□ 珀金埃爾默股份有限公司 供稿

　　全世界大約有一半人都以茶葉做飲料，在亞洲東南部它被廣泛種植和消費。茶葉富含許多痕量無(wú)機元素，其中許多必需元素是維持人體健康必不可少的。一些有毒元素也同樣存在茶葉中，這應歸因于土壤的污染、殺蟲(chóng)劑和化肥的使用以及工業(yè)活動(dòng)。但我們很少獲得有關(guān)茶葉安全及成品茶受重金屬污染方面的信息。由于茶葉的消耗量巨大，所以了解其有毒重金屬的含量是非常重要的。近年來(lái)，痕量重金屬的毒性和它對人類(lèi)健康以及環(huán)境的危害受到了相當的重視和關(guān)注。在眾多重金屬中，鉛(Pb)、鎘(Cd) 和砷(As)的毒性顯著(zhù)，甚至很低的濃度都會(huì )對人的健康造成危害。它們的固有毒性具有以下特點(diǎn)：傾向性的積聚在食物鏈中并且很難通過(guò)排泄系統排出體外。含量高于重金屬允許水平以上，可引起血壓高，疲勞，以及腎臟和神經(jīng)系統疾病。研究表明重金屬還會(huì )對生殖系統造成有害影響。分析茶葉中重金屬的一個(gè)主要挑戰是：分析物的水平極低而基質(zhì)水平又非常高。多年來(lái)，石墨爐原子吸收分光光度法(GFAAS)已經(jīng)被確立為進(jìn)行此項分析的可靠首選的方法。使用縱向塞曼背景校正和基體改進(jìn)劑，在進(jìn)行高基質(zhì)樣品如茶葉檢測時(shí)，有助于得到非常低的檢出限，對于這種分析，石墨爐原子吸收光譜是不可缺少的分析工具。

　　實(shí)驗條件

　　儀器

　　測量使用PerkinElmer® PinAAcleTM 900T原子吸收光譜儀配以用于原子吸收的直觀(guān)的WinLabTM32軟件，在微軟公司W(wǎng)indowsTM7操作系統中運行。該軟件具有用于樣品分析，報告和數據完成以及確保符合規范的所有工具。用于本分光光度計的高效光學(xué)系統和固態(tài)檢測器可以提供卓越的信噪比?？v向塞曼扣背景效應用于石墨爐分析提供了其他塞曼系統無(wú)法達到的損失極輕的準確校正。橫向加熱石墨原子化器(THGA)技術(shù)可以在整個(gè)石墨管長(cháng)度上提供均勻一致的溫度。這些技術(shù)消除了高基體樣品分析時(shí)固有的記憶效應，從而去除干擾。所有測定均使用熱解涂層石墨管(序列號:B3000655)，儀器條件見(jiàn)表1。加熱進(jìn)樣器可用于鉛的測定，也可用于鎬和砷的測定。高性能微波樣品制備系統用于微波輔助消解(見(jiàn)表2)。樣品消解使用10個(gè)100mL耐高壓的聚四氟乙烯管進(jìn)行。

　　標準物質(zhì)，化學(xué)試劑和標準參考物質(zhì)

　　PerkinElmer公司用于鉛、鎬和砷測定的單元素標準物質(zhì)，作為標準儲備液用來(lái)制備工作曲線(xiàn)(序列貨號分別為Pb:N9300128;Cd:N9300107;As: N9300102)。工作曲線(xiàn)是在獨立的錐形的聚丙烯瓶(序列號為B0193233，15mL錐形瓶B01932334獨立式的50mL錐形瓶)中經(jīng)系列容積比稀釋制備而成。ASTM®1型水(Millipore®過(guò)濾系統過(guò)濾，美國密理博公司®)，使用0.2%的硝酸 (Tamapure®，日本多摩化學(xué)制劑公司)酸化，同時(shí)也用于標準空白和所有稀釋液。30%的過(guò)氧化氫(日本東京Kanto化學(xué)試劑公司)和硝酸同時(shí)用于樣品消解?；w改進(jìn)劑制備由含10%NH4H2P04(貨號為N9303445),1%Mg如:Mg(N03)2(貨號為B0190634)和1%Pd(貨號為B0190635)的儲備液，用0.2%HNO3稀釋而來(lái)?；w改進(jìn)劑由AS900自動(dòng)進(jìn)樣器自動(dòng)添加到每個(gè)標準管，空白管和樣品管中，AS 900自動(dòng)進(jìn)樣器是PinAAcle 900T光譜儀的一部分。

　　樣品和標準物質(zhì)的制備

　　塑料管使用10%的HNO3溶液浸泡24小時(shí)以上，然后用大量去離子水沖洗干凈后使用。聚丙烯自動(dòng)進(jìn)樣杯(貨號 B3001566)用20%的硝酸浸泡過(guò)夜，并在使用前用0.5%的硝酸徹底沖洗，以減少樣品的污染。在開(kāi)始樣品分析前，所有的金屬離子的測定都要制作5個(gè)標準點(diǎn)的標準曲線(xiàn)(4個(gè)標準點(diǎn)加1個(gè)空白點(diǎn))，并且保證標準曲線(xiàn)的相關(guān)系數r2大于0.998。NIST® 1568a有證參考物：大米粉中的痕量金屬，用于驗證方法。三個(gè)牌子的茶葉樣品均購于新加坡的超市(鐵觀(guān)音茶葉，日本綠茶和龍井綠茶)用于實(shí)驗分析。準確稱(chēng)取0.5g左右的樣品或標準參考物質(zhì)，每個(gè)樣品均稱(chēng)取兩份，作為平行樣。將稱(chēng)取的樣品轉移至微波消解罐中，樣品消解方法(表2)參照美國國家環(huán)保署制定的3052方法執行。消解后的樣品用0.2%的HNO3稀釋定容至25mL的聚丙烯管中。

　　結果和討論

　　在石墨爐原子吸收光譜法實(shí)驗中，對于存在于復雜基體的樣品中的低濃度分析物來(lái)說(shuō)，獲得可重復性的結果是一項具有挑戰性的任務(wù)。樣品導入系統在優(yōu)化瞬時(shí)信號的穩定性方面起了非常重要的作用。PinAAcle 900T光譜儀采用了獨特的內置攝像頭監測樣本導入石墨管的全過(guò)程。使用石墨爐照相機，可以簡(jiǎn)單且容易的定位進(jìn)樣針進(jìn)入石墨管的正確深度，從而可獲得高重復性的進(jìn)樣。在使用恒溫平臺石墨管(STPF)，采用縱向塞曼背景校正和自動(dòng)基體修正等條件下，分析茶葉中低水平的元素幾乎毫不費力，且幾乎沒(méi)有樣品基質(zhì)中共存元素的干擾。建立的方法通過(guò)標準參考物質(zhì)(CRMs)的分析來(lái)驗證其有效性(表3)。方法的檢出限(MDLs)計算見(jiàn)表4，計算基于測定的7次試劑空白的標準偏差(Student’s檢驗，t值=3.14，ρ=0.02)，同時(shí)還考慮到了樣品稀釋50倍的因素。這種檢出限的獲得是基于常規的檢測條件獲得的。這一極其低的檢出限表明了PinAAcle 900T原子吸收分光光度計有能力分析復雜基質(zhì)的被測物。

　　茶葉中含有一些穩定性不同的有機物質(zhì)，以及一些難溶解的礦物雜質(zhì)成分。不完全礦化的樣本在微波消解過(guò)程中可能會(huì )給分析物轉移到溶液的過(guò)程造成困難，從而導致測定中的光化學(xué)干擾。使用濃硝酸及過(guò)氧化氫礦化茶葉，可使樣品得到完全消解，這可由標準參考物(表3)中分析元素的測定值來(lái)證實(shí)。同時(shí)還進(jìn)行了消解后加標回收實(shí)驗，結果列于表5中。實(shí)驗獲得的消解后加標回收率的值表明沒(méi)有來(lái)源于基質(zhì)中的對分析元素信號的干擾。表6中的結果表明：所有分析樣品中的鉛、鎘和砷的水平都在允許限值(分別為10mg/kg,0.3mg/kg和10mg/kg)以?xún)?，這是由美國FDA制定的可食植物部分中該元素的限量。結果證實(shí)，經(jīng)微波消解酸溶解后，使用石墨爐原子吸收光譜儀，測定茶葉中的砷，鎘和鉛不受任何干擾。

　　結論

　　如今，食物原料中的有毒物質(zhì)比以往任何時(shí)候都受更大的關(guān)注。近年來(lái)，更加強調有毒元素含量。本實(shí)驗建立了使用微波-輔助樣品消解系統消解樣品，使用PinAAcle 900T原子吸收分光光度計，石墨爐原子吸收光譜法，準確測定茶葉中的砷、鎘和鉛的方法。加標回收率和標準參考物的分析表明了方法的準確度，檢出限證明了方法的穩定性和精密度。PinAAcle 900Z(單一縱向塞曼石墨爐)分光光度計也可用于此項分析。