對(duì)5類(lèi)茶中的無(wú)機(jī)陰離子進(jìn)行檢測(cè)，從表6可以看出，大多數(shù)茶樣中能檢測(cè)出F-、Cl-、NO3-、PO43-、SO42-5種無(wú)機(jī)陰離子，而5種茶樣中其余的3種無(wú)機(jī)陰離子BrO3-、Br-、NO2-均低于該方法的檢出限。

3 結(jié)束語(yǔ)

除上述實(shí)驗(yàn)外，也參考了文獻(xiàn)報(bào)道的其他方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了茶葉中無(wú)機(jī)陰離子含量：（1）電極法選擇性好，不受有機(jī)酸干擾，但受到Fe3+、Al3+的干擾極大，需針對(duì)不同的干擾離子含量加入與之匹配濃度的掩蔽劑，否則對(duì)結(jié)果影響很大，因此其操作性差、方法適用性差[5-6]；（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較過(guò)離子色譜碳酸鹽體系和氫氧化物體系，碳酸鹽體系雖然洗脫能力強(qiáng)，但茶葉中奎尼酸與氟離子共洗脫，造成測(cè)量結(jié)果偏大；而氫氧化物梯度體系能明顯改善共洗脫現(xiàn)象，但若采用AS11-HC柱分離，氟離子與相鄰的小分子有機(jī)酸非常近[7-8]，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)若茶樣中氟離子濃度稍大時(shí)即無(wú)法實(shí)現(xiàn)基線分離，影響準(zhǔn)確定量，該方法還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

表6 5種茶樣無(wú)機(jī)陰離子含量

綜上所述，該文選擇的疏水性極強(qiáng)AS-15柱能使氟離子與干擾峰達(dá)到基線分離，通過(guò)梯度淋洗能同時(shí)測(cè)定茶葉中8種無(wú)機(jī)陰離子含量，經(jīng)過(guò)方法學(xué)驗(yàn)證，方法檢出限低、準(zhǔn)確度高，并且重復(fù)性好；尤其是采用沸水沖泡進(jìn)行前處理，科學(xué)而簡(jiǎn)單，能真實(shí)反映出人們飲茶中攝入的無(wú)機(jī)陰離子含量，有利于指導(dǎo)健康飲茶，是茶葉無(wú)機(jī)陰離子檢測(cè)值得推薦的方法。

[1]譚和平，周黎黎，王智，等．茶葉中無(wú)機(jī)陰離子測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn)的研究進(jìn)展[J]．中國(guó)測(cè)試技術(shù)，2008，34（2）：9-12．

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