煙草及煙草制品中不同價(jià)態(tài)鉻元素的分離測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于不同價(jià)態(tài)重金屬元素的分離測(cè)定方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煙草及 煙草制品中不同價(jià)態(tài)鉻元素的分離測(cè)定方法及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉻在自然界中分布廣泛，可形成_2到+6多種價(jià)態(tài)化合物，最常見的是Cr (III) 和Cr(VI)。其中，Cr(III)是人體維持生命的必須元素，可以促進(jìn)人體內(nèi)葡萄糖的利用； 而Cr ( VI)在熱力學(xué)上穩(wěn)定，在生物體內(nèi)有很強(qiáng)的流動(dòng)性，以CrO^和Cr 20廣的價(jià)態(tài)通過帶 負(fù)電荷的細(xì)胞膜，并且促使氧化，從而導(dǎo)致病變發(fā)生，其毒性一般為Cr (III)毒性的100~ 1000倍。鉻的不同價(jià)態(tài)對(duì)于環(huán)境和人體有著明顯不同的影響，因此有必要對(duì)鉻元素價(jià)態(tài)進(jìn) 行深入研宄。
[0003] 對(duì)于鉻的價(jià)態(tài)分析，傳統(tǒng)方法是AAS或ICP等方法檢測(cè)總鉻含量，用分光光度法測(cè) 定Cr (VI)的含量，總鉻與Cr (VI)的兩者之差就是Cr (III)的含量。這種方法操作費(fèi)時(shí)， 而且精確度也難以保證。在最新的相關(guān)研宄中，魯照玲等利用動(dòng)態(tài)反應(yīng)池對(duì)市政污泥中的 Cr(III)和Cr(VI)進(jìn)行了分離測(cè)定和迀移研宄，但在流動(dòng)相中添加了四丁基氫氧化銨反相 離子對(duì)試劑，方法具有局限性。徐敏等對(duì)紡織品中可萃取的鉻元素進(jìn)行了分離分析，同樣使 用了四丁基氫氧化銨反相離子對(duì)試劑，且由于煙草實(shí)際樣品中的基質(zhì)與環(huán)境樣品、紡織品 等具有很大差別，因此其建立的方法也很難直接應(yīng)用于煙草及煙草制品中的不同價(jià)態(tài)鉻元 素的研宄中。
[0004] 目前而言，單一儀器或技術(shù)已很難進(jìn)行原位、在線、微區(qū)和瞬時(shí)的高靈敏度和高 分辨率的元素分析相關(guān)工作，儀器聯(lián)用技術(shù)在現(xiàn)代分析科學(xué)中逐步占據(jù)重要地位。而作 為聯(lián)機(jī)技術(shù)發(fā)展較為完善的技術(shù)之一，高效液相色譜（HPLC)和電感耦合等離子體質(zhì)譜 (ICP-MS)聯(lián)用技術(shù)具有高選擇性、寬線性范圍和低檢出限等特點(diǎn)，能夠在亞濃度（μ g/L) 水平檢測(cè)鉻元素的含量，因而已被廣泛應(yīng)用于材料、環(huán)境和生命科學(xué)等領(lǐng)域。目前在相關(guān)報(bào) 道中，尚未有關(guān)于利用HPLC-ICP-MS聯(lián)用技術(shù)建立的煙草中鉻的不同價(jià)態(tài)分析方法研宄。 因此需要一種可以為煙草行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員對(duì)煙草及煙草制品中不同價(jià)態(tài)鉻元素進(jìn)行定 量測(cè)定，為全面客觀評(píng)價(jià)煙草及煙草制品中鉻元素的危害性提供技術(shù)支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種采用高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用手 段測(cè)定煙草及煙草制品中不同價(jià)態(tài)的鉻元素含量的方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的煙草及煙草制品中不同價(jià)態(tài)鉻元素的分離測(cè)定 方法，包括以下步驟：（I)選擇儀器及設(shè)備，其中分離測(cè)定設(shè)備采用HPLC-ICP-MS聯(lián)用系統(tǒng)， (II)配制試劑與標(biāo)準(zhǔn)溶液，（III)樣品前處理，（IV)樣品測(cè)定，（V)樣品測(cè)量結(jié)果計(jì)算，其 特征在于，具體工藝步驟如下：
[0007] (I)選擇儀器及設(shè)備，其中分離測(cè)定采用HPLC-ICP-MS聯(lián)用系統(tǒng)，所述儀器及設(shè)備 按以下條件選擇：
[0008] 所述聯(lián)用儀配有填料為苯乙烯-二乙烯基苯聚合物的色譜柱保護(hù)柱，以及表面鍵 合有季銨鹽官能團(tuán)的苯乙烯-二乙烯基苯聚合物作為填料、規(guī)格為250mmX4. ImmX 10 μm 的陰離子交換色譜柱（可用于不同價(jià)態(tài)鉻元素分析）；
[0009] (2)超純水儀；
[0010] (3)超聲波清洗器；
[0011] (4)重金屬專用研磨機(jī)；
[0012] (5)恒溫恒濕箱；
[0013] (6)高速離心機(jī)，轉(zhuǎn)速不低于3500r/min ;
[0014] (7)電子天平，精確度0· OOOlg ;;
[0015] (8) pH 計(jì)；
[0016] (9) 0· 45 μ m水相針式濾器；
[0017] (II)配制試劑與標(biāo)準(zhǔn)溶液：
[0018] (1)混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制：以0. 3mmol/L乙二胺四乙酸二鈉溶液作為溶劑，配制 Cr (III)和Cr (VI)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，并置于50°C條件下恒溫3h，得到含量為1000. 0 μ g/L的 Cr (III)和Cr ( VI)混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，置于0°C~4°C條件下貯存，有效期為1個(gè)月。
[0019] (2)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：將混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋，配制為不同濃度的 Cr (III)和Cr ( VI)標(biāo)準(zhǔn)溶液，所述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為0 μ g/L、0. 5 μ g/L、I. 0 μ g/L、 2· 0 μ g/L、5. 0 μ g/L、10. 0 μ g/L 和 20. 0 μ g/L，且現(xiàn)用現(xiàn)配。
[0020] (3)樣品處理液：20mmol/L乙二胺四乙酸二鈉溶液；
[0021] (4)超聲浸提液：蒸饋水；
[0022] (5)流動(dòng)相：0· lOmol/L硝酸銨溶液，用氨水調(diào)節(jié)pH為7. 0。
[0023] (III)樣品前處理：將經(jīng)重金屬專用研磨機(jī)磨細(xì)至100目的煙草樣品在溫度為 (22±1) °C、相對(duì)濕度為（60±2) %的恒溫恒濕箱中平衡24h后，準(zhǔn)確稱取1.0 OOOg樣品于 50mL PET小瓶中，加入30mL 20mmol/L乙二胺四乙酸二鈉溶液，在50°C下超聲提取60min， 靜置后移取IOmL至離心管中，在3500r/min條件下離心20min，取上層清液用0. 45 μπι水相 針式濾器過濾，得到待測(cè)樣液。樣品前處理過程中應(yīng)同時(shí)做空白對(duì)照試驗(yàn)。
[0024] (IV)樣品測(cè)定：將制備的所述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液與處理得到的所述待測(cè)樣液使用 HPLC-ICP-MS聯(lián)用儀進(jìn)行上機(jī)分析：
[0025] (1)儀器使用條件：
[0026] 所述液相色譜儀HPLC條件：流動(dòng)相為用氨水調(diào)節(jié)pH為7. 0的0. lOmol/L硝酸銨 水溶液，流速為1.0 mL/min ;進(jìn)樣體積50 μ L，自動(dòng)進(jìn)樣；
[0027] 所述電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS條件：RF入射功率1550W，RF匹配電壓 I. 8V ;同心圓霧化器，載氣為純度彡99. 99%的氬氣或氬氣，等離子體氣體流速15. 0L/min， 載氣流速I. 〇2L/min，輔助氣體流速0. 90L/min ;懦動(dòng)泵轉(zhuǎn)速0. 3rps ;采樣深度8mm ;檢測(cè)質(zhì) 量數(shù) m/z = 52 (Cr)，停留時(shí)間為 0· 5s (m/z = 52);
[0028] (2)樣品分離測(cè)定：
[0029] (i)開機(jī)后按所述儀器使用條件進(jìn)行設(shè)置，待穩(wěn)定后，先使用配制好的系列標(biāo)準(zhǔn)溶 液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，以Cr (III)和Cr ( VI)的濃度與相應(yīng)峰面積分別進(jìn)行回歸分析，得到各自 標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)（R2)均大于0. 999 ;
[0030] (ii)將處理好的所述待測(cè)樣液向HPLC-ICP-MS聯(lián)用儀進(jìn)樣50 μ L進(jìn)行測(cè)定，對(duì)待 測(cè)樣液中的Cr (III)和Cr ( VI)色譜峰進(jìn)行積分，分別獲得各自峰面積，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì) 算得到相應(yīng)的濃度值，進(jìn)而求得樣品中Cr (III)和Cr ( VI)的含量。
[0031] (iii)結(jié)果計(jì)算與表達(dá)：
[0032] 樣品中的Cr (III)和Cr (VI)含量，按式⑴進(jìn)行計(jì)算