谭和平 ， 周黎黎 ， 徐文平 ， 赵爱平 ， 谭福元

（1.中国测试技术研究院，四川 成都 610021；2.茶叶标准与检测四川省重点实验室，四川 成都 610021）

0 引 言

茶是广受世界人民喜爱的饮料，饮茶有益于身体健康，却也日渐暴露出许多饮用安全问题。茶中的各种无机阴离子摄入过量对人体健康有危害[1]，因此有必要全面测定茶叶中无机阴离子的含量。

查阅近年来国内外关于茶叶中无机阴离子检测方法的研究文献及标准，对其进行了整理，电极法等传统化学方法由于对离子有良好的选择性而得到广泛的应用，但其检测离子单一，操作繁琐。随着现代分析仪器的发展，现有文献大多采用离子色谱法一次性测定茶叶中无机阴离子，但报道的各种方法在检测氟离子的数据上却存在较大差异，范围从几十到几千μg/g不等[2-4]。造成差异的主要原因为茶叶中存在大量的弱解离的有机酸，这些有机酸与氟的保留行为非常接近，从而干扰氟的测定。为了解决离子色谱法测定茶叶中氟离子的干扰问题，并同时达到测定茶叶中多种无机阴离子含量的目的。该文利用强疏水性分离柱，通过KOH梯度淋洗，最终建立了能准确测定茶叶中包括氟化物在内的8种无机阴离子的含量的方法，并通过方法学严格验证其可靠性。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶样：天岗玉芽（重庆荣昌）；龙井（浙江新昌县城关镇新昌龙井厂）；普饵茶（云南省思茅市南屏镇）；铁观音（福建省安溪县）；红茶（云南下关）。

试剂：标准溶液及淋洗液试剂均为优级纯，实验用水均采用二次去离子水。

1.2 仪器

戴安公司离子色谱仪（ICS-2100）。

1.3 标准溶液的配制

准确配制 F-、Cl-、NO3-、PO43-、SO42-、BrO3-、Br-、NO2-混合标准溶液，按不同浓度梯度进样，以浓度-峰高绘制各离子的标准曲线。

1.4 茶样处理

茶样按GB/T 8302-2002《茶 取样》，磨碎混匀后过60目孔筛，105℃烘至恒重备用。

取（2±0.002 0）g茶样，置于 250 mL锥形瓶中，精确加入100mL新煮沸的水冲泡茶样，摇匀，放置5min后抽滤，过活性炭萃取小柱，过0.2μm微孔滤膜，恒温放置约30min后待测。

1.5 色谱条件及测定方法

色谱柱：IonPac AS15（4×250mm）

流动相：KOH溶液（免化学试剂）外加水模式

流速：1.4mL/min。

梯度程序：0～3min 0.8mmol/L KOH

3～22.5min 0.8～7.8 mmol/L KOH

23～40min 38mmol/L KOH

40.1 ～50min 60mmol/L KOH

50.1 ～55min 0.8mmol/L KOH

检测池温度：35℃。

柱温：30℃。

进样量：25μL。

2 结果与讨论

2.1 色谱分离条件的选择

通过改变流动相的流速（1.2～1.6 mL/min）和梯度程序进行条件筛选，由图1和图2可知，茶叶样品中8种无机阴离子在1.5所述梯度色谱条件下能够得到完全的基线分离，氟化物与相邻的小分子有机酸也能完全分开。

图1 8种无机阴离子标准色谱图

图2 茶叶（铁观音）样品色谱图

2.2 不同前处理实验结果

实验比较了C18、活性炭、RP柱对去除茶汤有机物干扰的效果。通过将茶汤分别过C18、活性炭、RP柱，收集洗脱液，采用液相色谱检测，比较洗脱前后离子色谱峰总面积，得出各小柱对茶汤有机物的去除率。

由表1可以看出，活性炭的去除效果最好，可达93%，不仅有效地去除了茶多酚、生物碱、色素等干扰，同时保护色谱柱。

表1 3种净化柱去除茶汤有机物干扰的试验结果

2.3 方法学验证结果

2.3.1 工作曲线与检出限

在已确定的色谱条件下，分别对上述5个梯度的混合标准溶液进行IC分析，并以各离子浓度-峰面积作图，得到各离子的工作曲线。其工作曲线在需要的线性范围内呈现良好的线性相关（表2），并且8种待测离子能达到完全分离（图1）。

表2 工作曲线与检出限

表3 方法回收率

用去离子水配制10个接近空白的标准溶液，分别进行IC分析，并以3倍噪声计算出各阴离子的检出限（表2），可以看出各阴离子的检出限均较低，表明该方法的灵敏度较好。

2.3.2 方法的回收率

以铁观音为例进行加标回收试验，分别加入3个浓度水平计算回收率，结果见表3。表3显示，茶叶中测出的这5种阴离子回收率都比较好，说明该方法准确度高。

2.3.3 方法的重复性

采用该方法对铁观音茶样分别进行了6次重复测定，计算测定结果的RSD，结果见表4。从表4可以看出，5种阴离子测定结果的相对标准偏差RSD值均较小，表明该方法的重复性良好。

2.3.4 测量结果的不确定度

为了更准确地表述测定结果的可靠程度，应对其进行不确定度评定。从该方法自身出发，考虑了由称样、体积、曲线拟合、分析仪器、标准物质、方法测定重复性引起的6个相对标准不确定度分量，确定合成标准不确定度u（C）。根据包含因子k=2，得到方法测定结果的扩展不确定度U，见表5，以便更可靠地评定测定结果。

表4 不同无机阴离子的重复性

表5 测定结果的不确定度评定

2.4 部分茶样的无机阴离子含量

采用该方法对5类茶中的无机阴离子进行检测，从表6可以看出，大多数茶样中能检测出F-、Cl-、NO3-、PO43-、SO42-5种无机阴离子，而5种茶样中其余的3种无机阴离子BrO3-、Br-、NO2-均低于该方法的检出限。

3 结束语

除上述实验外，也参考了文献报道的其他方法，通过实验测定了茶叶中无机阴离子含量：（1）电极法选择性好，不受有机酸干扰，但受到Fe3+、Al3+的干扰极大，需针对不同的干扰离子含量加入与之匹配浓度的掩蔽剂，否则对结果影响很大，因此其操作性差、方法适用性差[5-6]；（2）通过实验比较过离子色谱碳酸盐体系和氢氧化物体系，碳酸盐体系虽然洗脱能力强，但茶叶中奎尼酸与氟离子共洗脱，造成测量结果偏大；而氢氧化物梯度体系能明显改善共洗脱现象，但若采用AS11-HC柱分离，氟离子与相邻的小分子有机酸非常近[7-8]，实验发现若茶样中氟离子浓度稍大时即无法实现基线分离，影响准确定量，该方法还有待进一步改进。

表6 5种茶样无机阴离子含量

综上所述，该文选择的疏水性极强AS-15柱能使氟离子与干扰峰达到基线分离，通过梯度淋洗能同时测定茶叶中8种无机阴离子含量，经过方法学验证，方法检出限低、准确度高，并且重复性好；尤其是采用沸水冲泡进行前处理，科学而简单，能真实反映出人们饮茶中摄入的无机阴离子含量，有利于指导健康饮茶，是茶叶无机阴离子检测值得推荐的方法。

[1]谭和平，周黎黎，王智，等．茶叶中无机阴离子测试与标准的研究进展[J]．中国测试技术，2008，34（2）：9-12．

[2]马立锋，阮建云，石元值，等.茶叶中氟的测定方法研究[J]．茶业通报，2003，25（3）：103-104．

[3]Michalski R．Simultaneous determination of common inorganic anions in black and herbal tea by suppressed ion chromatography[J].Journal of Food Quality，2006（26）：607-616.

[4]蔡梦华，高素虹，洪祥奇．离子色谱法测定茶叶中氟的含量[J].中国卫生检验杂志，2007，17（1）：84-85．

[5]朱正强，李永权，张国清，等．茶叶中氟的电极法测定相关问题探讨[J].预防医学情报杂志，2006，22（1）：84-85．

[6]吴伟杰．氟离子检测方法的改进及离子色谱法的应用[J].广东化工，2005（8）：69-71．

[7]皮向荣，杨朝霞．利用强疏水性阴离子交换柱AS15测定啤酒中氟离子[J].啤酒科技，2008（12）：28-29．

[8]庄会荣．离子色谱法测定茶叶中无机阴离子[J].理化检验：化学分册，2009，45（5）：543-545.