IC‑ICP‑MS联用测定茶叶中砷形态的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种IC‑ICP‑MS联用测定茶叶中砷形态的方法及应用。方法步骤包括1）待测茶叶经过干燥、粉碎、过筛，利用0.1mol·L

IC ICP MS spectrometry method for determination of arsenic in tea and application form

The invention discloses a IC ICP MS spectrometry method for determination of arsenic in tea and application form. The method comprises the steps of 1) the tea leaves to be dried, crushed and sieved to be used, and the 0.1mol L is used

【技术实现步骤摘要】
IC-ICP-MS联用测定茶叶中砷形态的方法及应用
本专利技术涉及一种离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定茶叶中砷形态的方法及应用。
技术介绍
茶是一种常用饮料，茶叶中除含有茶多酚、咖啡碱、维生素等对人体有益的有机成分外，还含有多种微量元素。微量元素对人体是有益的，也有少数元素是有害的，必须在种植生产和加工过程中对其加以有效监测和控制。准确测定茶叶中的微量元素，对于评价茶叶质量有重要的意义。研究发现，砷污染严重危害人体健康，但砷对人及生态系统的毒性不仅与砷总量有关，还与砷存在的化学形态密切相关。在自然界中，砷的主要形态有砷酸盐(As(Ⅴ)、亚砷酸盐As(Ⅲ)、一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)、砷甜菜碱(AsB)、砷胆碱(AsC)和砷糖(AsS)等，其中As(Ⅴ)、As(Ⅲ)为无机砷，其他均为有机砷。无机砷的毒性很高，已有研究证明无机砷为致癌物质，而有机形态砷大多无毒。由于砷的各种形态随着所处环境的不同始终处转化之中，所以单独测定总砷含量已无法准确反映砷的暴露水平及其对环境和生态的影响。因此，对砷的存在形态进行分析测定十分必要。当前研究中，有关砷的形态研究大多集中在土壤环境、水质、海产品和少数其他食品中，其中砷化合物的提取溶剂大多采用甲醇-水混合液或稀酸溶液（车东昇等，环境化学，2014，2014，33(7):1130-1136）。目前行业标准《NY659-2003》仅对茶叶中的砷总量做出限定，对茶叶中各种砷形态进行全面的调查分析是目前的难点。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种IC-ICP-MS联用测定茶叶中砷形态的方法及应用。一种IC-ICP-MS联用测定茶叶中砷形态的方法，1）待测茶叶经过干燥、粉碎、过筛，利用0.1mol·L-1硝酸水溶液提取，石墨消解仪100℃消解2h，得到待测液；2）利用离子色谱进行分离待测液；3）利用ICP-MS采用CCT模式测定砷形态。所述的硝酸水溶液提取条件具体如下，称取粉碎的样品1.00g于石墨消解仪的50mL特氟龙消解罐中，加10mL的0.2mol·L-1硝酸溶液，混匀，90℃消解2h，8000r·min-1离心15min，取上清液过滤得到待测液。所述的离子色谱条件：DionexIonPacAS7，250mm×2mm；流动相，A为5mol·L-1(NH4)2CO3，B为100mol·L-1(NH4)2CO3；二元梯度程序：0~2.5min，100%A；2.5~5min，100%B；5~15min，100%A；流速0.3mL·min-1，进样体积25μL。所述的ICP-MS条件：功率1400W；冷却气流速13.0L·min-1；辅助气流速0.88L·min-1；载气流速1.12L·min-1；采样深度150；四极杆偏压-6.5v；六极杆偏压-8.5v；聚焦电压9.22v；采集时间800s；碰撞气流量3.0L·min-1。所述的方法的应用，根据不同砷形态组成，应用于茶叶产地溯源研究。本专利技术的有益效果是，该方法检测速度快、准确度高，成本低，适用于实际样品的检测，可用于茶叶中四种砷形态的准确定量和风险评估。由于茶叶中砷形态与产地（包括气候土壤等大环境）相关，也与人工管理和茶叶加工有关，所以可以应用于茶叶产地溯源研究。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是20μg•L-1的As(Ⅲ)、DMA、As(V)和MMA分离图；图2是4个砷形态0.5-25μg·L-1标准曲线谱图。具体实施方式本专利技术采用硝酸提取，以DionexIonPacAS7阴离子交换柱为分离柱，在相关研究(ChungangYuanetc.,FoodandChemicalToxicology,2007(45):2381-2389)的基础上，对试验条件进行了优化，结合ICP-MS检测，成功地建立了茶叶中4种主要砷形态的检测方法，并通过对4个茶类中砷形态的分析，对茶叶中砷形态现状作了初步探索，为茶产品种植加工过程中砷变化规律的研究和茶叶品质监测提供技术支持，为研究茶产品中砷的风险评估奠定基础。材料与方法1.1茶样4个茶类共63个样品均取自市售，其中花茶10个来自新疆，砖茶20个取自湖北，绿茶18个取自浙江，红茶15个取自云南。样品称量、消解前均经过干燥、粉碎、过筛。仪器与试剂仪器：ThermoFisherXSeriesII型电感耦合等离子体质谱仪（美国ThermoFisher公司）；ICS-3000型离子色谱（美国ThermoFisher公司）；Milli-Q超纯水处理系统（美国Millipore公司）；DEENAII样品全自动消解前处理系统（美国ThomasCain），IR210旋转蒸发仪（瑞士Buchi公司）；Z383K型离心机（德国Hermle公司）；KQ-100超声波清洗器（江苏省昆山市超声仪器有限公司）；BuchiWaterbathB-480旋转蒸发仪（瑞士Buchi公司）。试剂：亚砷酸钠As(Ⅲ)，砷酸钠As(V)，一甲基砷酸钠(MMA)和二甲基砷酸(DMA)，均购于Fluka公司。碳酸铵为优级纯，阿拉丁试剂有限公司；甲醇和过氧化氢，默克公司；水为超纯水。用超纯水配制1.0mg·L-1的混合As(Ⅲ)、DMA、MMA和As(Ⅴ)（以砷计）砷形态储备液；工作溶液使用超纯水逐级稀释配制，现用现配。流动相使用前经超声波清洗器超声脱气。样品前处理1.2.1砷总量的测定准确称量0.2g左右（精确至0.0001g）茶叶样品于特氟龙消解罐中，加入5mL硝酸和1mL双氧水，微波消解，参数见表1。消解结束后，将样品转移至干净的容量瓶中，稀释定容至25mL，供ICP-MS测定。1.2.2不同形态砷的测定采用三种前处理方法对茶叶中存在的砷形态进行提取。方法一：准确称取粉碎的样品1.00g于15mL具塞离心管中，加10mL的甲醇-水(体积比1:1)，混匀，超声提取30min，8000r·min-1离心15min，取上清液过滤。旋转蒸发仪将滤液浓缩，减少甲醇的对柱子的伤害。用超纯水定容至25mL，即可用于砷的形态分析。方法二：准确称取粉碎的样品1.00g于50mL特氟龙消解罐中，加10mL的0.2mol·L-1硝酸溶液，混匀，90℃消解2h，8000r·min-1离心15min，取上清液过滤。用超纯水定容至25mL，即可用于砷的形态分析。方法三：准确称取粉碎的样品1.00g于50mL特氟龙消解罐中，加入25mL沸水，100℃石墨消解仪保持微沸30min，冷却，8000r·min-1离心15min，取上清液过滤。用超纯水定容至25mL，即可用于茶汤中砷形态分析。混合标准溶液的配制准确称取4种砷形态的化合物，用去离子水配成含砷1.0mg·L-1的母液，置于4℃冰箱中保存备用。工作溶液使用去离子水逐级稀释配制，现用现配。流动相使用前经超声波清洗器超声脱气。仪器工作条件IC条件：DionexIonPacAS7（250mm×2mm)阴离子交换柱；流动相：A为5mol·L-1(NH4)2CO3，B为100mol·L-1(NH4)2CO3。二元梯度程序：0~2.5min，100%A；2.5~5min，100%B；5~15min，100%A；流速0.3mL·min-1，进样体积25μL。ICP-MS条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IC‑ICP‑MS联用测定茶叶中砷形态的方法，其特征是：1）待测茶叶经过干燥、粉碎、过筛，利用0.1mol·L

【技术特征摘要】
1.一种IC-ICP-MS联用测定茶叶中砷形态的方法，其特征是：1）待测茶叶经过干燥、粉碎、过筛，利用0.1mol·L-1硝酸水溶液提取，石墨消解仪100℃消解2h，得到待测液；2）利用离子色谱进行分离待测液；3）利用ICP-MS采用CCT模式测定砷形态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的硝酸水溶液提取条件具体如下，称取粉碎的样品1.00g于石墨消解仪的50mL特氟龙消解罐中，加10mL的0.2mol·L-1硝酸溶液，混匀，90℃消解2h，8000r·min-1离心15min，取上清液过滤得到待测液。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的离子色谱条件：DionexIonPacAS7，250mm×2mm；流动相...

【专利技术属性】
技术研发人员：章剑扬，刘新，鲁成银，王国庆，马桂岑，陈利燕，金寿珍，
申请(专利权)人：中国农业科学院茶叶研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33