離子色譜法同時測定白茅根中的及Cl-含量

王月莎，張 蕊，劉 凡，吳 亮，張 穎

(樂山師范學(xué)院 化學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，四川 樂山 614000)

0 引言

常見的無機陰離子的測定方法有分光光度法和離子色譜法：分光光度法具有耗時較長，所用試劑往往有一定毒性，在測定色素較多的樣品時容易產(chǎn)生誤差等缺點[8]，離子色譜法前處理比分光光度法簡便，測定快速，可同時檢測多種陰離子，適合批量樣品的檢測。

實驗擬采用超聲輔助提取白茅根中的陰離子，然后通過離子色譜法測定白茅根中的硫酸根、亞硝酸根、氯離子含量。該方法可用于快速、批量分析中藥材白茅根中的無機陰離子含量。

1 材料和儀器

1.1 儀器

離子色譜儀(ICS-900，賽默飛世爾科技(中國)有限公司)、高速萬能粉碎機(ZN-400A中國吉首中誠制藥機械廠)、超聲儀(KQ3200型，昆山市超聲儀器有限公司)、萬分之一電子天平(AL104梅特勒-托利多儀器(上海)有限責(zé)任公司)、離心機(TDL-40B)、注射器(5 mL一次性使用無菌注射器帶針，四川普瑞斯生物科技有限公司)、IC-RP小柱(HP Pre寧波鴻譜儀器科技有限公司)、0.45 μm微孔濾膜(PES，津騰)。

1.2 主要試劑

實驗用水為高純水，亞硝酸鈉、硫酸鉀以及氯化鉀等試劑均為分析純，N2(>99.99%)。

2 方法

2.1 對照品溶液的配制

2.2 RP小柱活化

用注射器抽取5 mL色譜純甲醇溶液，以2～4 mL/min推入RP小柱，棄濾液；抽取10 mL去離子水，以2～4 mL/min推入RP小柱，棄濾液，將注射器平放20 min。

2.3 樣品陰離子含量測定

精確稱取粉碎后的樣品2 g，置于100 mL燒杯中，準(zhǔn)確加入去離子水50 mL，超聲處理后，轉(zhuǎn)移提取液于離心管中，設(shè)置轉(zhuǎn)速及時間，取上清液以2～4 mL/min推入經(jīng)活化后的RP小柱，棄去前3 mL，收集流出液，再用0.45 μm微孔濾膜過濾，濾液可直接進樣。在選擇出的最佳流速和淋洗液濃度條件下測定樣品中硫酸根、亞硝酸根、氯離子三種陰離子的含量。

2.4 色譜儀器參數(shù)

色譜條件：AS11-HC，4 mm×250 mm離子交換柱、AG11-HC,4 mm×50 mm保護柱、AERS-500，4 mm抑制器、電導(dǎo)檢測器、RFC-30淋洗液在線發(fā)生器、柱溫室溫、進樣量為10 μL。以氫氧化鉀為淋洗液(10～30 mmol/L)，洗脫時間10 min。

3 實驗結(jié)果及討論

3.1 超聲時間對提取白茅根中陰離子的影響

準(zhǔn)確稱取白茅根樣品20 g于1 000 mL圓底燒瓶中，再向燒瓶中加入500 mL超純水，在室溫下進行超聲處理，分別于3 min、5 min、10 min、15 min、20 min、25 min后采樣進行測定，將采集的提取液轉(zhuǎn)移至干凈、干燥的離心管中離心20 min(轉(zhuǎn)速3 000 r/min)。取上清液過活化后的IC-Rp小柱，收集流出液，再用0.45 μm微孔濾膜過濾，濾液直接進樣。結(jié)果顯示15 min時，樣品峰基本保持不變。故實驗采用超聲時間為15 min。

3.2 淋洗液種類的選擇

實驗比較了將Na2CO3/NaHCO3溶液及KOH溶液作為淋洗液的區(qū)別，結(jié)果顯示，KOH對樣品的分離能力較Na2CO3/NaHCO3更好，系統(tǒng)背景信號更低，干擾更小，因而實驗選擇KOH作為淋洗液。

3.3 淋洗液流速對陰離子分離情況的影響

準(zhǔn)確稱取白茅根樣品20 g于1 000 mL圓底燒瓶中，再向燒瓶中加入500 mL超純水，在室溫下進行超聲處理15 min，將采集的提取液轉(zhuǎn)移至干凈、干燥的離心管中離心20 min(轉(zhuǎn)速3 000 r/min)。取上清液過活化后的IC-Rp小柱，收集流出液，再用0.45 μm微孔濾膜過濾，在流速分別為0.5 mL/min、0.6 mL/min、0.7 mL/min、0.8 mL/min、0.9 mL/min、1.0 mL/min下進行測定，實驗結(jié)果見表1、表2、表3。

表1 流速對保留時間的影響

表2 流速對分離度的影響

表3 流速對半峰寬的影響

續(xù)表3

從表中數(shù)據(jù)可知，氯離子、亞硝酸根和硫酸根三種陰離子的保留時間隨著流速的增大而變小，流速增大會加快白茅根中的三種陰離子的洗脫速度。但其分離度隨著流速的增大變化不大，說明流速的變化對分離度的影響不大。其半峰寬隨著流速的增大而逐漸減小，峰寬越來越窄，峰型也越來越好看。所以，在能把氯離子、亞硝酸根、硫酸根三種陰離子都分離開的情況下，可以選擇較快的流速。本實驗的離子色譜儀在超過1.0 mL/min時，泵壓力不是很穩(wěn)定，故本實驗的最佳流速為0.9 mL/min。

3.4 陰離子分離情況隨梯度濃度的變化

改變淋洗液濃度梯度，在不同的保留時間、分離度、峰高、峰寬和峰形圖中找到白茅根中陰離子最佳的淋洗液濃度和流速。實驗結(jié)果見表4、表5、表6。

表4 淋洗液對保留時間的影響

表5 淋洗液對分離度的影響

續(xù)表5

表6 淋洗液對半峰寬的影響

KOH溶液作為淋洗液使用時，其濃度選擇相對較“挑剔”，當(dāng)其濃度較高時，分離效果將會變差，濃度較低時，分析時間將會較長。本著綠色環(huán)保的思想，節(jié)約淋洗液成本，并使得陰離子峰得以較好的分離，淋洗液應(yīng)盡量選擇較小濃度，故擬定最高濃度為30 mmol/L。改變初始濃度梯度，從以上數(shù)據(jù)可知，氯離子、亞硝酸根、硫酸根的保留時間隨著淋洗液濃度的增大而變小，淋洗液濃度增大會加快白茅根中陰離子的洗脫速度。氯離子、亞硝酸根、硫酸根的分離度隨著淋洗液濃度的增大而變小，淋洗液濃度增大會降低白茅根中的陰離子的分離效果，當(dāng)淋洗液初始濃度為19 mmol/L時，氯離子與亞硝酸根不能完全分離。氯離子、亞硝酸根、硫酸根和硝酸根四種陰離子的半峰寬隨著淋洗液濃度的增大而逐漸減小，峰寬越來越窄，峰型也越來越好看。因此，綜合時間和分離度，本實驗的離子色譜儀在當(dāng)淋洗液初始濃度為18 mmol/L，最終濃度為30 mmol/L，分析時間為10 min時，分離效果最佳。

3.5 儀器最佳參數(shù)色譜圖

確保氯離子、亞硝酸根和硫酸根三種陰離子都能完全分離的情況下，為了提高工作效率，節(jié)約時間及實驗藥品，儀器的最佳流速為0.9 mL/min，最佳初始淋洗液濃度為18 mmol/L，最終濃度為30 mmol/L。最佳儀器條件色譜圖見圖1。由圖可知，亞硝酸根離子與硫酸根離子、氯離子分離度良好。樣品出峰時間：氯離子<亞硝酸根離子<硫酸根離子。

圖1 最佳儀器條件的色譜

3.6 白茅根中無機陰離子含量的測定

按設(shè)定的色譜條件，待基線穩(wěn)定后，依次取相同體積的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和待測樣品溶液，裝入離子色譜進樣器的進樣小管中，開始測定，根據(jù)保留時間定性，標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。

3.6.1 線性關(guān)系

分別將稀釋了2倍、5倍、10倍、25倍的混合標(biāo)準(zhǔn)使用液以及混合標(biāo)準(zhǔn)使用液原液裝入離子色譜儀進樣器的進樣小管中，按照上述設(shè)置的色譜條件分離、測定。以峰面積為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，分別繪制三種離子的標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出其回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍，實驗結(jié)果見表7。

表的線性方程

3.6.2 樣品測定及精密度、重復(fù)性實驗

表8 樣品測定及精密度試驗

3.6.3 穩(wěn)定性

3.6.4 加標(biāo)回收率

精確稱取6份已知含量的白茅根粉末2 g(精確至0.000 1)，其中3份加入相當(dāng)于樣品含量120%的陰離子對照液，另外三份加入相當(dāng)于樣品含量80%的陰離子対照液，測定結(jié)果見表9。三種陰離子的平均回收率在95.2%～104.5%，表明該方法能滿足測定需求。

表9 白茅根樣品中陰離子加標(biāo)回收率實驗(n=2)

4 結(jié)論