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紫外分光光度计法测定茶叶中邻苯基苯酚的含量
时间:2018-10-15 点击次数:545

食品的三大机能: 营养学特性、 嗜好性感官品质特征、 对人体的调节技能 或保健机能。茶叶是为数不多的同时具备这三大机能要求的食品。茶不 仅能够带给人们味觉的享受,还能够促进人们的身体健康,种种好处使得茶 受到越来越多人的欢迎。饮茶、 品茶已经成为人们生活中不可缺少的一部分。 随着茶叶风靡全球,越来越多人开始重视茶叶的质量和安全问题。但是在茶 叶的生长过程中,为 了 杀虫除菌、提高增产率,不可避免的会使用到农药,农 药会残留在茶叶上极难清除, 也不可避免的会对环境和人类健康产生危害或 者有潜在的威胁。有资料显示,中国的茶树除了有机茶被限制不能喷洒农药, 99%的茶树都或多或少的喷撒了农药。现在世界上有近30亿人饮用茶,世界 各地都有种植茶叶和茶叶进出口贸易,在如此大的需求面前,许多国家制定 的农药残留相关法规并没有那么完善,大部分国家只标明了茶叶中农药残留 的大标准,而并不是禁止农药残留的存在。同时各个国家对茶叶的农药残 留相关的法律法规也不统一, 例如,欧洲因为地域气候关系不适合种植茶叶, 同时对食品的安全卫生要求更高,因此它对茶叶农药残留的标准严格,
而 中国的产茶量和出口量,但 由 于国外贸易壁垒日趋严格,导致了 中国茶叶的出口量减少[1],主要原因是因为中国关于茶叶农药残留量的指标 还未完善[2]。这几年茶叶农残相关国家标准不断更新出台,可 见 茶叶中农药残 留问题越来越受到重视[3]。 近五年,欧盟对茶叶相关法规进行了多达69次修订,茶叶农残标准限制 对象已经从茶园中使用的一般农药扩展到草甘膦等除草剂,再到蒽醌、多氯 酸盐等环境污染物。近出口欧盟的茶叶中又查出邻苯基苯酚这一防腐杀菌 剂,邻苯基苯酚是一种能够致癌的物质,对 肾脏会产生毒副作用, 危害人体健 康,因此迫切需要建立一种, 快捷的方法来测定茶叶中邻苯基苯酚。邻苯 基苯酚, 又叫做2-羟基联苯(ortho-phenylpheno,简称OPP),一 般 为 白 色 片 状 或 块 状,具有一定生物毒性。邻苯基苯酚具备良好的杀菌杀毒能力,是 常 用 的 防 腐 剂 之 一,一 般 都用在对果蔬类的防腐和保鲜,或者是用于纺织品、橡胶制 品、 化妆品等当中的消毒剂和防腐剂。目前, OPP残留检测的主要方法有液相 色谱法[4-7]、气相色谱法或气相色谱-质谱法[8-10]。色谱法分析成本高, 色谱仪价 格及日常维护费用贵, 分析时间一般比较长。而紫外检测器是普遍的检测 途径,大部分物质在液体状态下都有紫外检测光谱,其 吸光值和其浓度呈现 一定的线性关系,且不同的物质的紫外峰基本都是峰,并且紫外分光光 光度法适合大众能够做到的检测方法,它还拥有分析成本低、紫外检测仪价 格及日常维护费用低、 准确度高、 使用方便等优点。 茶叶中因含有大量的营养物质和化合物,增加了茶叶前处理的难度。而 茶叶的前处理是整个分析过程的重要步骤,快速的提取方法更是茶叶中 农药残留分析的核心,直接影响后期检测方法的准确度。因此农药残留分析 茶叶的前处理要求提取率高, 尽量少用或不用有机溶剂[11],以 减 少 污染。常见 的样品前处理方法主要有干法灰化法、固相萃取法、 超声波提取法等[12-14],通 过查阅文献[15-20],本实验采用超声波萃取法作为茶叶的前处理方法。超声波提 取法是利用超声波强化提取作用,即媒质产生独特的机械振动作用和空化作 用, 机械振动作用将超声波的能量传递给样品,使组分脱附和溶解加快;空化 作用使分子运动加快[21]。超声波提取法操作简单,并且它拥有操作简便、 提取 效率高,可 克服常规方法的被测成分在多次转移中损失,从而影响检测准确 性的缺点。近年来超声波提取法在茶叶的前处理中有着广泛应用[19-21]。 本文将专门讲述先用甲醇:水,甲醇,乙醇溶液分别为提取试剂,并采用超声波萃取来提取茶叶中的邻苯基苯酚,结合紫外分光光度计分析在不同缓 冲液中,不 同 pH值下邻苯基苯酚的大吸收峰并绘制标准曲线, 通过计算加 标回收率确定方法的准确性。从而建立了一种快速简便地检测茶叶中邻苯基 苯酚含量的方法。 1 实验部分 1.1 实验试剂与仪器 1.1.1 试剂 2-苯基苯酚,Rd,NanqiaoTwon, FengxianShanghai, China;甲醇,AR,国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限 公司;乙醇,AR,国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限 公司; 茶叶,西湖龙 井,浙江省杭州市 1.1.2 仪器设备 紫外可见分光光度计,UV1901PC紫外可见分光光度计;电子天平, ML104/02,;超声波清洗器,2 结果与讨论 2.1 溶剂(萃取剂)的选择 邻苯基苯酚微溶于水,因此选择了三种不同极性的溶剂[22-23](甲醇:水,甲 醇,乙醇)来进行比较选出溶剂。 称取邻苯基苯酚,在其他制备条件保持不变的前提下,使用三种不同溶 剂:甲醇: 水(7:3)、甲醇、乙醇分别配制6滋g/mL,分别以不同溶剂作为空白进 行基线的确定,在 190耀400nm波长范围内多次进行光谱的连续扫描,并作出 紫外峰来进行比较。可 知 甲醇: 水(7:3)紫外吸收峰,并采用其作为溶液的 溶剂(萃取剂)。实验结果可知,甲醇: 水(7:3),甲醇,乙醇三种萃取剂的标准溶 剂吸收曲线峰形一致,在其他条件不变的是情况下,甲醇:水(7:3)溶剂的紫外 峰大吸收波长处的吸光值, 更故采用甲醇: 水(7:3)作为样品的萃取剂。 2.2 OPP紫外检测方法优化 2.2.1 OPP大吸收波长的选择 吸取2滋g/mL的OPP溶液于比色皿中,以 甲醇:水(7:3)溶剂作为空白进 行基线的确定,在190耀400nm波长范围内多次进行光谱的连续扫描,如图 (1),以 确 定 OPP的大吸收波长。图(1) 大吸收波长的确定 由图(1)可知,邻苯基苯酚在190耀400nm 范围内,在 201.0、283.5nm波 长处均有吸收峰,其中以201.0nm处的吸收峰,无杂峰干扰且较为稳定, 适合作为大吸收波长进行实验。 2.2.2 OPP适宜缓冲液的选择 在三组6滋g/mL的OPP溶液分别加入pH=8.5的不同的缓冲液(BR缓冲 液, PBS缓冲液,醋酸缓冲液),分别加入于比色皿中,以 甲醇:水(7:3)溶剂作 为空白进行基线的确定,在其他制备条件保持不变的前提下,在 190耀400nm 波长范围内多次进行光谱的连续扫描, 通过其紫外峰的大吸收峰来确定 适宜的缓冲液。实验结果可知, 三种不同缓冲液(BR缓冲液, PBS缓冲液, 醋酸 缓冲液)对于OPP 标准液的影响的不同程度,其中醋酸缓冲液所得吸光值 大,但因其大吸收波长处也导致偏离,故选用BR缓冲液作为OPP溶液的 适宜缓冲液。 2.2.3 OPP适宜缓冲液pH值的选择 通过查阅文献可知[24],在 酸 性 条件下,pH对OPP的紫外吸收影响不大, 故 在6滋g/mL的OPP溶液中加入pH值为6.5、 7、 7.5、 8、 8.5、 9、 9.5、 10的BR缓冲 液, 并测其大吸收峰。根据不同pH值测得的吸光度绘制pH值与吸光度的 变化关系。得出6滋g/mLOPP标准溶液在不同pH值下BR缓冲液的吸光值, 可知OPP标准溶液在pH=7.5下的吸光值。 2.3 OPP标准曲线的绘制 从上述OPP储备液(200.0滋g/mL)标准溶液中吸取 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质量浓度 的标准溶液。从2滋g/mL 标准溶液中吸取5mL 定容于 10mL 容量瓶中配制 1滋g/mL溶液。从20滋g/mL标准溶液中吸取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。从1滋g/mL标准溶液中吸取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。标准溶液均用甲醇: 水(7:3)定容,采用缓冲液的pH值, 并在 大吸收波长处进行紫外扫描得出 OPP 标准曲线并计算出线性相关系方程如 图(2)。
测定不同浓度邻苯基苯酚标准品溶液在大吸收波长处的吸光值,绘制 标准曲线(2),可 知 邻苯基苯酚浓度与吸光度没有呈直线关系,通过分析, 取lgC为横坐标, A为纵坐标,并拟合得到回归方程: y=0.3x+1.505,线性相 关系数为0.994。由(2)可以看出当标准溶液质量浓度在0.02耀12滋g/mL范围 内,邻苯基苯酚标准曲线的线性关系良好。说明使用该曲线测定待测样品的 邻苯基苯酚含量具有较高的准确性。 2.4 样品的预处理与测定 2.4.1 样品的预处理 称取0.1g茶叶样品,碾碎于离心瓶中加入甲醇: 水(7: 3)萃取剂10mL,在 超声波清洗器中超声提取20分钟,将萃取剂倒出在10mL烧杯中备用。 2.4.2 样品的测定和样品加标回收率的测定 提取超声后的萃取剂0.1mL稀释至10mL,加入BR缓冲液,以 甲醇:水 (7:3)溶剂作为空白进行基线的确定,作出样品的紫外峰与OPP标准溶液的 紫外峰图进行比较。 量取上述稀释后样品溶液均匀液体试样5mL, 装入比色皿中在大波长 处进行紫外扫描, 确定空白样品中OPP的含量。然后分别量取3份均匀液体 试样5mL,加入5mL质量浓度为 0.5、 2、 8滋g/mL的OPP溶液。以甲醇: 水(7: 3)溶剂作为空白进行基线的确定, 采用缓冲液的PH值,在 大波长处进 行紫外扫描。每组回收率测定 3次,取平均值进行计算,计算结果如表1所 示, 由此可见,其 加 标 回 收 率 范围在90.1%耀91.2%, 回收率在正常范围内,符合 加标回收率的标准, 证明方法是可行的。 为确定茶叶中是否有其他物质干扰影响实验结果的测定, 分别配制儿茶 素、维生素C6滋 g/mL,取1mL装入比色皿中, 作出三种物质的紫外吸 收峰,和 OPP标准溶液的紫外峰图进行比较,观察是否对大波长处的吸收 峰有影响。实验证明上述物质对该检测方法均无干扰。 3 总结 本实验建立了茶叶中的邻苯基苯酚含量的测定方法,具有准确性和稳定 性。利用甲醇:水(7:3)作为萃取剂,萃取方法选择超声波萃取法, 萃取出茶叶 中的邻苯基苯酚,并采用紫外分光光度法,建立邻苯基苯酚标准曲线对其进 行含量测定,对 标准曲线的萃取剂, 缓冲液, 适宜pH值等条件进行优化。在 在 0.02耀12滋g/mL范围内,邻苯基苯酚浓度与吸光度具有良好线性关系,其 相 关 系 数 为 0.994,加标回收率在90.1%耀91.2%之间,符合加标回收率的标准,证 明方法是可行的。结论为通过超声波萃取结合紫外分光光度法能够测定茶叶 中邻苯基苯酚,并且该方法具有准确度高,反应灵敏, 操作简便等优点

 

 

 

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