（分析化学专业论文）离子色谱法在食品分析中的应用研究.pdf

摘要 离子色谱法在食品分析中的应用研究 分析化学专业硕士研究生屈晶 指导教师周光明教授 摘要 离子色谱法是利用离子交换原理和液相色谱技术测定溶液中阴离子和阳离子的一种分析 方法，是液相色谱法的一种。离子色谱分析具有快速简便、高灵敏度、选择性好的特点，自 1 9 7 5 年问世以来发展迅速，已经广泛应用于环境监测、农业、生物医药、工业、食品等领域。 目前已成为分析化学领域中发展最快的分析方法之一。离子色谱法以多组分同时测定的突出 优点成为食品中阴离子、离子型化合物分析的理想方法，对具有营养学、卫生学意义的食品成 分及食品添加剂安全的研究有不可估量的作用。近年来，离子色谱法作为官方标准方法的数 目越来越多，食品分析已成为目前离子色谱法的主要应用研究方向之一。 本文主要由两部分组成。第一部分是综述，这部分评述了近年来离子色谱检测技术的发 展以及在食品分析中的应用。第二部分是研究报告。首先是离子色谱法在食品成分分析方面 的应用。研究了中草药成分的离子色谱测定方法，分别用电导检测器和脉冲安培检测器测定 了中草药中的无机阴离子、有机酸和水溶性糖类。研究了离子色谱法测定茶叶浸泡液及茶饮 料中氟离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子含量的方法。其次是离子色谱法在食品添加剂安全 方面的应用。建立了同时测定食品中苯甲酸、山梨酸、糖精钠和三聚磷酸钠的方法，以及用 离子色谱抑制电导检测法测定食品中甲醛次硫酸氢钠的含量，结果令人满意。 1 中草药成分的离子色谱法研究 建立并优化了高效、简便的阴离子交换色谱分析中草药中的无机阴离子、有机酸和糖类 化合物的方法。采用m e t r o s e pas u p p 4 - 2 5 0 分离柱，1 8m m o l ln a 2 c 0 3 和1 7m m o l l n a h c 0 3 以及2 丙酮混合淋洗液，电导抑制检测，分离测定f 、c l 、b r 、n 0 2 、n 0 3 、p 0 4 3 、 s 0 4 和草酸、苹果酸和富马酸等无机阴离子和有机酸。采用m e t r o s e pc a r b1 ( 1 5 0 x 4 0 n u n ) 分离柱，1 0 0m m o l ln a o h 淋洗液，脉冲安培检测，分离测定阿拉伯糖、半乳糖、葡萄 西南大学硕+ 学位论文 糖、甘姑糖和果糖等糖类化物。方法快速、有效分析厂中草药的成分，结果满意。 2 离子色谱法测定茶水中的茶氟、硝酸盐和亚硝酸盐 建立了测定茶水中氟离子、硝酸盐和亚硝酸盐含量的离子色谱检测方法，选用m e t r o s e p as u p p 4 2 5 0 分离柱，在线渗析进样，以1 5m m o l ln a 2 8 4 0 7 和2m m o f ln a h c 0 3 为混合淋洗 液，以抑制型电导检测器进行检测。该方法的线性范围为1 - 5 0m g l ，相关系数为0 9 9 7 9 一, 0 9 9 9 9 ，检出限为0 0 1 5 - 0 0 7 9m g l ，r s d 为1 7 6 - 一2 1 2 ，样品回收率为9 6 9 1 0 3 1 。 该方法样品预处理效果好，色谱峰分离好，有较高的准确度和回收率，精密度好，适用于茶 水含量分析。 3 离子色谱法测定食品中的四种添加剂 建立了离子色谱法测定食品中苯甲酸、山梨酸、糖精钠和三聚磷酸钠等食品添加剂方法。 试样采取沉淀预处理法，m e t r o s e pas u p p 4 2 5 0 分离柱，以1 5m m o l lk o h 作淋洗液，电 导抑制检测。在优化分离条件下4 种添加剂的检出限为0 0 8 2 - - 0 1 8 8m g l 。连续8 次进样， 相对标准偏差为2 1 0 - - 2 8 8 。样品测定的平均回收率为9 6 2 - - - 1 0 1 1 。方法快速、有效 分析了4 种添加剂，结果满意。 4 离子色谱法测定食品中的甲醛次硫酸氢钠 建立测定食品中的甲醛次硫酸氢钠含量的离子色谱法，选用m e t r o s e pas u p p 4 2 5 0 分 离柱，在线渗析进样，以1 0m m o l ln a o h 作淋洗液，抑制型电导检测器进行检测。该方法的 线性范围为0 1 0 1 0 0 0m g l ，相关系数为0 9 9 9 8 ，检出限为0 0 4m g l ，r s d 为3 1 4 ，样 品回收率为9 9 6 , - - - 1 0 1 4 。该方法适用于腐竹等食品中甲醛次硫酸氢钠的测定，灵敏度高， 结果准确，简便易行。 关键词：离子色谱食品分析阴离子有机酸单糖 a1 9 s t r a c t a p p l i c a t i o ns t u d i e st ot h ed e t e r m i n a t i o n o f f o o ds a m p l e sb y i o nc h r o m a t o g r a p h y s p e c i a l i t y ：a n a l y t i c a lc h e m i s t r y p o s t g r a d u a t e ：q uj i n g m e n t o r ：p r o f z h o ug u a n g m i n g a bs t r a c t i cb a s e do nt h o e r yo fi o ne x c h a n g ea n di ci so n ek i n do fl cm e t h o d sw h i c hi su s e dt od e t e c t n e g i o na n dc a t i o ni ns o l u t i o n i th a sb e e nd e v e l o p e dr a p i d l ys m c ei n v e n t e di n19 7 5a n dw i d e l yu s e d i ns p h e r e so fe n v i r o n m e n tm o n i t o r , a g r i c u l t u r e ，b i o l o g y , p h a r m a c y , i n d u s t r ya n df o o db e c a u s eo f s i m p l i c i t y , q u i c k n e s s ，h i 曲s e n s i t i v i t ya n ds e l e c t i v i t y i cm a r k e db ys i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no f m u l t i - c o m p o n e n th a sb e c a m et h ei d e a l l ym e t h o df o rd e t e c t i n gn e g i o na n di o n - t y p ec o m p o u n da n di t p l a yav e r yi m p o r t a n tr o l e i nt h es e c u r i t yr e s e a r c ht h a tb e a r i n gt h es i g n i f i c a n c eo fh y g i e n ea n d n u t r i t i o no ff o o di n g r e d i e n t sa n da d d i t i v e s r e c e n t l y , i ca sa no f f i c a ls t a n d a r dm e t h o di si n t o d u c e d m o r ef r e q u e n t l ya n df o o da n a l y s i sb yi ch a sb e e no n eo f t h em a i na p p l i c a t i o n t h i st h e s i sc o n t a i n st w os e c t i o n s o n ei sr e v i e wr e l a t e dt od e v e l o p m e n to fi cd e t e c t i o na n d a p p l i c a t i o no ff o o da n a l y s i s t h eo t h e ri sr e s e a r c hr e p o r tw h i c hi sc o m p o s e da sf o l l o w s ：1 ) i o n c h r o m a t o g r a p h yi nt h ea p p l i c a t i o no ff 0 0 dc o m p o s i t i o na n a l y s i s f i r s t , i cm e t h o df o rh e r b si s s t u d i e d ，s u p p r e s s e dc o n d u c t i v i t yd e t e c t o ra n dp u l s e da m p e r o m e 仃i cd e t e c t o ra r ei n t r o d u c e dt od e t e c t i n o r g a n i ca n i o n sa n do r g a n i ca c i da n dw a t e r - s o l u b l ec a r b o h y d r a t ei nh e r b s s e c o n d l y , a p p o a c ht o d e t e c tf l u o r i d e ，n i t r a t ea n dn i t r i t ei nt e aa n dt e ab e v e r a g ei ss t u d i e d 2 ) a p l i c a t i o no fi ci nt h e s e c u r i t yo f f o o da d d i t i v e s f i r s t , t h em e t h o do fs i m u l t a n e o u s l yd e t e r m i n a t i o no fb e n z o i ca c i d ，s o r b i c a c i d ，s a c c h a r i ns o d i u ma n ds o d i u mt r i p o l y p h o s p h a t ei se s t a b l i s h e d s e c o n d l y , t h ec o n t e n to fs o d i u m f o r m a l d e h y d es u l f o x y l a t ei nf 0 0 di s d e t e c t e db ys u p p r e s s e dc o n d u c t i v i t yd e t e c t o r , t h eo m c o m e s s h o ws a t i s f a c t o r y 1 s t u d yo nd e t e r m i n a t i o no fc h i n e s eh e r b a lm e d i c i n ei n g r e d i e n t su s i n gi o nc h r o m a t o g r a p h y h i g h - p e r f o r m a n c ea n i o n - e x c h a n g ec h r o m a t o g r a p h yw a so p t i m i z e df o rd e t e r m i n a t i o no fi n o r g a n i c a n i o n s ，o r g a n i ca c i da n ds u g a r si nc h i n e s eh e r b a lm e d i c i n e m e t r o s e pas u p p 4 2 5 0w a ss e l e c t e d a st h es e p a r a t i o nc o l u m n , 1 8m m o l ln a 2 c 0 3 ，1 7m m o l f bn a h c 0 3a n d2 a c e t o n ew e r eu s e da s t h ee l u e n ta n ds u p p r e s s e dc o n d u c t i v i t yd e t e c t i o n , s e p a r a t i o na n dd e t e r m i n a t i o no fi n o r g a n i ca n i o n s l 西南大学硕十学位论文 a n do r g a n i ca c i di n c l u d i n gf l u o r i d ei o n , c h l o r i d ei o n , b r o m i d ei o n , n i t r i t ei o n , n i t r a t ei o n , p h o s p h a t e i o n , s u l f a t ei o na n do x a l i ca c i d m a l i ca c i da n df u m a r i ca c i d m e t r o s e pc a r bl ( 1 5 0 4 0m m ) w a ss e l e c t e da st h es e p a r a t i o nc o l u m n , 1 0 0m m o l ln a o hw e r eu s e da st h ee l u e n ta n dp u l s e d a m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n , s e p a r a t i o na n dd e t e r m i n a t i o no fs u g a r si n c l u d i n ga r a b i n o s e ，g a l a c t o s e ， g l u c o s e ，m a n n o s ea n df r u c t o s e c h i n e s eh e r b a lm e d i c i n ei n g r e d i e n t sw e r ef a s td e t e r m i n e de f f e c t i v e l y , a n dt h er e s u l t so f t h ed e t e r m i n a t i o nw e r es a t i s f i e d 2 d e t e r m i n a t i o no f f l u o r i d e ，n i t r a t ea n dn i t r i t ei nt e ab yi o nc h r o m a t o g r a p h y t od e v e l o pa ni o nc h r o m a t o g r a mm e t h o df o rd e t e r m i n a t i o no ff l u o r i d e ，n i t r a t ea n dn i t r i t ei nt e a m e t r o s e pas u p p 4 - 2 5 0w a ss e l e c t e da st h es e p a r a t i o nc o l u m n o n - l i n ed i a l y s i si n j e c t i o n , 15 m m o l ln a 2 8 4 0 7a n d2m m o l ln a h c 0 3w e r eu s e d 鹪t h ee l u e n tw i t hs u p p r e s s e dc o n d u c t i v i t y d e t e c t i o n t h el i n e a rr a n g ew a s1 - 5 0m g l ，t h er e l a t i v ec o e f f i c i e n tw a so 9 9 7 9 - - 。0 9 9 9 9 ，t h e d e t e c t i o nl i m i tw a s0 0 1 5 - 。0 0 7 9m g l ，t h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o nw a s1 7 6 “- 2 1 2 ，t h e r e c o v e r yr a t e sw e r e9 6 9 - - 1 0 3 1 t h i sm e t h o dp r e s e n t sag o o de f f e c to fp r e t r e a t m e n ta n d c h r o m a t o g r a p h i cp e a l 【s e p a r a t i o na n dw i t has a t i s f a c t o r yr e c o v e r yr a t e ，a c c u r a c ya n dp r e c i s i o n t h i s m e t h o dc a l lb ea p p l i e dt od e t e r m i n a t i o no f c o n t e n ta n a l y s i so f t e a 3 d e t e r m i n a t i o no ff o u rk i n d so f a d d i t i v e si nf o o db yi o nc h r o m a t o g r a p h y am e t h o dw a s d e v e l o p e df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fa d d i t i v e si nf o o di n c l u d i n gb e n z o i ca c i d s o r b i c a c i d , s a c c h a r i ns o d i u ma n ds o d i u mt r i p o l y p h o s p h a t eb yi o nc h r o m a t o g r a p h y s a m p l ew a sp r e t r e a t e d b yd e p o s i t i o n , m e t r o s e pas u p p 4 - 2 5 0w a ss e l e c t e d 嬲t h es e p a r a t i o nc o l u m n , 1 5m m o u lk o h w e r eu s e d 弱t h ee l u e n ta n ds u p p r e s s e dc o n d u c t i v i t yd e t e c t i o n t h ed e t e c t i o nl i m i t so fo 0 8 2 - 0 18 8 m g lw e r ea c h i e v e du n d e rt h eo p t i m a lc o n d i t i o n s t h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o nf o rt h ee i g h t c o n s e c u t i v ed e t e r m i n a t i o n sw e r e2 10 2 8 8 t h ea v e r a g er e c o v e r yp e r c e n t a g e so ft h es a m p l e d e t e c t i o nw e r e9 6 2 1 0 1 1 f o u rk i n d so fa d d i t i v e sw e r ef a s td e t e r m i n e de f f e c t i v e l y , a n dt h e r e s u l t so ft h ed e t e r m i n a t i o nw e r es a t i s f i e d 4 d e t e r m i n a t i o no fs o d i u mf o r m a l d e h y d es u l f o x y l a t ei nf o o db yi o nc h r o m a t o g r a p h y a ni o nc h r o m a t o g r a mm e t h o di sd e v e l o p e df o rd e t e r m i n a t i o no fs o d i u mf o r m a l d e h y d es u l f o x y l a t e i l lf b o d m e t r o s e pas u p p 4 2 5 0w a ss e l e c t e d 勰t h es e p a r a t i o nc o l u m n , o n l i n ed i a l y s i si n j e c t i o n , 10m m o l ln a o hw e r eu s e da st h ee l u e n tw i t hs u p p r e s s e dc o n d u c t i v i t yd e t e c t i o n 1 1 圮l i n e a rr a n g e w a so 1 0 - 1 0 0 0m g a ，t h er e l a t i v ec o e f f i c i e n tw a so 9 9 9 8 ，t h ed e t e c t i o nl i m i tw a so 0 4m g l ，t h e r e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o nw a s3 1 4 t h er e c o v e r yr a t e sw e r e9 9 6 1 0 1 4 t h em e t h o d , w h i c h i su s e dt od e t e r m i n es o d i u mf o r m a l d e h y d es u l f o x y l a t ei ny u b ae t c ；i ss e n s i t i v e ，a c c u r a t e ，q u i c ka n d s u i t a b l ef o rr o u t i n ef o o da n a l y s i s k e y w o r d s ：i o nc h r o m a t o g r a p h y f o o da n a l y s i sa n i o n o r g a n i ca c i d m o n o s a c c h a r i i v 独创性声明 学位论文题目：离王鱼谱选在盒晶盆板史数应届研究 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者： 胁胁 签字日期：加f d 年6 月8 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文： 1 2 ) 的电化学响应下实 现的，所以低浓度n a o h 为流动相时每次进样前色谱柱需要再生处理，需要柱后 加入浓碱( 2 0 0m m o l ln a o h ) 以提高被测物的灵敏度。实验中加入n a a c 来增加 分离的选择性，但是效果并不明显。当n a o h 浓度为1 0r e t o o l j “f ，5 种单糖峰分 西南大学硕十学何论文 离效果最好，且保留时间适中。当色谱柱温度超过4 0 时，半乳糖和葡萄糖的分 离变差；当色谱柱温度低于2 5 时，各色谱峰变宽，灵敏度降低。选用色谱柱温 度为3 2 ，峰形和分离效果较好。调节流速分别为1 0 、o 8 、o 5m l m i n ，当流 速降低时保留时间延长较多，但对峰的分离程度影响不大，因此，为了提高实验 的效率，选用1 0m l m i n 作为淋洗液流速。 2 2 样品处理方法的选择 超声波能破坏植物药材的细胞，使溶媒能渗透到药材细胞中，从而加速药材 中的有效成分溶解于溶媒中，以提高有效成分的提出率。水是一种强的极性溶剂， 中草药中亲水性的成分如无机盐、糖类、有机酸盐等都能被水溶出。因此本实验 采用的是超声辅助水提取方法。 传统的手工前处理是采用孔径0 4 5l am 的一次性过滤头进行过滤。当样品中 含有非常细小的颗粒时，容易造成过滤膜堵塞。采用带有过滤盖的自动进样器可 以减少堵塞，但由于过滤器的孔径通常比一次性过滤头大，小颗粒容易受到垂直 压力的作用而附着在过滤膜上，因此，这种过滤方法仍然存在堵塞且价格昂贵的 缺点。采用英蓝渗析技术，样品在渗析池中进行渗析，膜孔径0 2ui i l ，离子可以通 过，蛋白质和有机大分子被挡在膜另- n ，渗析时间为6 1 0m i n , 可以实现好的 渗析率( 9 6 ) ，真实反映样品浓度，简化了样品处理操作步骤，大大节省样品测 定时间，使系统误差和偶然误差大大下降。被处理的样品是被引入到渗析池的下半 仓，然后让其沿着渗析槽到达废液瓶中，在蠕动泵的作用下，渗析池的上半仓近 似真空。从而使样品穿越渗析膜进入到进样环中。由于超滤槽呈螺旋状，过滤沉 淀会被冲走，因此不会发生堵塞现象。 2 3 样品标准色谱图 在优化的色谱条件下分析1 0 种无机阴离子和有机酸的标准溶液，峰面积定量。 其分离情况见图l 。分析5 种单糖的标准溶液，峰高定量，分离情况见图2 。 1 6 第二部分研究报告 c 疗 i t ，m i n 图11 0 种无机阴离子和有机酸标准样品的色谱图 f i g1 c h r o m a t o g r a mo f t e ni n o r g a n i ca n i o n sa n do r g a n i ca c i d ss t a n d a r ds a m p l e 1 f2 c i 。3 n 0 2 。4 b r 5 n 0 3 。6 p 0 4 3 。7 s 0 4 2 。8 苹果酸9 草酸1 0 富马酸 1 f l u o r i d e2 c h l o r i d e3 n i t r i t e4 b r o m i n e5 n i t r a t e6 p h o s p h a t e7 s u l f a t e 8 m a l i ca c i d9 o x a l i ca c i d10 f u m a r i ca c i d 5却签越箱棚 t m i n 图25 种单糖标准样品的色谱图 f i g2c h r o m a t o g r a mo f t h ef i v em o n o s a e c h a r i d e ss t a n d a r ds a m p l e 1 阿拉伯糖2 半乳糖3 葡萄糖4 甘露糖5 果糖 1 a r a b i n o s e2 g a l a c t o s e3 g l u c o s e4 m a n n o s e5 f r u c t o s e 2 4 线性范围和检出限的测定 以无机阴离子和有机酸的峰面积( 少) 对其质量浓度( x ) 进行线性回归，以单 糖的色谱峰高( y ) 对其质量浓度( x ) 进行线性回归，得到回归方程和相关系数见 表1 。检出限计算按照公式：d l = 3 x n o s i e h c ，得到的结果见表1 。 1 7 两南大学硕七学位论文 表1 线性范围和检出限 t a b l e1l i n e a rr a n g e sa n dd e t e c t i o nl i m i t s 2 5 精密度与加标回收率 将混合标准溶液连续迸样6 次做精密度实验，得到阴离子和有机酸峰面积测 定值的相对标准偏差( r s d ) 为：f ：2 1 0 、c 1 。：1 7 2 、n 0 2 。：2 1 9 、b r - 1 8 8 、 n 0 3 。：0 9 7 、p 0 4 3 - ：2 3 5 、s 0 4 2 ：2 2 5 、苹果酸：1 5 6 、草酸：2 4 9 、富 马酸：1 5 8 。得到单糖峰高测定值的相对标准偏差( r s d ) 为：阿拉伯糖：1 8 7 、 半乳糖：2 6 4 、甘露糖：2 4 7 、果糖：1 7 3 。 选择不同药材8 份，在测出其本底值后，添加一定浓度的混合标准溶液，按 照预处理方法同样处理并分别进样8 次，做回收率实验。结果得到测定的平均加 标回收率见表2 。 1 8 第二部分研究报告 表2 回收率的试验结果 t a b l e2t h er e s u l t so ft h er e c o v e r yp e r c e n t a g e 2 6 样品检测 样品的色谱图见图3 、图4 。8 种中草药样品的测定结果见表2 、表3 。 i o240 o位t 41 6循 t m i n 图3 麻黄样品的色谱图 f i g3c h r o m a t o g r a mo f t h ee p h e d r as a m p l e 1 f 2 c i 3 n 0 2 5 n 0 3 6 p 0 4 争7 s 0 4 2 8 苹果酸9 草酸l o 富马酸 1 f l u o r i d e2 c h l o r i d e3 n i t r i t e5 n i t r a t e6 p h o s p h a t e7 s u l f a t e 8 m a l i ca c i d9 o x a l i ca c i d10 f u m a r i ca c i d 1 9 西南大学硕+ 学何论文 3 0 0 0 置 桓 誊煳 2 嘲 1 鲫 1 0 0 0 o 图4 黄芪样品的色谱图 4 0 t m i n f i 9 4c h r o m a t o g r a mo f t h ea s t r a g a l u ss a m p l e 3 葡萄糖5 果糖 3 g l u c o s e 5 f r u c t o s e 表3 样品的检测结果( m g g ) t a b l e3t h er e s u l t so f t h es a m p l e s ( m g g ) 表4 样品的检测结果( m g g ) t a b l e4t h er e s u l t so f t h es a m p l e s ( m g g ) 第二部分研究报告 蔓曼曼皇曼曼曼曼曼鼍曼曼曼量曼笪皇曼舅i ii 1 i i i i i 皇曼皇曼鼍笪曼曼量皇曼曼曼曼量鼍曼曼曼鼍量量皇 3 小结 本文研究建立并优化了高效、简便的阴离子交换色谱分析中草药中的无机阴 离子、有机酸和单糖的方法。方法灵敏度高，准确性好，操作简单，适用性强， 具有一定的实用价值。可以为医药界研究中草药成分含量提供种快速的分析手 段。 2 1 第二部分研究报告 皇曼曼曼曼曼曼曼皇皇曼曼舅曼曼暑曼量皇i - - 一 = i il i - -i i 舅曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼鼍 二、离子色谱测定法测定茶水中的茶氟、硝酸盐和亚硝酸盐 氟是人体内重要的微量元素之一，是牙齿及骨骼不可缺少的成分，但过量摄 入可引起氟斑牙、氟骨症。亚硝酸盐可与次级胺( 仲胺、叔胺、酰胺及氨基酸) 结合，形成亚硝胺而诱发消化系统癌变【1 2 4 1 。硝酸盐在细菌的作用下可还原成亚硝 酸盐，使血液的载氧能力下降，导致高铁血红蛋白症。茶叶含有许多对人体健康 有益的成分，但随着环境污染的日益加重，农药、化肥等的大量使用，生物体中 残留物质，尤其是有害成分( 如f 。、n 0 2 - 和n 0 3 ) 越来越受到人们的关注。准确 测定茶水中f 。、n 0 2 - 和n 0 3 的含量有非常重要的食品安全和卫生学意义。 目前，茶叶中氟的测定方法按g b t 5 0 0 9 1 8 2 0 0 3 t 1 2 5 】有扩散氟试剂比色法、灰 化蒸馏氟试剂比色法、氟离子选择电极法。前2 种方法操作繁琐，费时费力。第 3 种方法虽然操作简单，但是要精确控制总离子强度缓冲剂的加入量和浓度，进行 大批量样品测定时需要消耗大量的试剂，每次实验还要重新校准曲线。硝酸盐和 亚硝酸盐的分析方法有化学发光法、分光光度法和离子色谱法。 已有离子色谱法测定茶水中成分含量的文献报道1 2 6 。1 2 7 】，但采用灰化蒸馏的预 处理法，繁琐费时。茶叶的基体复杂，其中的水溶性杂质不仅会严重干扰目标物 的测定，而且高负载的样品还会损坏色谱柱或堵塞流路、泵及检测器。本文采用 渗析技术，1 0 0 的去离子水冲泡茶叶后超声萃取1 5m i i l ，0 4 5pm 微孔滤膜过滤 后在线渗析进样，选用弱的淋洗液实现弱保留离子的分离，使得f 。、n 0 2 和n 0 3 的定量成为可能，方法简单可行。 1实验部分 1 1 仪器和试剂 瑞士万通公司( m e t r o h m ) 8 6 1a d v a n c e dc o m p a c ti c ，8 3 3i cl i q u i dh a n d i n g u n i t 蠕动泵，m e t r o s e p a s u p p4 2 5 0 ( 2 5 0 4 0m m ) 阴离子交换柱，m e t r o s e p a s u p p4 5g u a r d 保护柱( 5 0 4 0m m ) ，电导检测器，m s mi i 化学抑制器， 低脉冲串联式双活塞往复泵，双通道蠕动泵，色谱工作站为m e t r o h mi c - n e t2 3 ， 超声波清洗器( 上海必能信超声波有限公司) ，隔膜真空泵( 天津市腾达过滤器件 厂) ，0 4 5pm 微孔滤膜。 甲酸( 分析纯) ( 成都化学试剂厂) ，草酸( 分析纯) ( 成都市科龙化工试剂厂) ， 碳酸钠( 分析纯) ( 上海虹光化工厂) ，碳酸氢钠( 分析纯) ，硼酸( 分析纯) 均为 重庆吉元化工有限公司化学试剂厂出品，乙酸( 分析纯) ( 成都市医药公司化学试 剂部) ，氯化钠( 分析纯) ( 重庆金邦医药化工有限公司) ，氟化钠( 分析纯) ，亚 两南大学硕+ 学位论文 硝酸钠( 分析纯) 均为重庆北碚化学试剂厂出品，超纯水。 1 2 色谱条件 分离柱：m e t r o s e pas u p p 4 - 2 5 0 阴离子交换柱，淋洗液：1 5m m o l ln a 2 8 4 0 7 和2m m o l ln a h c 0 3 混合溶液，流速：1 0m l m i n ，进样量：2 0p l ，再生液：5 0 m m o l lh 2 s 0 4 溶液。 1 3 样品预处理 茶叶：用1 0 0 的去离子水冲泡茶叶2g ，超声萃取1 5m i i l 0 4 5l am 微孔滤 膜过滤处理后渗析进样。 茶饮料：无需处理直接渗析进样。 1 4 标准曲线的绘制 准确称取氟化钠0 2 2 1 0g ，亚硝酸钠0 1 4 9 9g ，硝酸钠o 1 3 7 1g ，分别溶于1 0 0 m l 容量瓶中，定容至刻度，配制成1 0 0 0m g l 的标准储备液。 用移液管分别移取标准储备液，配制f 。浓度为1 0 、2 o 、5 o 、1 0 0 、1 5 0m g l ， n 0 2 。和n 0 3 浓度为2 0 、5 0 、1 0 0 、1 5 0 、2 0 0m g l 的混合标准溶液。 2 结果与讨论 2 1 淋洗液的选择 茶叶样品的成分复杂，大分子物质不会对f 的分离造成干扰，但其中的无机阴 离子、有机酸盐和弱离解的组分和氟离子共洗脱，要选择弱的淋洗液使其分离。 使用典型淋洗 烈a 2 c 0 3 和n a h c 0 3 能使f 。和c l 。分离，但是甲酸和乙酸会与f 共洗 脱。改用对固定相亲和力较弱的离子为淋洗液如n a 2 8 4 0 7 的稀溶液，f 能与甲酸和 乙酸达到基线分离，但n 0 2 。和n 0 3 等其他无机阴离子的保留时间延长，保留于柱 上的未被洗脱的化合物会对其后的分析产生干扰。另外若存在于样品中的h c 0 3 。 浓度大于流动相中总的c 0 3 浓度，在死体积会出现正峰，而无水负峰，这个正峰 很难与f 区别。o h 与h c 0 3 的淋洗强度相似。综上所述，本实验选取n a h c 0 3 和 n a 2 8 4 0 7 混合溶液作淋洗液，分别进行离子的保留时间( r t ) 和分离度( 黜) 的测 定，当r s l 时两相邻峰几乎完全分开，能准确定量分析。考虑分离度和保留时间 的综合因素，本实验选取1 5m m o l l n a 2 8 4 0 7 和2m m o l l n a h c 0 3 作淋洗液。 调节流量分别为1 0 、0 8 、0 5m l m i n ，当流速降低时保留时间延长较多，但 对峰的分离程度影响不大，因此，为了提高实验的效率，选用1 0m l m i n 作为淋 洗液流量。 第二部分研究报告 暑曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼舅舅曼皇皇寰量曼曼曼蔓i _ _ 一_ m u u - m m _ 舅曼曼曼曼鼍曼皇皇暑曼量皇曼曼吕曼曼量 2 2 标准曲线的绘制与检出限的测定 在优化的色谱条件下对不同浓度的f 。、n 0 2 和n 0 3 标准系列进行6 次测定， 以质量浓度( x ) 与相应的峰面积( y ) 进行线性回归，标准曲线见图1 3 。 图1 氟离子的标准曲线 f i g1 s t a n d a r dc u r v eo ff l u o r i d e 图2 亚硝酸根离子的标准曲线 f i g2 s t a n d a r dc u r v eo fn i t r i t e 图3 硝酸根离子的标准曲线 f i g3 s t a n d a r dc u r v eo f n i t r a t e 回归方程和相关系数见表1 。检出限计算按照公式：d l = 3x n o s i e h x c ，得到 的结果见表1 。 表1回归方程和检出限 t a b l e1l i n e a rr a n g e sa n dd e t e c t i o nl i m i t s 2 3 精密度与回收率 将混合标准溶液连续进样6 次做精密度实验，得到f 、n 0 2 。、n 0 3 峰面积测 o 触 两南大学硕十学付论文 定值的相对标准偏差( r s d ) 为：1 8 9 ，1 7 6 ，2 1 2 。选择不同品种茶叶浸泡 液及茶饮料，在测出其本底值后，添加定浓度的混合标准溶液，按照预处理方 法同样处理并分别进样4 次，做回收率实验。结果得到测定的平均加标回收率见 表2 。 表2 回收率的试验结果 t a b l e2t h er e s u l t so f t h er e c o v e r yp e r c e n t a g e 铁观音浸泡液 f3 5 7 6 l o 0 04 5 9 01 0 1 4 乌龙茶浸泡液 绿茶饮料 冰红茶饮料 3 8 5 2 1 7 8 2 2 3 6 9 2 3 9 3 9 3 4 3 1 8 5 2 5 7 2 3 0 9 3 6 0 5 0 0 0 l o 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 l o 0 0 1 0 0 0 1 0 o o 1 0 o o 1 o o o 1 0 0 0 8 7 8 7 1 8 7 9 3 3 5 6 7 4 2 3 1 0 3 5 2 8 8 3 9 4 7 0 6 7 1 6 1 9 0 5 9 8 3 0 9 8 3 9 7 6 9 8 7 1 0 0 6 1 0 0 9 1 0 3 1 9 7 4 9 9 3 9 6 9 9 8 3 n 0 3 4 2 6 31 0 0 05 2 g 0 9 9 7 - _ _ - _ l _ - - i - _ _ 一_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _