宛翠秀

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系，安徽 合肥 230036)

鉛是眾所周知的生理性和神經(jīng)性毒物[1]，對重要的器官和系統(tǒng)均會產(chǎn)生不良的影食物和水是人體內(nèi)鉛的主要來源.近年來，由于環(huán)境的污染，茶葉中鉛的超標(biāo)率不斷提高的現(xiàn)象引起了生產(chǎn)者和消費者的廣泛關(guān)注.

鉛的生物毒性不僅與其總量有關(guān)，更大的程度上是由形態(tài)分布所決定.文獻[2－7]介紹了色譜法、光譜法、毛細(xì)管電泳及其聯(lián)用技術(shù)在鉛形態(tài)分析中的應(yīng)用，展望了環(huán)境樣品中痕量元素形態(tài)分析的發(fā)展前景.而茶葉中的形態(tài)研究多集中在某一種茶葉上，而對其形態(tài)分布與其鉛總量的關(guān)系至今未見報道，因此，有必要對這一問題進行深入研究.

1 實驗

1.1 材料準(zhǔn)備

五種茶樣分別為:云南普洱茶，福建綠茶，龍井43，石佛香，福建龍井(以上均為市售).分別各取80g用粉碎機粉碎，并過20目篩，密封袋密封并對其編號 1，2，3，4，5，放置于干燥器內(nèi).

1.2 茶葉中鉛形態(tài)提取影響因素

[8]，對各形態(tài)進行提取，確定方法如下:稱取10g茶樣，用極性逐漸升高的提取劑進行提取.

①80%乙醇，提取以硝酸鉛、氯化鉛為主的無機物及氨基酸鉛等;

②去離子水，提取水溶性有機酸鉛，磷酸二氫鉛(Pb(H2PO4)2)等;

③1mol/L氯化鈉溶液，提取果膠酸鉛與蛋白質(zhì)呈結(jié)合態(tài)或吸著態(tài)的鉛等;

④2%醋酸，提取磷酸氫鉛(PbHPO4)、磷酸鉛(Pb3(PO4)2)等難溶于水的磷酸鹽;

⑤0.6mol/L鹽酸，提取草酸鉛等.

1.2.1 時間對提取率的影響

選取普洱茶為研究對象，溫度為40℃，提取劑體積為50mL，15h后換用等量的新鮮提取劑提取，以后每隔3h換一次，再進行兩次，總共24h，合并四次提取液，濃縮后準(zhǔn)備進行分析.

每三小時換用一次新鮮的提取劑進行提取，合并時間12h，合并四次提取液，濃縮后準(zhǔn)備進行分析.

第一次提取劑提取9h，以后每隔3h換一次，再進行兩次，總共18h，合并四次提取液，濃縮后分析.

1.2.2 提取劑的用量對提取率的影響

選取普洱茶為研究對象，提取劑選取用量為30mL，50mL和70mL對茶樣進行提取，時間合并為24h，溫度為30℃，得到最大的提取率.

1.2.3 溫度對提取率的影響

選取普洱茶為研究對象，溫度設(shè)置為30℃，35℃和40℃，提取劑用量設(shè)置為50mL，實驗時間設(shè)置為24h.

1.3 五種茶葉的形態(tài)分布研究

對選定的五種茶樣普洱茶，福建綠茶，龍井43，石佛香，福建龍井，進行形態(tài)浸提，實驗溫度為35℃;實驗時間為 15h，3h，3h，3h;提取劑用量為50mL.

1.4 鉛含量分析

得到各形態(tài)浸提液進行消化處理，最后定容至25mL，進入火焰原子吸收分光光度分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 最佳的提取條件

由于實驗種屬差異，根據(jù)情況設(shè)置各種不同的影響因素，得出結(jié)果分別為表1－3所示。

表1 時間對提取率的影響

表2 提取劑用量對提取率的影響

表3 溫度對提取率的影響

本次所采用的是單因素試驗，在選定提取劑用量為50 mL，試驗溫度為40℃時，表1可以看出，浸提時間設(shè)置為12h，普洱茶的各形態(tài)提取率明顯低于18h和24h的提取液，殘渣態(tài)高達28.26%，說明在時間設(shè)置為12h時，浸提率很低，浸提很不完全，而18h和24h的各形態(tài)提取率都較為接近，從數(shù)據(jù)上看，24h要略高于18h，由于實驗過程中可能造成的誤差導(dǎo)致這部分差距均在正常范圍以內(nèi).而12h數(shù)據(jù)誤差則太大.

茶葉中形態(tài)提取，提取劑使用過多易造成環(huán)境污染，過少形態(tài)提取不完全，產(chǎn)生假象.為了探求合適的提取劑用量，達到最佳的實驗效果.溫度為30℃，時間為24h，選用提取劑體積為30mL、50mL和70mL;表2說明提取劑用量為30 mL時，殘渣態(tài)數(shù)值達到27.45%，提取非常不完全，而50mL相較于70mL的各部分都比較接近，數(shù)值差距在實驗允許誤差范圍之內(nèi)，因此，選取50mL作為合適提取溶劑的用量.

圖1 鉛的形態(tài)分布圖

對鉛進行浸提的溫度設(shè)置太高，提取劑易揮發(fā)，太低則提取不完全.合適的溫度在茶葉形態(tài)提取率中起到至關(guān)重要的作用.從表3中可以看出溫度為40℃時，各形態(tài)的提取率要略低于30℃和35℃，30℃與35℃下的浸提率數(shù)據(jù)基本上在誤差范圍以內(nèi)，所得的合適的溫度為30℃或35℃.這跟劉軍[8]等人對中草藥中各形態(tài)的鉛提取所采用的溫度、時間以及提取劑用量均為一致.

2.2 形態(tài)分布

形態(tài)指確定分析物質(zhì)的原子和分子組成形成的過程，即元素的各種存在形態(tài)，包括游離態(tài)、共價結(jié)合態(tài)、絡(luò)合配位態(tài)、超分子結(jié)合態(tài)等定性和定量的分析[9].而植物體內(nèi)重金屬元素的化學(xué)形態(tài)分析采取類似于土壤中重金屬形態(tài)分組的逐級提取法進行形態(tài)分析.本文對選取的五種茶葉進行實驗，結(jié)果如圖1所示:

結(jié)果表明:不同地方同一品種茶葉(龍井43，福建龍井)由于鉛總量的不同，導(dǎo)致各相應(yīng)形態(tài)浸提百分率的差異性很大.而相同地方不同品種茶葉(龍井43，石佛香)雖然鉛總量略有差距，但從形態(tài)分布上來看，相應(yīng)的鉛形態(tài)的浸提率相差很小.對于所選的所有茶葉形態(tài)分布，其規(guī)律基本為，鹽酸提取物＞醋酸提取物＞乙醇提取物＞水提取物＞氯化鈉提取物，幾種茶葉中的鉛主要以活性較低的醋酸和鹽酸提取態(tài)為主，范圍從47.78% －70.30%，還有一部分鉛以更加穩(wěn)定的形態(tài)存在于殘渣態(tài)之中.活性較高可能被人體直接吸收或者有可能轉(zhuǎn)化成易于被人體吸收的醇提、水提和鹽提的形態(tài)比例很小，順序一般為醇提＞水提＞鹽提，三者之和為23%－42%.

3 討論

實驗所得鉛的形態(tài)分布規(guī)律主要與鉛的特性和鉛在植物體內(nèi)的具體的遷移過程有關(guān)，由于鉛離子帶正電，而細(xì)胞壁，茶樹內(nèi)的蛋白質(zhì)、多肽、有機酸以及多酚類都有可能與其絡(luò)合形成鉛的不同形態(tài).另外，鉛還可能與無機陰離子結(jié)合形成無機鹽沉淀.鉛的形態(tài)與分布就是與這些基團共同作用的結(jié)果.

對于茶葉中的鉛總量與鉛形態(tài)的關(guān)系，茶葉中的鉛總量越大，其難溶的醋酸提和鹽酸提所占百分比也相應(yīng)的增加，而較易被人體吸收的醇提、水提和鹽提比例反而減小，這也說明了茶葉中的鉛總量增加并不意味著茶葉的鉛毒性也相應(yīng)的增加，在一定程度上為國家制定茶葉標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù).

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