石墨爐原子吸收光譜法檢測飼用酶制劑中的鉛

徐 麗，王 冠，李 紅，丁 皓，鄧曉旭

（武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司，武漢 430074）

飼料中鉛含量超標(biāo)會(huì)影響動(dòng)物生長和發(fā)育[1-3]。飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB13078-2001）中規(guī)定了各種飼料原料中鉛的限制量，但是各原料中鉛的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法發(fā)展相對滯后。石墨爐原子吸收光譜法靈敏度高、檢出限低、樣品用量少、自動(dòng)化程度高，被廣泛用于重金屬分析[4-6]。本試驗(yàn)建立了石墨爐原子吸收光譜法檢測飼用酶制劑中鉛含量的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器

PE AA 900H石墨爐原子吸收光譜儀，配有AS900自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)；LabTech EH20Aplus微控?cái)?shù)顯電熱板；聚四氟乙烯坩堝；一次性過濾器。

1.2 試驗(yàn)試劑

去離子水；硝酸（優(yōu)級純）；高氯酸（優(yōu)級純）；混合酸：取4體積硝酸與1體積高氯酸混合；鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：GSB 04-1742-2004，1 000 μg·mL-1，國家標(biāo)準(zhǔn)樣品購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心；鉛標(biāo)準(zhǔn)工作液：臨用時(shí)用HNO30.2%溶液將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐步稀釋為20μg·L-1的鉛標(biāo)準(zhǔn)工作液；基體改進(jìn)劑：0.1%的Pd（NO3）2。

1.3 樣品前處理方法

準(zhǔn)確稱取樣品1.0～2.0 g，于聚四氟乙烯坩堝中，加混合酸5 mL浸泡過夜；加混合酸5 mL，在電熱板上消解、趕酸，直至樣液剩約1 mL且呈澄清透明狀，冷卻后分多次加入去離子水轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶，并定容搖勻，用一次性過濾器過濾，備用。同時(shí)制備試劑空白溶液[7-9]。

1.4 儀器工作條件

1.4.1 儀器工作條件的選擇

檢測波長283.3 nm，狹縫0.7 nm，燈電流10 mA，背景校正為氘燈扣背景，確定石墨爐升溫程序。

1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

將鉛標(biāo)準(zhǔn)工作液20μg·L-1加入樣品杯中，置于樣品盤上，經(jīng)儀器自動(dòng)稀釋為5、10、15μg·L-1，并自動(dòng)加入16μL樣品試液，測定吸光值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.3 樣品測定

將處理好的樣品置于樣品盤上，按標(biāo)準(zhǔn)曲線制備相同條件進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 基體改進(jìn)劑的選擇

酶制劑的基體成分較為復(fù)雜，采用石墨爐原子吸收光譜法測定時(shí)要加入基體改進(jìn)劑以消除干擾。硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑，含有的鈀能與鉛化合，生成合金或加合物，在灰化過程中不被無機(jī)鹽夾帶造成鉛的損失，也不在灰化、原子化過程的最初階段與某些無機(jī)鹽產(chǎn)生氣相反應(yīng)，從而消除了許多嚴(yán)重干擾和背景吸收。本試驗(yàn)分別加入0.1%、0.2%、0.5%的硝酸鈀5μL，結(jié)果在加入0.1%的硝酸鈀5μL時(shí)峰形最好，背景值最低，基線較平穩(wěn)。

2.2 石墨爐升溫程序

本試驗(yàn)在加入0.1%的硝酸鈀5μL做基體改進(jìn)劑時(shí)，改變灰化溫度和原子化溫度來考察靈敏度和穩(wěn)定性。

灰化是升溫程序中熱解和驅(qū)除試樣基體的階段，目的是盡可能將試樣基體除盡，同時(shí)又不損失被測元素，以減少甚至完全排除基體的影響[10-11]。通過使用分析中的方法開發(fā)，在300～1 000℃進(jìn)行灰化溫度的優(yōu)化。當(dāng)灰化溫度＞800℃時(shí)，樣品的吸光度開始降低，出峰時(shí)間也略早了，≤0.5 s；400～700℃吸光值差異不大，但700℃時(shí)峰型更對稱，更接近完美峰型，因此灰化溫度選擇了700℃?；一瘯r(shí)間的長短依基體性質(zhì)和量而不同，通過比較不同灰化時(shí)間的吸光值，再結(jié)合攝像頭中液體蒸發(fā)情況，灰化20 s效果較好。

原子化是升溫程序中將被測元素轉(zhuǎn)化為自由原子的階段，是整個(gè)原子吸收光譜分析升溫程序中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，直接影響原子化效率和測定靈敏度[12-13]。原子化溫度取決于被測元素的性質(zhì)。原子化溫度過低，待測元素不能被完全原子化，溫度過高將縮短石墨管使用壽命。使用分析中的方法開發(fā)，在1 500～2 200℃進(jìn)行原子化溫度的優(yōu)化，經(jīng)試驗(yàn)，并觀察原子吸收信號峰，發(fā)現(xiàn)當(dāng)原子化溫度＜1 600℃時(shí)峰尖太扁平，出現(xiàn)雙峰。在1 800～2 000℃，峰型較完美、對稱、尖銳。＞2 000℃時(shí)，信號值反而有所下降。因此本試驗(yàn)選擇了1 800℃。原子化時(shí)間是使原子吸收信號在原子化階段回到基線，從峰型圖可知，3 s后吸收信號基本都回到基線，本試驗(yàn)選擇原子化時(shí)間為4 s。最終選定的石墨爐升溫程序見表1。

表1 石墨爐升溫程序

2.3 定量分析方法

在進(jìn)行石墨爐升溫程序方法開發(fā)時(shí)，即使采用最優(yōu)升溫程序，鉛標(biāo)準(zhǔn)樣品與飼用酶制劑樣品的出峰時(shí)間仍無法保持一致，峰型也略有差異，這說明鉛標(biāo)準(zhǔn)樣品與飼用酶制劑樣品組成不匹配，需使用標(biāo)準(zhǔn)加入法以降低基底不一致引起的誤差[14-19]。

以吸光度對濃度做標(biāo)準(zhǔn)曲線，強(qiáng)制過零點(diǎn)，以飼用酶制劑樣品作加標(biāo)，儀器自動(dòng)求得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：A=0.00309C，相關(guān)系數(shù)r=0.998 9，其中A為吸光度，C為濃度。

2.4 樣品測定結(jié)果

樣品測定結(jié)果見表2。由表2可知，對樣品進(jìn)行6次平行測定，得到平均濃度為50.25μg·L-1，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差＜3%；同時(shí)進(jìn)行不同梯度加標(biāo)，所得回收率均符合要求，在90.0%～115.0%，說明該法處理飼用酶制劑樣品數(shù)據(jù)可靠，且較穩(wěn)定。

2.5 準(zhǔn)確度試驗(yàn)

大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢測值見表3。為了驗(yàn)證該處理方法是否能準(zhǔn)確的測定樣品中鉛的真實(shí)含量，本試驗(yàn)采用真值回歸的方法來檢驗(yàn)。由于沒有酶制劑重金屬標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，本試驗(yàn)選擇與酶制劑性質(zhì)最接近的大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW10010）作為參考。大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW10010）采用與飼用酶制劑樣品相同的處理、檢測條件，并且大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所得結(jié)果均是在以飼用酶制劑樣品為基質(zhì)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線條件下檢測的，由表3可知，回收率為98.0%～108.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.79%。

表2 樣品測定結(jié)果

表3 大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢測值

2.6 檢測限

測定試劑空白溶液（n=12），并按IUPAC的規(guī)定計(jì)算方法檢出限為0.4μg·L-1。

3 結(jié) 論

本試驗(yàn)建立了一種測定飼用酶制劑中鉛的檢測方法，采用濕法消解處理樣品，樣品消解完全，與石墨爐原子化法結(jié)合測定，結(jié)果穩(wěn)定準(zhǔn)確，樣品加標(biāo)回收率在90.5%～114.0%，大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收率為98.45%～107.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均＜5.0%，能滿足飼用酶制劑中鉛的測定。

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