□ 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，這應歸因於土壤的汙染、殺蟲劑和化肥的使用以及工業活動。但我們很少獲得有關茶葉安全及成品茶受重金屬汙染方麵的信息。由於茶葉的消耗量巨大，所以了解其有毒重金屬的含量是非常重要的。近年來，痕量重金屬的毒性和它對人類健康以及環境的危害受到了相當的重視和關注。在眾多重金屬中，鉛(Pb)、鎘(Cd) 和砷(As)的毒性顯著，甚至很低的濃度都會對人的健康造成危害。它們的固有毒性具有以下特點：傾向性的積聚在食物鏈中並且很難通過排泄係統排出體外。含量高於重金屬允許水平以上，可引起血壓高，疲勞，以及腎髒和神經係統疾病。研究表明重金屬還會對生殖係統造成有害影響。分析茶葉中重金屬的一個主要挑戰是：分析物的水平極低而基質水平又非常高。多年來，石墨爐原子吸收分光光度法(GFAAS)已經被確立為進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劑，在進行高基質樣品如茶葉檢測時，有助於得到非常低的檢出限，對於這種分析，石墨爐原子吸收光譜是不可缺少的分析工具。

　　實驗條件

　　儀器

　　測量使用PerkinElmer® PinAAcleTM 900T原子吸收光譜儀配以用於原子吸收的直觀的WinLabTM32軟件，在微軟公司WindowsTM7操作係統中運行。該軟件具有用於樣品分析，報告和數據完成以及確保符合規範的所有工具。用於本分光光度計的高效光學係統和固態檢測器可以提供卓越的信噪比。縱向塞曼扣背景效應用於石墨爐分析提供了其他塞曼係統無法達到的損失極輕的準確校正。橫向加熱石墨原子化器(THGA)技術可以在整個石墨管長度上提供均勻一致的溫度。這些技術消除了高基體樣品分析時固有的記憶效應，從而去除幹擾。所有測定均使用熱解塗層石墨管(序列號:B3000655)，儀器條件見表1。加熱進樣器可用於鉛的測定，也可用於鎬和砷的測定。高性能微波樣品製備係統用於微波輔助消解(見表2)。樣品消解使用10個100mL耐高壓的聚四氟乙烯管進行。

　　標準物質，化學試劑和標準參考物質

　　PerkinElmer公司用於鉛、鎬和砷測定的單元素標準物質，作為標準儲備液用來製備工作曲線(序列貨號分別為Pb:N9300128;Cd:N9300107;As: N9300102)。工作曲線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)中經係列容積比稀釋製備而成。ASTM®1型水(Millipore®過濾係統過濾，美國密理博公司®)，使用0.2%的硝酸 (Tamapure®，日本多摩化學製劑公司)酸化，同時也用於標準空白和所有稀釋液。30%的過氧化氫(日本東京Kanto化學試劑公司)和硝酸同時用於樣品消解。基體改進劑製備由含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。基體改進劑由AS900自動進樣器自動添加到每個標準管，空白管和樣品管中，AS 900自動進樣器是PinAAcle 900T光譜儀的一部分。

　　樣品和標準物質的製備

　　塑料管使用10%的HNO3溶液浸泡24小時以上，然後用大量去離子水衝洗幹淨後使用。聚丙烯自動進樣杯(貨號 B3001566)用20%的硝酸浸泡過夜，並在使用前用0.5%的硝酸徹底衝洗，以減少樣品的汙染。在開始樣品分析前，所有的金屬離子的測定都要製作5個標準點的標準曲線(4個標準點加1個空白點)，並且保證標準曲線的相關係數r2大於0.998。NIST® 1568a有證參考物：大米粉中的痕量金屬，用於驗證方法。三個牌子的茶葉樣品均購於新加坡的超市(鐵觀音茶葉，日本綠茶和龍井綠茶)用於實驗分析。準確稱取0.5g左右的樣品或標準參考物質，每個樣品均稱取兩份，作為平行樣。將稱取的樣品轉移至微波消解罐中，樣品消解方法(表2)參照美國國家環保署製定的3052方法執行。消解後的樣品用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驗中，對於存在於複雜基體的樣品中的低濃度分析物來說，獲得可重複性的結果是一項具有挑戰性的任務。樣品導入係統在優化瞬時信號的穩定性方麵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程。使用石墨爐照相機，可以簡單且容易的定位進樣針進入石墨管的正確深度，從而可獲得高重複性的進樣。在使用恒溫平台石墨管(STPF)，采用縱向塞曼背景校正和自動基體修正等條件下，分析茶葉中低水平的元素幾乎毫不費力，且幾乎沒有樣品基質中共存元素的幹擾。建立的方法通過標準參考物質(CRMs)的分析來驗證其有效性(表3)。方法的檢出限(MDLs)計算見表4，計算基於測定的7次試劑空白的標準偏差(Student’s檢驗，t值=3.14，ρ=0.02)，同時還考慮到了樣品稀釋50倍的因素。這種檢出限的獲得是基於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複雜基質的被測物。

　　茶葉中含有一些穩定性不同的有機物質，以及一些難溶解的礦物雜質成分。不完全礦化的樣本在微波消解過程中可能會給分析物轉移到溶液的過程造成困難，從而導致測定中的光化學幹擾。使用濃硝酸及過氧化氫礦化茶葉，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證實。同時還進行了消解後加標回收實驗，結果列於表5中。實驗獲得的消解後加標回收率的值表明沒有來源於基質中的對分析元素信號的幹擾。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)以內，這是由美國FDA製定的可食植物部分中該元素的限量。結果證實，經微波消解酸溶解後，使用石墨爐原子吸收光譜儀，測定茶葉中的砷，鎘和鉛不受任何幹擾。

　　結論

　　如今，食物原料中的有毒物質比以往任何時候都受更大的關注。近年來，更加強調有毒元素含量。本實驗建立了使用微波-輔助樣品消解係統消解樣品，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)分光光度計也可用於此項分析。