建立茶葉中的鄰苯基苯酚含量的測(cè)定方法,利用甲醇:水(7:3)作為萃取劑,萃取方法選擇超聲波萃取法,萃取出茶葉 中的鄰苯基苯酚,采用紫外分光光度法,建立鄰苯基苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)其進(jìn)行含量測(cè)定。對(duì)萃取劑,緩沖液,適宜 pH 值等條件進(jìn) 行優(yōu)化。優(yōu)化后的鄰苯基苯酚濃度與吸光度具有良好線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)為 0.994,加標(biāo)回收率在 90.1%耀91.2%之間,證明該 方法切實(shí)可行。該研究為通過(guò)超聲波萃取結(jié)合紫外分光光度法能夠測(cè)定茶葉中鄰苯基苯酚,并且該方法具有準(zhǔn)確度高,反應(yīng)靈敏, 操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
食品的三大機(jī)能:營(yíng)養(yǎng)學(xué)特性、嗜好性感官品質(zhì)特征、對(duì)人體的調(diào)節(jié)技能 或保健機(jī)能。茶葉是為數(shù)不多的同時(shí)具備這三大機(jī)能要求的食品。茶不 僅能夠帶給人們味覺(jué)的享受,還能夠促進(jìn)人們的身體健康,種種好處使得茶 受到越來(lái)越多人的歡迎。飲茶、品茶已經(jīng)成為人們生活中*的一部分。 隨著茶葉風(fēng)靡,越來(lái)越多人開(kāi)始重視茶葉的質(zhì)量和安全問(wèn)題。但是在茶 葉的生長(zhǎng)過(guò)程中,為了殺蟲(chóng)除菌、提高增產(chǎn)率,不可避免的會(huì)使用到農(nóng)藥,農(nóng) 藥會(huì)殘留在茶葉上極難清除,也不可避免的會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生危害或 者有潛在的威脅。有資料顯示,中國(guó)的茶樹(shù)除了有機(jī)茶被限制不能噴灑農(nóng)藥, 99%的茶樹(shù)都或多或少的噴撒了農(nóng)藥?,F(xiàn)在世界上有近 30 億人飲用茶,世界 各地都有種植茶葉和茶葉進(jìn)出口貿(mào)易,在如此大的需求面前,許多國(guó)家制定 的農(nóng)藥殘留相關(guān)法規(guī)并沒(méi)有那么完善,大部分國(guó)家只標(biāo)明了茶葉中農(nóng)藥殘留 的大標(biāo)準(zhǔn),而并不是禁止農(nóng)藥殘留的存在。同時(shí)各個(gè)國(guó)家對(duì)茶葉的農(nóng)藥殘 留相關(guān)的法律法規(guī)也不統(tǒng)一,例如,歐洲因?yàn)榈赜驓夂蜿P(guān)系不適合種植茶葉, 同時(shí)對(duì)食品的安全衛(wèi)生要求更高,因此它對(duì)茶葉農(nóng)藥殘留的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,而 中國(guó)的產(chǎn)茶量和出口,但由于國(guó)外貿(mào)易壁壘日趨嚴(yán)格,導(dǎo)致了 中國(guó)茶葉的出口量減少[1],主要原因是因?yàn)橹袊?guó)關(guān)于茶葉農(nóng)藥殘留量的指標(biāo) 還未完善[2]。這幾年茶葉農(nóng)殘相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不斷更新出臺(tái),可見(jiàn)茶葉中農(nóng)藥殘 留問(wèn)題越來(lái)越受到重視[3]。 近五年,歐盟對(duì)茶葉相關(guān)法規(guī)進(jìn)行了多達(dá) 69 次修訂,茶葉農(nóng)殘標(biāo)準(zhǔn)限制 對(duì)象已經(jīng)從茶園中使用的一般農(nóng)藥擴(kuò)展到草甘膦等除草劑,再到蒽醌、多氯 酸鹽等環(huán)境污染物。近出口歐盟的茶葉中又查出鄰苯基苯酚這一防腐殺菌 劑,鄰苯基苯酚是一種能夠致癌的物質(zhì),對(duì)腎臟會(huì)產(chǎn)生毒副作用,危害人體健 康,因此迫切需要建立一種,快捷的方法來(lái)測(cè)定茶葉中鄰苯基苯酚。鄰苯 基苯酚,又叫做 2-羥基聯(lián)苯(ortho-phenylpheno,簡(jiǎn)稱 OPP),一般為白色片狀或 塊狀,具有一定生物毒性。鄰苯基苯酚具備良好的殺菌殺毒能力,是常用的防 腐劑之一,一般都用在對(duì)果蔬類的防腐和保鮮,或者是用于紡織品、橡膠制 品、化妝品等當(dāng)中的消毒劑和防腐劑。目前,OPP 殘留檢測(cè)的主要方法有液相 色譜法[4-7]、氣相色譜法或氣相色譜-質(zhì)譜法[8-10]。色譜法分析成本高,色譜儀價(jià) 格及日常維護(hù)費(fèi)用貴,分析時(shí)間一般比較長(zhǎng)。而紫外檢測(cè)器是普遍的檢測(cè) 途徑,大部分物質(zhì)在液體狀態(tài)下都有紫外檢測(cè)光譜,其吸光值和其濃度呈現(xiàn) 一定的線性關(guān)系,且不同的物質(zhì)的紫外峰基本都是峰,并且紫外分光光 光度法適合大眾能夠做到的檢測(cè)方法,它還擁有分析成本低、紫外檢測(cè)儀價(jià) 格及日常維護(hù)費(fèi)用低、準(zhǔn)確度高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 茶葉中因含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和化合物,增加了茶葉前處理的難度。而 茶葉的前處理是整個(gè)分析過(guò)程的重要步驟,快速的提取方法更是茶葉中 農(nóng)藥殘留分析的核心,直接影響后期檢測(cè)方法的準(zhǔn)確度。因此農(nóng)藥殘留分析 茶葉的前處理要求提取率高,盡量少用或不用有機(jī)溶劑[11],以減少污染。常見(jiàn) 的樣品前處理方法主要有干法灰化法、固相萃取法、超聲波提取法等[12-14],通 過(guò)查閱文獻(xiàn)[15-20],本實(shí)驗(yàn)采用超聲波萃取法作為茶葉的前處理方法。超聲波提 取法是利用超聲波強(qiáng)化提取作用,即媒質(zhì)產(chǎn)生*的機(jī)械振動(dòng)作用和空化作 用,機(jī)械振動(dòng)作用將超聲波的能量傳遞給樣品,使組分脫附和溶解加快;空化 作用使分子運(yùn)動(dòng)加快[21]。超聲波提取法操作簡(jiǎn)單,并且它擁有操作簡(jiǎn)便、提取 效率高,可克服常規(guī)方法的被測(cè)成分在多次轉(zhuǎn)移中損失,從而影響檢測(cè)準(zhǔn)確 性的缺點(diǎn)。近年來(lái)超聲波提取法在茶葉的前處理中有著廣泛應(yīng)用[19-21]。 本文將專門講述先用甲醇:水,甲醇,乙醇溶液分別為提取試劑,并采用 超聲波萃取來(lái)提取茶葉中的鄰苯基苯酚,結(jié)合紫外分光光度計(jì)分析在不同緩 沖液中,不同 pH 值下鄰苯基苯酚的大吸收峰并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,通過(guò)計(jì)算加 標(biāo)回收率確定方法的準(zhǔn)確性。從而建立了一種快速簡(jiǎn)便地檢測(cè)茶葉中鄰苯基 苯酚含量的方法。 1 實(shí)驗(yàn)部分 1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器 1.1.1 試劑 2-苯基苯酚,Rd,Nanqiao Twon,F(xiàn)engxian Shanghai,China;甲醇,AR,國(guó)藥 集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙醇,AR,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;茶葉,西湖龍 井,浙江省杭州市 1.1.2 儀器設(shè)備 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),UV1901PC,(上海奧析科學(xué)儀器有限公司);電子天平, ML104/02,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;超聲波清洗器,KQ3200E,昆 山市超聲儀器有限公司 2 結(jié)果與討論 2.1 溶劑(萃取劑)的選擇 鄰苯基苯酚微溶于水,因此選擇了三種不同極性的溶劑[22-23](甲醇:水,甲 醇,乙醇)來(lái)進(jìn)行比較選出溶劑。 稱取鄰苯基苯酚,在其他制備條件保持不變的前提下,使用三種不同溶 劑:甲醇:水(7:3)、甲醇、乙醇分別配制 6 滋g/mL,分別以不同溶劑作為空白進(jìn) 行基線的確定,在 190耀400 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)多次進(jìn)行光譜的連續(xù)掃描,并作出 紫外峰來(lái)進(jìn)行比較??芍状迹核?:3)紫外吸收峰,并采用其作為溶液的 溶劑(萃取劑)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,甲醇:水(7:3),甲醇,乙醇三種萃取劑的標(biāo)準(zhǔn)溶 劑吸收曲線峰形一致,在其他條件不變的是情況下,甲醇:水(7:3)溶劑的紫外 峰大吸收波長(zhǎng)處的吸光值,更故采用甲醇:水(7:3)作為樣品的萃取劑。 2.2 OPP 紫外檢測(cè)方法優(yōu)化 2.2.1 OPP 大吸收波長(zhǎng)的選擇 吸取 2 滋g/mL 的 OPP 溶液于比色皿中,以甲醇:水(7:3)溶劑作為空白進(jìn) 行基線的確定,在 190耀400 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)多次進(jìn)行光譜的連續(xù)掃描,如圖 (1),以確定 OPP 的大吸收波長(zhǎng)。
由圖(1)可知,鄰苯基苯酚在 190耀400 nm 范圍內(nèi),在 201.0、283.5 nm 波 長(zhǎng)處均有吸收峰,其中以 201.0 nm 處的吸收峰,無(wú)雜峰干擾且較為穩(wěn)定, 適合作為大吸收波長(zhǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 2.2.2 OPP 適宜緩沖液的選擇 在三組 6 滋g/mL 的 OPP 溶液分別加入 pH=8.5 的不同的緩沖液(BR 緩沖 液,PBS 緩沖液,醋酸緩沖液),分別加入于比色皿中,以甲醇:水(7:3)溶劑作 為空白進(jìn)行基線的確定,在其他制備條件保持不變的前提下,在 190耀400 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)多次進(jìn)行光譜的連續(xù)掃描,通過(guò)其紫外峰的大吸收峰來(lái)確定 適宜的緩沖液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,三種不同緩沖液(BR 緩沖液,PBS 緩沖液,醋酸 緩沖液)對(duì)于 OPP 標(biāo)準(zhǔn)液的影響的不同程度,其中醋酸緩沖液所得吸光值 大,但因其大吸收波長(zhǎng)處也導(dǎo)致偏離,故選用 BR 緩沖液作為 OPP 溶液的 適宜緩沖液。 2.2.3 OPP 適宜緩沖液 pH 值的選擇 通過(guò)查閱文獻(xiàn)可知[24],在酸性條件下,pH 對(duì) OPP 的紫外吸收影響不大,故 在 6滋g/mL 的 OPP 溶液中加入 pH 值為 6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10 的 BR 緩沖 液,并測(cè)其大吸收峰。根據(jù)不同 pH 值測(cè)得的吸光度繪制 pH 值與吸光度的 變化關(guān)系。得出 6 滋g/mL OPP 標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同 pH 值下 BR 緩沖液的吸光值, 可知 OPP 標(biāo)準(zhǔn)溶液在 pH=7.5 下的吸光值。 2.3 OPP 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 從上述 OPP 儲(chǔ)備液(200.0 滋g/mL)標(biāo)準(zhǔn)溶液中吸取 0.1、0.2、0.3、0.4、 0.5、0.6、1mL 定容于 10mL 容量瓶,配制 2、4、6、8、10、12、20 滋g/mL 質(zhì)量濃度 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。從 2 滋g/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液中吸取 5mL 定容于 10mL 容量瓶中配制 1滋g/mL 溶液。從 20滋g/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液中吸取 0.1、0.25、0.75mL 定容至 10mL 容 量瓶中配制 0.2、0.5、1.5滋g/mL 溶液。從 1滋g/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液中吸取 0.2、0.4、0.6、 0.8、1、1.2mL 定容至 10mL 容量瓶中配制 0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12滋g/ mL 溶液。標(biāo)準(zhǔn)溶液均用甲醇:水(7:3)定容,采用緩沖液的 pH 值,并在 大吸收波長(zhǎng)處進(jìn)行紫外掃描得出 OPP 標(biāo)準(zhǔn)曲線并計(jì)算出線性相關(guān)系方程如 圖(2)。
測(cè)定不同濃度鄰苯基苯酚標(biāo)準(zhǔn)品溶液在大吸收波長(zhǎng)處的吸光值,繪制 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖(2),可知鄰苯基苯酚濃度與吸光度沒(méi)有呈直線關(guān)系,通過(guò)分析, 取 lgC 為橫坐標(biāo),A 為縱坐標(biāo),并擬合得到回歸方程:y = 0.3x + 1.505,線性相 關(guān)系數(shù)為 0.994。由圖(2)可以看出當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度在 0.02耀12滋g/mL 范圍 內(nèi),鄰苯基苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好。說(shuō)明使用該曲線測(cè)定待測(cè)樣品的 鄰苯基苯酚含量具有較高的準(zhǔn)確性。 2.4 樣品的預(yù)處理與測(cè)定 2.4.1 樣品的預(yù)處理 稱取 0.1g 茶葉樣品,碾碎于離心瓶中加入甲醇:水(7:3)萃取劑 10mL,在 超聲波清洗器中超聲提取 20 分鐘,將萃取劑倒出在 10mL 燒杯中備用。 2.4.2 樣品的測(cè)定和樣品加標(biāo)回收率的測(cè)定 提取超聲后的萃取劑 0.1 mL 稀釋至 10 mL,加入 BR 緩沖液,以甲醇:水 (7:3)溶劑作為空白進(jìn)行基線的確定,作出樣品的紫外峰與 OPP 標(biāo)準(zhǔn)溶液的 紫外峰圖進(jìn)行比較。 量取上述稀釋后樣品溶液均勻液體試樣 5 mL,裝入比色皿中在大波長(zhǎng) 處進(jìn)行紫外掃描,確定空白樣品中 OPP 的含量。然后分別量取 3 份均勻液體 試樣 5mL,加入 5 mL 質(zhì)量濃度為 0.5、2、8 滋g/mL 的 OPP 溶液。以甲醇:水(7: 3)溶劑作為空白進(jìn)行基線的確定,采用緩沖液的 PH 值,在大波長(zhǎng)處進(jìn) 行紫外掃描。每組回收率測(cè)定 3 次,取平均值進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果如表 1 所 示,由此可見(jiàn),其加標(biāo)回收率范圍在 90.1%耀91.2%,回收率在正常范圍內(nèi),符合 加標(biāo)回收率的標(biāo)準(zhǔn),證明方法是可行的。
為確定茶葉中是否有其他物質(zhì)干擾影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定,分別配制兒茶 素、維生素 C 6滋g/mL,取 1mL 裝入比色皿中,作出三種物質(zhì)的紫外吸 收峰,和 OPP 標(biāo)準(zhǔn)溶液的紫外峰圖進(jìn)行比較,觀察是否對(duì)大波長(zhǎng)處的吸收 峰有影響。實(shí)驗(yàn)證明上述物質(zhì)對(duì)該檢測(cè)方法均無(wú)干擾。 3 總結(jié) 本實(shí)驗(yàn)建立了茶葉中的鄰苯基苯酚含量的測(cè)定方法,具有準(zhǔn)確性和穩(wěn)定 性。利用甲醇:水(7:3)作為萃取劑,萃取方法選擇超聲波萃取法,萃取出茶葉 中的鄰苯基苯酚,并采用紫外分光光度法,建立鄰苯基苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)其進(jìn) 行含量測(cè)定,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的萃取劑,緩沖液,適宜 pH 值等條件進(jìn)行優(yōu)化。在 在 0.02耀12滋g/mL 范圍內(nèi),鄰苯基苯酚濃度與吸光度具有良好線性關(guān)系,其相 關(guān)系數(shù)為 0.994,加標(biāo)回收率在 90.1%耀91.2%之間,符合加標(biāo)回收率的標(biāo)準(zhǔn),證 明方法是可行的。結(jié)論為通過(guò)超聲波萃取結(jié)合紫外分光光度法能夠測(cè)定
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