固相萃取-离子色谱法同时测定卷丹产地灌溉水中7种无机阴离子

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(1.湖南中医药大学，湖南长沙 410208；2.湖南省中药饮片标准化及功能工程技术研究中心，湖南长沙 410208；3.湖南省药食同源功能性食品工程技术研究中心，湖南长沙 410208；4.郴州市食品药品检验检测中心，湖南郴州 423000；5.南京中医药大学，江苏南京 210023)

卷丹百合(LiliumlancifoliumThunb.)为多年生草本植物，它具有养心安神，润肺止咳的功效[1 - 3]。中药材产地环境特征与药材质量安全有着重要的关联性[4 - 7]，在国家大力推动中药材标准化建设的形势下，从源头上加强中药材质量安全控制，系统研究中药材种植基地的灌溉水中的阴离子分布情况很有必要。水中的氟化物、氯化物、溴化物、亚硝酸盐、硝酸盐和硫酸盐、磷酸盐的含量是判断灌溉水水质的重要指标[8 - 9]。目前测定水中无机阴离子的方法主要有离子选择电极法、分光光度法、比色法、滴定法和离子色谱法。其中前4种方法操作过程繁琐，试剂耗费大，灵敏度低，而离子色谱法较好地克服了以上缺点，具有操作简便、快速高效等优点，已被广泛应用于食品、医药、环境等多个领域[9 - 14]。但离子色谱法用于水中无机阴离子的测定大多集中在饮用水，而对中药材种植基地的灌溉水中的无机阴离子的研究则罕见于报道。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

ICS-1100型离子色谱仪(美国，Dionex公司)，配置Dionexreagent-free-controller淋洗液自动发生器、温控电导检测器、自动再生抑制器、变色龙色谱工作站；SPE-C18小柱(天津亳津科技有限公司)。

1.2 实验方法

1.2.2供试品溶液的制备采用超纯水清洗过的聚乙烯瓶采集龙山百合种植基地灌溉水，过SPE-C18小柱去除有机杂质，过0.22 μm微孔滤膜，取续滤液，即得。

1.2.3色谱条件IonPac AS19离子交换柱(250×4 mm,5 μm)，IonPacAG19保护柱(50×4 mm)；流动相为20.0 mmol/L KOH溶液，Dionex EGC Ⅲ在线淋洗液发生器生成。梯度洗脱程序为：0～10 min,10 mmol/L KOH;10～18 min,35 mmol/L KOH;18～23 min,10 mmol/L KOH。流速：1.30 mL/min；柱温30 ℃；抑制器电流：56.0 mA；进样体积：25 μL。

2 结果与讨论

2.1 样品的前处理

饮用水中无机阴离子的测定大多采用取水样过0.45 μm微孔滤膜后直接进样。考虑到样本来源的复杂性，本实验比较了过0.22 μm微孔滤膜直接进样，以及先经SPE-C18小柱去除有机杂质，再过0.22 μm微孔滤膜的分离效果。实验证明：直接进样柱压较高，仪器不稳定，导致出峰时间漂移较大；而先经SPE-C18小柱去除有机杂质，再过0.22 μm微孔滤膜的分离效果较好，柱压相对较低，故实验选择水样先过SPE-C18小柱去除有机杂质，再过0.22 μm微孔滤膜的方法来处理来源较为复杂的龙山卷丹百合基地灌溉水水样。

2.2 色谱柱的选择

考察离子交换柱IonPac AS11(250×4 mm)、AS22-Fast(150×4 mm)和IonPac AS19(250×4 mm)不同色谱柱。这3种离子交换柱是常用于快速测定水中无机阴离子的色谱柱，结果显示采用AS22-Fast离子交换柱时各离子出峰时间明显缩短，但以IonPac AS19为离子交换柱时，其柱效更高。因此，本研究采用IonPac AS19色谱柱进行龙山卷丹百合种植基地灌溉水中无机阴离子的分离。

2.3 淋洗液的选择

分别试验了淋洗液4.5 mmol/L Na2CO3-1.4 mmol/L NaHCO3及15.0、18.0、20.0、23.0、25.0 mmol/L NaOH(KOH)，采用梯度洗脱，比较了他们的分离效果。结果表明，KOH作为淋洗液梯度洗脱分离7种目标阴离子效果最好。

2.4 淋洗液流速的选择

淋洗液流速较低时，阴离子之间分离度好，灵敏度高，但相应保留时间延长；当淋洗液流速较高时，淋洗效率提高，离子保留时间缩短，但阴离子之间分离度和灵敏度下降。本实验比较了0.5、0.8、1.0、1.3、1.5、2.0 mL/min流速对阴离子分离效果的影响。结果显示，当淋洗液流速为0.5、0.8、1.0、1.3 mL/min时阴离子分离效果较好。综合考虑分离效果和保留时间，选定淋洗液流速为1.3 mL/min。

2.5 柱温的选择

采用IonPac AS19色谱柱，分别在20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃不同柱温下考察7种无机阴离子的分离效果，结果表明30 ℃下基线平稳，分离效果较好，仪器稳定性强。

2.6 方法的评价

2.6.1线性关系考察配制系列浓度的混合标准溶液，在优化的色谱条件下进样分析，记录各无机阴离子的色谱峰面积，以峰面积为纵坐标(Y)，各阴离子的浓度(X，mg/L)为横坐标绘制标准曲线，进行线性回归，各阴离子的线性回归方程及相关系数见表1。

表1 7种阴离子的线性方程、线性范围和相关系数

2.6.2精密度考察取7种阴离子混合标准溶液150 μL，各阴离子浓度均为10 mg/L，连续进样5次，记录色谱峰峰面积，7种阴离子相对标准偏差(RSD,n=5)分别为0.41%、0.85%、0.62%、0.69%、0.88%、0.58%、0.60%，表明精密度良好。

2.6.3加标回收试验为考察方法的可靠性，取已知阴离子含量的样品溶液进行加标回收试验，同一添加水平平行测定3次，测定回收率，结果见表2。由表2可见回收率良好。

表2 回收试验结果(n=3)

2.6.4标准溶液及加标试验色谱图在上述优化的实验条件下，以标准混合溶液进样，7种无机阴离子分离效果较好。实际灌溉水水样加标固相萃取萃取后，各阴离子分离情况良好。验证了该方法的可靠性。标准溶液和加标溶液经固相萃取后色谱图如图1所示。

图1 标准溶液及加标萃取后溶液的色谱图Fig.1 Chromatograms of standard solution and spiked samples after entrationA.standard solution;B.high additive sample;C.medium additive sample;D.low additive sample,the concentration of each anion in the standard solution is 10 mg/L.

2.7 方法的应用

表3 龙山卷丹百合种植基地灌溉水中阴离子含量测定(mg/L)

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3 结论

本文建立了固相萃取-离子色谱法测定卷丹百合主产地灌溉水中7种无机阴离子的方法，该方法简单、快速、分离效果好，具有较高的实用价值，对中药产地环境监控具有重要意义。