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在線樣品前處理-戴安離子色譜法測(cè)定阿膠中 的六價(jià)鉻
閱讀：626 發(fā)布時(shí)間：2019-8-29引言
近些年來(lái)，“假阿膠”事件頻頻曝光，一度引起消費(fèi)者的恐慌。所謂 “假阿膠”，是在巨大利潤(rùn)的驅(qū)使下，一些不法商家采用皮革下腳料等劣質(zhì) 材料冒充驢皮制作的偽劣阿膠[1]。由于皮革下腳料在鞣制、染色過(guò)程中會(huì)添加 很多重鉻suan鉀和重鉻suan鈉，故使用它制作的阿膠往往重金屬鉻的含量會(huì)嚴(yán)重 超標(biāo)。鉻（Ⅲ）是生物和人體必需的一種痕量金屬元素，缺乏它會(huì)導(dǎo)致遺傳不 正常，葡萄糖代謝紊亂等癥狀。與之相反，鉻（Ⅵ）具有強(qiáng)烈的致癌和致 突變性，由于其更易被人體吸收，其毒性比鉻（Ⅲ）大100倍。長(zhǎng)期接觸鉻 （Ⅵ），對(duì)人類的健康存在著潛在的危害性[2, 3]。因此，建立阿膠中重金屬鉻 （Ⅵ）的定量測(cè)定方法，對(duì)規(guī)范阿膠市場(chǎng)和保障食品安全具有重要意義。
目前對(duì)于阿膠中重金屬鉻（Ⅵ）的定量測(cè)定尚無(wú)報(bào)道。阿膠中總鉻測(cè)定 已報(bào)道的有火焰原子吸收法[4]，石墨爐原子吸收法[5,6]和電感耦合等離子質(zhì)譜 法[7]。由于這三種方法只能測(cè)定總鉻含量，不能檢測(cè)鉻（Ⅵ）含量，其實(shí)際意 義存在一定的缺陷。在其他基質(zhì)中，測(cè)定鉻（Ⅵ）的方法主要有直接分光光 度法[8]，離子色譜法[9]，離子交換柱分離-電感耦合等離子體質(zhì)譜法[10]和離子色 譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法[11]等方法。由于分光光度法精度不高，離子交換 柱分離-電感耦合等離子體質(zhì)譜法操作繁瑣，離子色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜 法儀器昂貴，根據(jù)可行性和可推廣性，擬參照離子色譜法的研究思路，對(duì)阿 膠中重金屬鉻（Ⅵ）進(jìn)行定量檢測(cè)。
測(cè)試條件
儀器：戴安ICS-2100離子色譜儀配十通閥系統(tǒng)； LPG3400低壓四元泵；VWD3400紫外檢測(cè)器PC-10柱后 衍生裝置；
在線預(yù)處理?xiàng)l件：
在線預(yù)處理柱： IonPac NG1柱（35×4 mm） （P/N: 039567）； 在線預(yù)洗脫液：30 mmol/L KOH ； 在線預(yù)洗脫液處理柱： IonPac ATC-HC（75×4 mm） （P/N: 0359604）； 在線預(yù)柱清洗液： 純乙腈； 在線預(yù)處理液流速：0.55 mL/min；
離子色譜條件：
色譜柱：IonPac AS19分析柱（250×4 mm） （P/N: 062885）； IonPac AG19保護(hù)柱（50×4 mm） （P/N: 062887）； 淋洗液：25 mmol/L KOH 淋洗液流速：1.0 mL/min； 衍生液流速：0.5 mL/min 衍生試劑：2 mmol/L 1,5-二苯卡巴肼、10%甲醇 （V : V）、2.5%硫酸（V : V） 反應(yīng)管：375 µL編結(jié)反應(yīng)管（Thermo?sher） （P/N: 043700） 檢測(cè)波長(zhǎng)：Vis@545 nm 進(jìn)樣量：25 µL
樣品前處理
阿膠樣品準(zhǔn)確稱取0.1 g（到0.1 mg），用 150 mmol/L NaOH溶解于10 mL容量瓶，超聲30分鐘。離 心取上清液過(guò)0.45 µm濾膜后進(jìn)樣。圖1-圖4給出了色譜系 統(tǒng)的工作過(guò)程。
注：泵1：Thermo?sher UltiMate 3000四元梯度泵； 泵2：Thermo?sher ICS-2100離子色譜儀輸液泵； 泵3：PC-10柱后衍生裝置；
實(shí)驗(yàn)主要有四個(gè)步驟：
樣品裝載：如圖1，樣品注入25 µL定量環(huán)，此時(shí)六 通閥處于Load狀態(tài)，十通閥處于A狀態(tài)。泵1提供在線預(yù) 洗脫液平衡預(yù)處理柱NG1，泵2提供淋洗液平衡保保護(hù)柱 AG19、分析柱AS19； 樣品在線預(yù)處理及富集：如圖2，初始3分鐘時(shí)， 切換六通閥使其處于Inject狀態(tài)，在線預(yù)洗脫液將定量環(huán) 中的樣品沖入預(yù)處理柱NG1進(jìn)行處理，與此同時(shí)，十通 閥切換為B狀態(tài)，使得從預(yù)處理柱NG1流出的溶液能收集 到2 mL富集管中；樣品分離及預(yù)處理柱清洗：如圖3，切換十通閥進(jìn)入 A狀態(tài)，將收集在富集管中的溶液沖入保護(hù)柱及分析柱中 進(jìn)行分離分析，此時(shí)電腦開(kāi)始采集信號(hào)；六通閥切換回 Load狀態(tài)，泵1提供在線預(yù)柱清洗液對(duì)預(yù)處理柱NG1進(jìn)行 清洗；
樣品分析及系統(tǒng)平衡：如圖4，從分析柱流出的待測(cè) 物與衍生液反應(yīng)，在波長(zhǎng)為545 nm處產(chǎn)生吸收，從而進(jìn) 行檢測(cè)。泵1重新?lián)Q為在線預(yù)洗脫液平衡預(yù)處理柱NG1， 為下次進(jìn)樣做好準(zhǔn)備。
結(jié)果和討論
樣品預(yù)處理
鉻（Ⅵ）在酸性環(huán)境下呈強(qiáng)氧化性，容易被阿膠中 還原性物質(zhì)還原為鉻（Ⅲ），因此樣品的提取應(yīng)在堿性 條件下進(jìn)行。阿膠樣品中有機(jī)物含量高，且往往具有還 原性，所以樣品在前處理的過(guò)程中，鉻（Ⅵ）很容易被 還原為鉻（Ⅲ），這就給樣品的提取、分離和檢測(cè)帶來(lái) 了較大的困難。
我們采用了馬弗爐灼燒、硝酸消解后調(diào)pH至堿性、 乙腈處理沉淀蛋白、過(guò)氧化氫處理等前處理方法，但實(shí) 驗(yàn)加標(biāo)回收很不理想。終確定用NaOH作為提取液，具 體方法為：稱取0.1 g阿膠樣品，用150 mmol/L NaOH溶 液定容至10 mL。超聲30 min對(duì)樣品中Cr6+進(jìn)行提取，離 心10 min后，經(jīng)過(guò)0.22 µm濾膜過(guò)濾后，先通過(guò)聚合物反 相柱，在堿性條件下，去除阿膠中的干擾物質(zhì)，并將Cr6+ 富集在2 mL富集管中，經(jīng)陰離子交換色譜柱分離，柱后 衍生反應(yīng)可見(jiàn)光檢測(cè)。
方法的線性關(guān)系、檢出限和重復(fù)性
配制鉻（Ⅵ）質(zhì)量濃度為1.0 g/L 的儲(chǔ)備液，逐級(jí)稀 釋成0.004 mg/L、0.01 mg/L、0.02 mg/L、0.04 mg/L、 0.08 mg/L、0.2 mg/L、0. 4 mg/L、0. 8 mg/L和1.0 mg/L 9 組不同質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
稀釋并檢測(cè)鉻（Ⅵ）標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定峰高信噪比 （S/N）為10 : 1時(shí)鉻（Ⅵ）的濃度確定為本方法的定量 下限2.283 µg/L；測(cè)定峰高信噪比（S/N）為3 : 1時(shí)鉻 （Ⅵ）的濃度確定為本方法的檢出限為0.6917 µg/L。
向空白基質(zhì)中加入中濃度鉻（Ⅵ）標(biāo)準(zhǔn)溶液，按以 確定的前處理方法處理后，連續(xù)進(jìn)樣6次，計(jì)算6次的 RSD，考察重現(xiàn)性。六次進(jìn)樣的色譜峰的保留時(shí)間、峰 面積和峰高的RSD分別為1.007%、1.755%和1.214%。
結(jié)論
本方法采用離子色譜柱后衍生可見(jiàn)光定量檢測(cè)阿膠 中重金屬鉻（Ⅵ）的方法。具有簡(jiǎn)單，快速，靈敏度 高，選擇性好等特點(diǎn)。適用于阿膠中重金屬鉻（Ⅵ）的 定量測(cè)定。