少量酸微波消解-AFS法測(cè)定禽蛋中砷和汞*

·論著·

少量酸微波消解-AFS法測(cè)定禽蛋中砷和汞*

陳素軍，王玉江，牛曉梅

(北京豐臺(tái)疾病預(yù)防控制中心理化科，北京 100071)

摘要:目的建立少量酸微波消解-原子熒光光譜儀同時(shí)測(cè)定禽蛋中砷、汞的方法。方法采用1 mL硝酸、對(duì)禽蛋樣品用微波消解進(jìn)行前處理，消解過(guò)的樣品以硫脲-抗壞血酸作為還原劑，無(wú)需趕酸，直接用原子熒光光譜儀測(cè)定禽蛋中砷、汞水平。結(jié)果該方法檢出限：砷0.10 μg/L、汞0.022 μg/L。線性范圍：砷0～30 μg/L，汞0～5.00 μg/L，相關(guān)系數(shù)均大于0.999 6。樣品加標(biāo)回收率：砷92.1%～97.0%，汞92.5%～97.1%。結(jié)論該方法試劑用量少，簡(jiǎn)便快速。具有較高靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度，能夠滿足禽蛋樣品中砷和汞同時(shí)測(cè)定的要求。

關(guān)鍵詞:少量酸；微波消解；原子熒光光譜

蛋類對(duì)人體的營(yíng)養(yǎng)已為人們所認(rèn)識(shí)[1]，是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的主要來(lái)源，人們?nèi)粘Ｉ钪袑?duì)禽蛋的需求量也很大。隨著農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)藥化肥的污染、畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中獸藥的殘留、重金屬的污染等，已逐漸成為人們普遍關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。砷和汞存在于蛋制品中會(huì)對(duì)人體造成危害[2]，砷、汞也是食品污染物的限量指標(biāo)。目前國(guó)家相關(guān)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)定禽蛋中砷、汞的方法，前處理過(guò)程復(fù)雜、易帶入污染，且不能夠同時(shí)對(duì)砷和汞進(jìn)行測(cè)定等缺點(diǎn)。本文采用少量硝酸、微波消解處理禽蛋(雞蛋、鴨蛋、鵪鶉蛋等)樣品，消解液無(wú)需趕酸，再用高靈敏度的原子熒光光譜法(AFS法)，同時(shí)測(cè)定禽蛋中的砷、汞的方法進(jìn)行了試驗(yàn)研究。本方法前處理簡(jiǎn)便快速、縮短了分析時(shí)間、節(jié)省試?yán)诃h(huán)保，結(jié)果令人滿意。

1材料與方法

1.1儀器與試劑AFS-9130型雙道原子熒光光度計(jì)(北京吉天儀器有限公司)；砷空心陰極燈(北京有色金屬研究總院)；汞空心陰極燈(北京有色金屬研究總院)；MARS微波消解儀(美國(guó)CEM公司)；AR 2130/C型電子天平(美國(guó)奧豪斯公司)；超聲波清洗機(jī)(寧波新芝)。硼氫化鉀(AR,國(guó)藥集團(tuán))；氫氧化鉀(AR，國(guó)藥集團(tuán))；鹽酸(GR,德國(guó)默克)；硝酸(PPT級(jí)，F(xiàn)isher公司)；硫脲(AR，北京化學(xué)試劑公司)；抗壞血酸(AR，國(guó)藥集團(tuán))超純水(18.2 MΩ);砷、汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)：臨用時(shí)分別以4%(體積分?jǐn)?shù))硝酸逐級(jí)稀釋至砷、汞標(biāo)準(zhǔn)使用溶液濃度1、0.1 μg/mL。

1.2方法

1.2.1樣品前處理稱取±0.500 g混合均勻的可食禽蛋液，于微波消解管中，加入濃硝酸1.0 mL，蓋上內(nèi)蓋搖勻，放置過(guò)夜。次日加入7.0 mL水，旋緊消解管蓋置于微波消解儀中消解。消解步驟完成后，取下消解管蓋，無(wú)需趕酸，直接用水轉(zhuǎn)移至25 mL比色管中。加入抗壞血酸0.5 g，硫脲1.0 g，定容至刻度，用超聲振蕩使其溶解后放置30 min測(cè)定。同時(shí)做試劑空白。

1.2.2標(biāo)準(zhǔn)系列的配制分別取砷、汞標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.5 mL置于25 mL比色管中，同樣加入抗壞血酸0.5 g，硫脲1.0 g，定容至刻度，用超聲振蕩使其溶解后放置30 min測(cè)定。

1.2.3測(cè)定設(shè)置已優(yōu)化的儀器工作條件，并且輸入燈電流、原子化器高度、載氣流速等參數(shù)。儀器完成預(yù)熱后，依次測(cè)定空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品溶液。

2結(jié)果

2.1微波消解條件的選擇微波消解前處理主要有消解酸的比例、消解時(shí)間等因素[3]影響消解效果。由于樣品消解過(guò)程中，消解壓力影響消解酸的沸點(diǎn)，過(guò)高的壓力和過(guò)快的消解速度將可能導(dǎo)致一些嚴(yán)重的安全事故[4]。因此需要對(duì)微波消解參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)。本法的微波消解儀根據(jù)樣品的數(shù)量設(shè)置最大功率，本文通過(guò)對(duì)消解時(shí)間、消解溫度、硝酸用量進(jìn)行試驗(yàn)，確定儀器最佳消解條件見(jiàn)表1。

表1微波消解程序

步驟最大功率(W)爬坡時(shí)間(min)目標(biāo)溫度(℃)保持時(shí)間(min)1800~1600312032800~1600515053800~1600518012

2.2儀器分析條件的選擇通過(guò)對(duì)空心陰極燈燈電流、原子化器高度、載氣流速等儀器條件進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)，確定儀器最佳工作條件見(jiàn)表2。

表2儀器工作條件

測(cè)定元素?zé)綦娏?mA)負(fù)高壓(V)載氣流速(mL/min)原子化器高度(mm)延遲時(shí)間(s)讀數(shù)時(shí)間(s)砷602804008112汞252804008112

2.3試劑的影響與用量的選擇硫脲-抗壞血酸是較強(qiáng)的預(yù)還原劑[5-6]，可以將樣品中五價(jià)砷還原為三價(jià)砷，易于形成氫化物。本法采用文獻(xiàn)[7]方法加入1 g硫脲，0.5 g抗壞血酸，作用0.5～1 h后上機(jī)測(cè)定。鹽酸和硝酸都可以作為氫化物發(fā)生的理想酸度條件,為了保持與消化液酸度一致，本法選用了濃度為4% (體積分?jǐn)?shù))的硝酸作為載流。

2.4線性范圍、檢出限原子熒光光譜法有較寬的線性范圍[8]，在最佳儀器條件下，分別測(cè)定砷、汞標(biāo)準(zhǔn)系列。砷在0～30 μg/L線性范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)(r)>0.999 6。汞在0～5.00 μg/L線性范圍內(nèi)，r>0.999 6。對(duì)樣品空白溶液連續(xù)進(jìn)行11次熒光強(qiáng)度測(cè)定，用3倍空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率求出砷的檢出限為0.10 μg/L，汞的檢出限為0.022 μg/L。

2.5精密度試驗(yàn)測(cè)定6次鮮禽蛋樣品，進(jìn)行方法精密度試驗(yàn)，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表3(見(jiàn)《國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志》網(wǎng)站主頁(yè)“論文附件“)。由表3可知，砷的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.96%(n=6)，汞的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.90%(n=6)，表明該方法的精密度良好，能夠滿足試驗(yàn)要求。

2.6回收率試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果取禽蛋樣品分別加入低、中、高3種不同濃度砷、汞標(biāo)準(zhǔn)溶液，以及取動(dòng)物性標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW100051豬肝，按照測(cè)定樣品的方法操作。分別測(cè)定6個(gè)平行樣品，進(jìn)行準(zhǔn)確度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4、5(見(jiàn)《國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志》網(wǎng)站主頁(yè)“論文附件”)。由表4可知，樣品砷的加標(biāo)回收率在92.1%～97.0%，汞的加標(biāo)回收率在92.5%～97.1%，由表5可知，豬肝測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值相符。由此可見(jiàn)本法測(cè)量準(zhǔn)確度較高。

3討論

微波消解管易被砷、汞等金屬元素污染，使用前需要進(jìn)行預(yù)處理。于微波消解管中，加入濃硝酸1.0 mL、水7.0 mL，用消解樣品的微波消解程序消解處理，然后洗凈晾干備用。食品樣品較難消解，為防止樣品前處理時(shí)反應(yīng)劇烈，可在加入1.0 mL硝酸后浸泡過(guò)夜，冷消化后再進(jìn)行微波消解。

微波消解技術(shù)具有試劑用量少、速度快、污染少、取樣量少、一次可處理大批樣品等特點(diǎn)，作為食品樣品前處理技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。微波功率、消解酸比例、消解時(shí)間可影響消解效果，本文采用少量酸微波消解、對(duì)禽蛋樣品中砷、汞測(cè)定方法的研究，試驗(yàn)證明檢出限、準(zhǔn)確度均符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

采用少量酸微波消解對(duì)樣品進(jìn)行前處理，測(cè)定食品用包裝材料中金屬元素已被應(yīng)用，如測(cè)定食品包裝紙中砷含量[9]，其他領(lǐng)域未見(jiàn)有研究報(bào)道。實(shí)際樣品檢測(cè)，用該法檢測(cè)了20件禽蛋樣品，有雞蛋10件、鴨蛋4件、鵝蛋2件、鵪鶉蛋2件、烏雞蛋2件，檢測(cè)結(jié)果砷小于0.005 mg/kg，汞小于0.001 1 mg/kg均未檢出。該法適合于基層試驗(yàn)室日常檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志皋.食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1993：104-115.

[2]李慶山.食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1981：24.

[3]劉素華，劉嵐錚，翟明霞.微波消解測(cè)定食品中金屬元素方法的探討[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志，2004，16(4)：342-344.

[4]范柯，王鮮俊，郎經(jīng)暢.微波消解-端視ICP-AES法測(cè)定食用油中的微量元素[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志，2001，13(3)：16-17.

[5]謝柏艷，定天明，吳繼洲.微波消解-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定牛奶中的砷和汞[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2008，18(5A):1-41.

[6]邊學(xué)武，馬全，郭淑英.原子熒光光譜法測(cè)定牛奶中砷和銻[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2007，17(11):2087-2088.

[7]翟明霞，李自強(qiáng)，曹若明.微量酸微波消解-原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定食品中的砷、汞[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志，2006，18(6):538-539.

[8]杜洪鳳，沈月華，張坤.微波消解-原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定油脂樣品中的砷、汞[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2005，9(15):1060-1061.

[9]翟明霞，劉素華，李自強(qiáng).微量酸微波消解-原子熒光法直接測(cè)定食品包裝紙中砷含量[J].中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2007，2(8):142-143.

Determination of As and Hg in eggs by atomic fluorescence spectrometry with microwave digestion and a small amount of acid﹡

ChenSujun，WangYujiang，NiuXiaomei

(DepartmentofPhysicalChemistry，F(xiàn)engtaiCenterforDiseasesControlandPrevention，Beijing100071，China)

Abstract:ObjectiveTo establish a small amount of acid，microwave digestion-atomic fluorescence spectrometer method was developed for the determination of arsenic and mercury in eggs at the same time.MethodsThe sample was digested with 1 ml HNO3，After digestion，the sample was deoxidized with sulfocarbamide and vitamin C and then determined by AFs without dispelling the acid.ResultsThe sample was digested with 1 mL HNO3，After digestion，the sample was deoxidized with sulfocarbamide and vitamin C and then determined by AFs without dispelling the acid.ConclusionThe method is simple，rapid and with little pollution.The determination of arsenic and mercury in eggs by Atomic Fluorescence Spectrometry using microwave digestion were developed with satisfactory sensitivity，accurate and precision.

Key words:a small amount of acid；microwaves digestion；atomic fluorescence spectroscopy

(收稿日期：2015-02-08)

DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2015.15.015

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-4130(2015)15-2160-02

*基金項(xiàng)目：北京市委、市政府重點(diǎn)工作及區(qū)縣政府應(yīng)急項(xiàng)目(Z111107056811042)。

作者簡(jiǎn)介：陳素軍，女，主任技師，主要從事理化檢驗(yàn)工作研究。