電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定肉制品中的鉛元素和鎘元素

張?chǎng)瓮?/p>

【摘 要】本文章研究的用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀同時(shí)檢測(cè)肉制品中鉛和鎘兩種重金屬元素的方法。優(yōu)化了電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）的各種參數(shù)。結(jié)果表明，使用這種方法檢測(cè)，鉛和鎘的檢出限分別為0.14和0.12μg/kg，回收率為88.9%～97.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1%～2.9%。研究表明，這種檢測(cè)方法相比于原子吸收，該方法檢出限低，檢測(cè)時(shí)間短，前處理方法多，數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定，可以應(yīng)用于對(duì)實(shí)際樣品的檢測(cè)。

【關(guān)鍵詞】電感耦合等離子體質(zhì)譜儀；鉛；鎘

隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，重金屬污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。重金屬污染，不同于其它類型污染，具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆轉(zhuǎn)性等特點(diǎn)。重金屬可直接對(duì)環(huán)境中的大氣、水、土壤造成污染[1]，對(duì)自然環(huán)鏡帶來(lái)不良影響，影響人類的食物，進(jìn)而對(duì)人類的身體健康產(chǎn)生危害。鉛元素和鎘元素都是自然界常見的有毒重金屬元素。我國(guó)在GB2762-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》[2]中明確規(guī)定了肉制品和水產(chǎn)制品中鉛元素和鎘元素的限量指標(biāo)。一款合格的產(chǎn)品，就必須對(duì)其重金屬指標(biāo)有一定的限制。這不僅僅是產(chǎn)品的品質(zhì)要求，更是消費(fèi)者對(duì)食品安全和身體健康的要求。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于鉛的檢測(cè)方法主要有石墨爐原子吸收光譜法、氫化物原子熒光光譜法、火焰原子吸收光譜法、二硫腙比色法、單掃描極譜法等[3]。關(guān)于鎘的檢測(cè)方法主要有石墨爐原子吸收光譜法、原子吸收光譜法（碘化鉀-4-甲基戊酮-2法）、原子吸收光譜法（二硫腙-乙酸丁酯法）、比色法、原子熒光法等[4]。以上方法都無(wú)法同時(shí)檢測(cè)鉛和鎘兩種元素，而電感耦合等離子體質(zhì)譜法以四極桿為檢測(cè)器，通過(guò)質(zhì)荷比分離離子，可同時(shí)檢測(cè)鉛和鎘兩種重金屬元素。本文采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法，對(duì)肉制品中兩種常規(guī)檢測(cè)的重金屬元素進(jìn)行同時(shí)測(cè)定，以建立快速準(zhǔn)確的檢測(cè)技術(shù)，滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。

一、材料與方法

（一）材料

原料：肉松，購(gòu)買于當(dāng)?shù)氐拇笮统小?/p>

試劑和材料：除另有說(shuō)明外，所用試劑均為優(yōu)級(jí)純，水為GB/T 6682規(guī)定的超純水。

硝酸；

過(guò)氧化氫（30%）；

鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，1000ug/mL 國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心（GSB04-1742-2004）；

鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，1000ug/mL 國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心（GSB04-1721-2004）；

鎘、鉛混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購(gòu)自中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院（20℃下，鎘，0.106±0.002 ug/mL；鉛，1.05±0.02 ug/mL）；

2%硝酸：取20.0mL 硝酸加入50 mL 水中，稀釋至1000mL。

（二）主要儀器

ELAN DRC-e電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 珀金埃爾默儀器（上海）有限公司；Multiwave 3000微波消解儀 奧地利安東帕公司；BHW-09A恒溫消解儀 上海博通經(jīng)貿(mào)有限公司；明澈TM-D24UV純水系統(tǒng) 2011Merck Millipore公司；AL204電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

（三）儀器條件：

對(duì)儀器起始化、質(zhì)量校準(zhǔn)、氬氣流量等進(jìn)行調(diào)試，使氧化物形成<1%和雙電荷化合物形成<3%。最終確定儀器條件為射頻功率1350 W；等離子體氣流量15 L/min；輔助氣流量1.0 L/min；載氣流量1.14 L/min；

（四）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：

準(zhǔn)確吸取1ml鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液和1ml鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液于一個(gè)100ml容量瓶?jī)?nèi)，用2%硝酸定容，得到鉛和鎘含量均為10mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。吸取適量混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用2%硝酸稀釋成表1的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度。

表1 標(biāo)準(zhǔn)品的工作溶液濃度

（五）實(shí)驗(yàn)方法

稱取均勻樣品0.2-0.5g （精確至0.1mg）于消解罐，加入5～6ml硝酸，0～1ml過(guò)氧化氫混勻，放置一夜后，按表2的消化程序微波消解，于恒溫儀上趕酸至1ml，放冷后定容至50ml容量瓶，上機(jī)測(cè)試。

表2 微波消解消化程序

二、結(jié)果與分析

（一）元素質(zhì)量數(shù)的選擇與優(yōu)化

本實(shí)驗(yàn)比較了鉛204，鉛206，鉛207和鉛208的標(biāo)準(zhǔn)曲線、干擾因素和豐度，最終選擇了鉛208的標(biāo)準(zhǔn)曲線；比較了鎘106，鎘108，鎘110，鎘111，鎘112，鎘113，鎘114，鎘116的標(biāo)準(zhǔn)曲線、干擾因素和豐度，最終選擇了鎘111的標(biāo)準(zhǔn)曲線。因?yàn)檫@鉛208和鎘111這兩條標(biāo)準(zhǔn)曲線相對(duì)于其他的標(biāo)準(zhǔn)曲線干擾少，豐度高，標(biāo)準(zhǔn)曲線的r2也比較理想

（二）基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)抑制作用主要是基質(zhì)在霧化——電離過(guò)程中對(duì)目標(biāo)物的霧化電離產(chǎn)生抑制。本實(shí)驗(yàn)分別配制三組標(biāo)準(zhǔn)曲線：曲線a，直接用2%硝酸將混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；曲線b，用肉松樣品的樣液做稀釋液配置標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；兩種曲線的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.9999?；|(zhì)效應(yīng)可以用ME=B/A×100%計(jì)算，式中B為基質(zhì)曲線斜率，A為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率。實(shí)驗(yàn)中兩種元素測(cè)定的基質(zhì)效應(yīng)如表3所示。

表3鉛元素和鎘元素在肉制品中的基質(zhì)效應(yīng)

一般認(rèn)為，基質(zhì)曲線響應(yīng)值與其標(biāo)準(zhǔn)曲線響應(yīng)值之比在85%～115%之間不存在明顯的基質(zhì)效應(yīng)[5]。根據(jù)此方法可以判斷，兩種元素的兩種曲線方程之間無(wú)顯著影響。因此，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線可用2%硝酸直接配置。

（四）樣品的測(cè)定

采用所建立的方法對(duì)購(gòu)自中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院的鎘、鉛混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（20℃下，鎘，0.106±0.002 ug/mL；鉛，1.05±0.02 ug/mL，GBW08607）進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定值均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。詳見表6。

表4混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的鉛元素和鎘元素的檢測(cè)

三、結(jié)論

建立了用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀法檢測(cè)肉制品中的鉛元素和鎘元素的分析方法，經(jīng)過(guò)研究表明，本方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，適用于肉制品中重金屬元素的同時(shí)快速確證檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李湘洲.重金屬鉛和鎘對(duì)土壤與作物的危害及防治[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2000，4（12）：12～13

[2]GB 2762-2012 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量[S].

[3]GB5009.12-2010 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定 [S]

[4]GB/T 5009.15-2003 食品中鎘的測(cè)定 [S].

[5]林永輝，劉正才，楊方，等.柱前衍生化液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定茶葉中草銨膦的殘留量[J]. 色譜，2012，30（12）：1260～1264.