[发明专利]一种用于HPLC-ICP/MS分析烟用纸张中铬含量的前处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟草检测技术领域，更具体地，涉及一种用于HPLC-ICP/MS分析烟用纸张中铬含量的前处理方法。

背景技术

目前分析三价铬和六价铬最为有效的方法为高效液相色谱结合电感耦合等离子体质谱技术（HPLC-ICP-MS），该技术利用HPLC将Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）分离后进入ICP-MS中进行测定。该技术中的色谱分离主要有以下方法：

a：C8柱

由于三价铬与六价铬具有不同的带电性能，因此在同一色谱柱上的分离性能不同。为了达到更好的分离状态，在使用C8柱作为固定相时，需先将三价铬与EDTA进行络合，使三价铬-EDTA复合物带上与六价铬相同的电性，再使用离子对试剂四丁基氢氧化铵反应，在反向液相色谱柱中进行无机铬价态分离。如CHANG V等以C8为反应色谱柱，以0.6 mmol/L EDTA及2 mmol/L四丁基铵酸盐（TBAP）和2%甲醇溶液（pH=6.9）为流动相对自来水和湖水样品中的三价铬和六价铬进行分离；刘江晖等采用C8为反应色谱柱，以0.15～0.6 mmol/L EDTA、0.1～2 mmol/L四丁基氢氧化铵和2～6%甲醇溶液为流动相对化妆品样品中的三价铬和六价铬进行分离。

在欧盟玩具标准中（EN71-3-2013），铬价态分离的推荐标准也采用了该法，方法使用单功能去碱基C8色谱柱（3 μm，33*4.6 mm）作为固定相，1 mmol/L四丁基氢氧化铵、0.6 mmol/L EDTA及2%甲醇溶液作为流动相，以1.5 mL/min流速在3 min内达到完全分离。

该方法可有效分离三价铬和六价铬并能达到定量要求，但存在前处理繁琐等缺陷。

b：阴离子交换色谱柱

    阴离子交换色谱柱可涉及使用的仪器为HPLC和IC，目前为使用最为广泛的色谱分离固定相。如A J Bednar等采用Dionex AS11色谱柱作为固定相，NaOH溶液为流动相对地下水等样品中的三价铬（前处理中加入EDTA进行络合反应）和六价铬进行了分析。

在中华人民共和国出入境检验检疫行业标准《保健食品中六价铬的测定 离子色谱-电感耦合等离子体质谱法》（SN/T 2210-2008）中，方法采用Hamilton PRP-X100阴离子柱作固定相，硝酸铵溶液为流动相对保健奶粉、营养冲剂、保健饮品等保健食品中六价铬进行了测定，方法前处理简单，无需络合或衍生便可直接上样分析。

    该方法可对六价铬进行准确的定量，但存在无法分离及定量三价铬等缺点。

烟用纸张属烟用材料中的一种，包括接装纸、成型纸、卷烟纸等等。烟用纸张组成复杂，而且在生产过程中受生产原料、操作工艺等条件的影响，可能会存在微量的重金属污染。铬是其中的一种重要的受控元素。

    目前已报道的文献可知，庹苏行等建立了一种用离子色谱分离-电导检测器检测卷烟用纸中六价铬的方法。该方法采用Dionex AS11色谱柱为色谱分析柱，样品前处理仅需提取2h，但检测时间多于40min，样品分析的周期较长，且色谱中存在的各种干扰无法消除，仪器灵敏度可能无法满足痕量或超痕量分析要求。

相对于元素总量而言，元素的生物性或毒性更依赖于其存在的形态。对于铬元素而言，已有的研究表明，三价铬被认为对生物体有益的元素，而六价铬却具有强毒性。实验发现，样品中三价铬的含量远远大于六价铬，由于两者电性的差异，若不对三价铬进行络合反应，三价铬将无法被准确定量。因此，有必要针对烟用纸张中三价铬和六价铬进行前处理。

本申请人致力于烟用纸张的Cr元素相关分析，在公开号为CN201310038071.6和CN201310037863.1的专利申请中总结了基于戴安公司PacAG11型阴离子交换保护柱为分离载体的高效液相色谱和电感耦合等离子质谱仪联用检测分析三价Cr和六价Cr的方法。但是基于仪器的检测分析方法涉及的关键分析条件和干扰情况都相差甚远，不同的烟草企业所具有的检测分析仪器和实验条件并不相同，不能简单参照。

因此利用高效液相色谱和电感耦合等离子质谱仪联用，建立更多的烟用纸张痕量六价铬的分析方法对烟用材料安全性评价的深入研究具有十分重要的意义，可为烟用材料的规范使用提供技术支持，是本领域技术人员面对的重要课题。尤其是建立一种快速、灵敏、可靠、准确且适合大批量测定分析烟用纸张中痕量六价铬的分析方法的技术问题亟待解决，而其中最重要的问题是建立简便合理、

科学的色谱分离方法，为痕量六价铬的分析扫平障碍。

发明内容