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(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南長沙 410208;2.湖南省中藥飲片標(biāo)準(zhǔn)化及功能工程技術(shù)研究中心,湖南長沙 410208;3.湖南省藥食同源功能性食品工程技術(shù)研究中心,湖南長沙 410208;4.郴州市食品藥品檢驗檢測中心,湖南郴州 423000;5.南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇南京 210023)
卷丹百合(LiliumlancifoliumThunb.)為多年生草本植物,它具有養(yǎng)心安神,潤肺止咳的功效[1 - 3]。中藥材產(chǎn)地環(huán)境特征與藥材質(zhì)量安全有著重要的關(guān)聯(lián)性[4 - 7],在國家大力推動中藥材標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的形勢下,從源頭上加強(qiáng)中藥材質(zhì)量安全控制,系統(tǒng)研究中藥材種植基地的灌溉水中的陰離子分布情況很有必要。水中的氟化物、氯化物、溴化物、亞硝酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽、磷酸鹽的含量是判斷灌溉水水質(zhì)的重要指標(biāo)[8 - 9]。目前測定水中無機(jī)陰離子的方法主要有離子選擇電極法、分光光度法、比色法、滴定法和離子色譜法。其中前4種方法操作過程繁瑣,試劑耗費(fèi)大,靈敏度低,而離子色譜法較好地克服了以上缺點(diǎn),具有操作簡便、快速高效等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、環(huán)境等多個領(lǐng)域[9 - 14]。但離子色譜法用于水中無機(jī)陰離子的測定大多集中在飲用水,而對中藥材種植基地的灌溉水中的無機(jī)陰離子的研究則罕見于報道。
ICS-1100型離子色譜儀(美國,Dionex公司),配置Dionexreagent-free-controller淋洗液自動發(fā)生器、溫控電導(dǎo)檢測器、自動再生抑制器、變色龍色譜工作站;SPE-C18小柱(天津亳津科技有限公司)。
1.2.2供試品溶液的制備采用超純水清洗過的聚乙烯瓶采集龍山百合種植基地灌溉水,過SPE-C18小柱去除有機(jī)雜質(zhì),過0.22 μm微孔濾膜,取續(xù)濾液,即得。
1.2.3色譜條件IonPac AS19離子交換柱(250×4 mm,5 μm),IonPacAG19保護(hù)柱(50×4 mm);流動相為20.0 mmol/L KOH溶液,Dionex EGC Ⅲ在線淋洗液發(fā)生器生成。梯度洗脫程序為:0~10 min,10 mmol/L KOH;10~18 min,35 mmol/L KOH;18~23 min,10 mmol/L KOH。流速:1.30 mL/min;柱溫30 ℃;抑制器電流:56.0 mA;進(jìn)樣體積:25 μL。
飲用水中無機(jī)陰離子的測定大多采用取水樣過0.45 μm微孔濾膜后直接進(jìn)樣??紤]到樣本來源的復(fù)雜性,本實(shí)驗比較了過0.22 μm微孔濾膜直接進(jìn)樣,以及先經(jīng)SPE-C18小柱去除有機(jī)雜質(zhì),再過0.22 μm微孔濾膜的分離效果。實(shí)驗證明:直接進(jìn)樣柱壓較高,儀器不穩(wěn)定,導(dǎo)致出峰時間漂移較大;而先經(jīng)SPE-C18小柱去除有機(jī)雜質(zhì),再過0.22 μm微孔濾膜的分離效果較好,柱壓相對較低,故實(shí)驗選擇水樣先過SPE-C18小柱去除有機(jī)雜質(zhì),再過0.22 μm微孔濾膜的方法來處理來源較為復(fù)雜的龍山卷丹百合基地灌溉水水樣。
考察離子交換柱IonPac AS11(250×4 mm)、AS22-Fast(150×4 mm)和IonPac AS19(250×4 mm)不同色譜柱。這3種離子交換柱是常用于快速測定水中無機(jī)陰離子的色譜柱,結(jié)果顯示采用AS22-Fast離子交換柱時各離子出峰時間明顯縮短,但以IonPac AS19為離子交換柱時,其柱效更高。因此,本研究采用IonPac AS19色譜柱進(jìn)行龍山卷丹百合種植基地灌溉水中無機(jī)陰離子的分離。
分別試驗了淋洗液4.5 mmol/L Na2CO3-1.4 mmol/L NaHCO3及15.0、18.0、20.0、23.0、25.0 mmol/L NaOH(KOH),采用梯度洗脫,比較了他們的分離效果。結(jié)果表明,KOH作為淋洗液梯度洗脫分離7種目標(biāo)陰離子效果最好。
淋洗液流速較低時,陰離子之間分離度好,靈敏度高,但相應(yīng)保留時間延長;當(dāng)淋洗液流速較高時,淋洗效率提高,離子保留時間縮短,但陰離子之間分離度和靈敏度下降。本實(shí)驗比較了0.5、0.8、1.0、1.3、1.5、2.0 mL/min流速對陰離子分離效果的影響。結(jié)果顯示,當(dāng)淋洗液流速為0.5、0.8、1.0、1.3 mL/min時陰離子分離效果較好。綜合考慮分離效果和保留時間,選定淋洗液流速為1.3 mL/min。
采用IonPac AS19色譜柱,分別在20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃不同柱溫下考察7種無機(jī)陰離子的分離效果,結(jié)果表明30 ℃下基線平穩(wěn),分離效果較好,儀器穩(wěn)定性強(qiáng)。
2.6.1線性關(guān)系考察配制系列濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在優(yōu)化的色譜條件下進(jìn)樣分析,記錄各無機(jī)陰離子的色譜峰面積,以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),各陰離子的濃度(X,mg/L)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行線性回歸,各陰離子的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表1。
表1 7種陰離子的線性方程、線性范圍和相關(guān)系數(shù)
2.6.2精密度考察取7種陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)溶液150 μL,各陰離子濃度均為10 mg/L,連續(xù)進(jìn)樣5次,記錄色譜峰峰面積,7種陰離子相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=5)分別為0.41%、0.85%、0.62%、0.69%、0.88%、0.58%、0.60%,表明精密度良好。
2.6.3加標(biāo)回收試驗為考察方法的可靠性,取已知陰離子含量的樣品溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗,同一添加水平平行測定3次,測定回收率,結(jié)果見表2。由表2可見回收率良好。
表2 回收試驗結(jié)果(n=3)
2.6.4標(biāo)準(zhǔn)溶液及加標(biāo)試驗色譜圖在上述優(yōu)化的實(shí)驗條件下,以標(biāo)準(zhǔn)混合溶液進(jìn)樣,7種無機(jī)陰離子分離效果較好。實(shí)際灌溉水水樣加標(biāo)固相萃取萃取后,各陰離子分離情況良好。驗證了該方法的可靠性。標(biāo)準(zhǔn)溶液和加標(biāo)溶液經(jīng)固相萃取后色譜圖如圖1所示。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液及加標(biāo)萃取后溶液的色譜圖Fig.1 Chromatograms of standard solution and spiked samples after entrationA.standard solution;B.high additive sample;C.medium additive sample;D.low additive sample,the concentration of each anion in the standard solution is 10 mg/L.
表3 龍山卷丹百合種植基地灌溉水中陰離子含量測定(mg/L)
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本文建立了固相萃取-離子色譜法測定卷丹百合主產(chǎn)地灌溉水中7種無機(jī)陰離子的方法,該方法簡單、快速、分離效果好,具有較高的實(shí)用價值,對中藥產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)控具有重要意義。