高效液相色譜法測(cè)定茶葉中的氟含量

陳小聰，劉珈伶，段玉林，劉 星，楊 黎

(廣西—東盟食品藥品安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，南寧 530001)

高效液相色譜法測(cè)定茶葉中的氟含量

陳小聰，劉珈伶，段玉林，劉 星，楊 黎

(廣西—東盟食品藥品安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，南寧 530001)

建立了一種高效液相色譜法快速、準(zhǔn)確測(cè)定茶葉中氟。樣品經(jīng)浸泡提取后，以鄰苯二甲酸為背景吸收，以Agilent ZORBAX-ODS柱(4.6mm×250mm，5μm)，流動(dòng)相為乙腈-0.1mol/L鄰苯二甲酸溶液(15∶85，V∶V)，柱溫35℃，檢測(cè)波長(zhǎng)294nm，流速1.0mL/min的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：氟在0.5～10.0μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，平均回收率為101.0%。建立的方法準(zhǔn)確、可靠，可以用于茶葉中氟的含量檢測(cè)。

茶葉；氟；高效液相色譜；鄰苯二甲酸

氟是人體必需的微量元素，世界衛(wèi)生組織規(guī)定其適宜量是人均每天攝入量2.5～4.0mg[1-2]，攝入過(guò)量時(shí)可引起氟牙病、氟骨癥、氟尿和鈣代謝紊亂等疾病[3-4]，快速準(zhǔn)確檢測(cè)茶葉中氟含量具有重要的意義。當(dāng)前常見(jiàn)測(cè)定氟的方法有分光光度法[5-6]、離子選擇性電極[7-8]和離子色譜法[9]。離子色譜測(cè)定時(shí)受到樣品基體效應(yīng)影響大、預(yù)處理要求高，對(duì)于氟離子、弱酸根離子和活潑陰離子的測(cè)定難度較大；離子選擇電極和分光光度法在其靈敏度和選擇性方面有待繼續(xù)提升。本文利用鄰苯二甲酸吸收為背景建立起F-的高效液相色譜法，具有較廣泛的應(yīng)用普及性和較高的靈敏度，可用于茶葉中氟的測(cè)定。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

儀器：帶二極管陣列檢測(cè)器的高效液相色譜儀(PDA-HPLC，Waters e2695- 2998)。主要試劑：氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(NaF，1 000mg/L溶于 H2O)、乙腈(色譜純)、鄰苯二甲酸(優(yōu)級(jí)純)、水(超級(jí)純，電阻率為18.2MΩ·cm)、氫氧化鈉(優(yōu)級(jí)純)、綠茶(市售，生產(chǎn)日期2016/11/06)。

1.2 液相色譜條件

Agilent ZORBAX-ODS柱子(4.6mm×250mm，5μm)，流動(dòng)相為0.1mol/L的鄰苯二甲酸水溶液和乙腈，其體積比為85：15。檢測(cè)波長(zhǎng)294nm，柱溫35℃，流速1.0mL/min，進(jìn)樣量10μL。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

移取1mL濃度為100mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液到100mL容量瓶中，用純水定容至刻度搖勻，得濃度為1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10～100mL容量瓶中，用純水定容至刻度搖勻，得濃度為100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液；分別移取0.5、1.0、2.5、5.0、10.0mL于100mL容量瓶中，用純水定容至刻度，搖勻，得標(biāo)準(zhǔn)系列工作液質(zhì)量濃度分別為0.5、1.0、2.5、5.0、10.0μg/mL。

1.4 樣品處理

稱取3.0g綠茶于高52mm、上口內(nèi)徑80mm、底徑45mm的杯子中，注滿沸水，加蓋浸泡5min后過(guò)濾得茶水[10]。濾液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶后定容后待測(cè)。

1.5 離子色譜法

1.5.1 樣品處理 按1.5法處理樣品，濾液經(jīng)C18柱、Ag柱和Na柱過(guò)柱凈化后，過(guò)0.45μm濾膜，待離子色譜儀檢測(cè)。

1.5.2 離子色譜條件 檢測(cè)器：電導(dǎo)檢測(cè)器；色譜柱為Metrosep A Supp 7-250(250mm×4.0 mm)；淋洗液為3.6mmol/L碳酸鈉溶液；流速為0.7mL/min；柱溫為45℃；進(jìn)樣量250μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品前處理方法

樣品前處理采用茶葉感官評(píng)審國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法[10]，以定量的樣品、浸泡水和固定的浸泡時(shí)間來(lái)評(píng)判茶葉中含氟物質(zhì)的浸出，具有可重復(fù)性和科學(xué)性。

2.2 檢測(cè)波長(zhǎng)與流動(dòng)相的選擇

選用具有較強(qiáng)紫外吸收的鄰苯二甲酸作為背景吸收[11]，當(dāng)無(wú)吸收的F-試樣通過(guò)檢測(cè)器流通池時(shí)，紫外吸收將會(huì)降低，在譜圖中將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)負(fù)吸收的峰，其峰面積同F(xiàn)-的含量成正比。以二極管陣列檢測(cè)器(PDA)掃描5μg/mL氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(掃描波長(zhǎng)200～400nm)，最大負(fù)吸收位置為294nm處，提取294nm處的液相色譜圖，確定F-離子最大負(fù)吸收位置為294nm處(圖1)。

(a)PDA光譜圖；(b)294nm處的液相色譜圖圖1 氟的電子吸收光譜

參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.167-2003需將鄰苯二甲酸同乙腈按86：14比例混合后再以0.1mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.6作為流動(dòng)相，但氟離子并未出峰(圖2)。

因此不再調(diào)節(jié)流動(dòng)相pH值，但流動(dòng)相比例也影響著色譜圖效果，實(shí)驗(yàn)以5μg/mL氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣10μL，考察鄰苯二甲酸溶液-乙腈比例分別為92∶8、80∶20、85∶15時(shí)的液相色譜結(jié)果。通過(guò)優(yōu)化其比例，本方法最終采用鄰苯二甲酸溶液：乙腈=85∶15為流動(dòng)相，并在該流動(dòng)相條件下，測(cè)得樣品中被測(cè)組分的保留時(shí)間為2.376min(圖3)。

2.3 線性關(guān)系及儀器檢出限

取質(zhì)量濃度為0.5、1.0、2.5、5.0、10.0μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液分別進(jìn)樣10μL，記錄色譜峰峰面積，以峰面積與濃度作線性回歸，得氟離子的線性回歸方程為Y=14 116X+10 516，相關(guān)系數(shù)r=0.999 8(圖4)。

圖4結(jié)果表明，氟離子在0.5～10μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)色譜峰面積與質(zhì)量濃度之間具有較好的線性關(guān)系。信噪比為3時(shí)，儀器響應(yīng)值N=3×10-5，由線性方程Y=14 116X+10 516，可知斜率為b=14 116，理論檢出限計(jì)算式如式(1)所示：

LOD=3N/b

(1)

圖2 氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液液相色譜(流動(dòng)相pH=8.6)

(a)氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液；(b)樣品 圖3 氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品的液相色譜圖

圖4 氟離子的回歸線性方程曲線

由此計(jì)算出理論最低檢出限為9.0×10-11μg。由于樣品檢出，不斷地稀釋樣品，當(dāng)質(zhì)量濃度稀釋到0.02μg/ mL時(shí)還有檢測(cè)信號(hào)，再向下稀釋時(shí)信號(hào)不明顯，得出該方法的最低檢出限為0.02μg/ mL。

2.4 重復(fù)性試驗(yàn)

以2.5μg/mL的氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)重復(fù)進(jìn)樣6次，每次進(jìn)樣量為10μL。表1結(jié)果表明，溶液氟離子的平均濃度為2.598 3μg/mL，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.13%，該方法精密度較好。

表1 重復(fù)性試驗(yàn)(n=6)

2.5 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

取10μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液3.00mL，加入到3.0g樣品中(該樣品經(jīng)3次測(cè)定后氟離子的平均含量為17.1μg/g)，按樣品同法處理，最終定容至100mL。平行測(cè)定5次，表2結(jié)果表明，樣品平均回收率為101.0%，RSD=1.67%，該方法回收率良好。

2.6 液相色譜法與離子色譜法的測(cè)定結(jié)果對(duì)比

離子色譜(IC)是目前陰離子分析的首選方法[12]。由表3可以看出，2種檢測(cè)方法對(duì)同一茶葉的檢測(cè)相對(duì)偏差都在3%以內(nèi)，可證明采用反相色譜法測(cè)定茶葉中的氟的方法的穩(wěn)定有效。采用離子色譜法測(cè)定的整體偏低，這是由于離子色譜法對(duì)茶葉的浸泡液需要經(jīng)過(guò)C18柱、Ag柱和Na柱的凈化，然后才能過(guò)膜上機(jī)測(cè)試，在樣品的處理過(guò)程存在著損失。

表2 回收率試驗(yàn)(n=5)

表3 液相色譜法和離子色譜法結(jié)果

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用高效液相色譜法對(duì)茶葉中溶出的氟含量進(jìn)行檢測(cè)，并與離子色譜法對(duì)比。在樣品前處理方面省去了過(guò)柱凈化的步驟，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，降低了實(shí)驗(yàn)成本，提高檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度。同時(shí)達(dá)到了一機(jī)多用的目的，對(duì)最大發(fā)揮大型儀器設(shè)備的利用率具有積極的意義?！?/p>

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(責(zé)任編輯 李婷婷)

Detection on Fluoride in Tea by High Performance Liquid Chromatography

CHEN Xiao-cong，LIU Jia-ling，DUAN Yu-lin，LIU Xing，YANG Li

(Guangxi-ASEAN Food and Drug Safety Inspection and Testing Center，Nanning 530001，China)

A quick and accurate High Performance Liquid Chromatography (HPLC)method was established to detect the fluoride illegally added into tea.After extracted and absorbed by hot water，The sample was determined by HPLC and the background absorption was 1，2-Benzenedicarboxylic acid.The separation of fluoride was performed on a Agilent ZORBAX- ODS column (4.6mm×250mm，5μm)using acetonitrile -0.1mol/L 1，2-Benzenedicarboxylic acid(15∶85，v∶v)as the mobile phase with flow rate of 1.0 mL/min.The temperature was 35℃ and the detection was at 254 nm.The result showed that there is a good linear relation in the range of 0.5～10.0μg/mL with correlation coefficient of 0.9998.The average recovery was 101.0%，RSD= 1.67%.The method is accurate and feasible，suitable for determination of fluoride in the tea.

tea；fluoride；HPLC；1，2-Benzenedicarboxylic acid

陳小聰(1974— )，女，研究生，高級(jí)工程師，主要從事食品檢驗(yàn)及質(zhì)量管理。

段玉林(1982— )，高級(jí)工程師，研究方向：食品、保健食品及化工產(chǎn)品的分析檢測(cè)。