微波消解-火焰原子吸收光譜法測定貉子被毛中銅、鋅、錳含量

楊趙偉， 趙紅衛(wèi)， 閆玉杰， 武孝麗， 張夕省， 鄔溪芮，杜順豐*

（1.秦皇島市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗中心，河北 秦皇島 066000；2.燕山大學(xué)，河北 秦皇島 066000）

銅、鋅、錳是動物必需的微量元素。銅參與組成的酶涉及動物機體生物氧化、脂類代謝、基因表達、被毛和皮膚的色素代謝等多個方面 （王偉等，1998）。鋅是200多種酶催化過程的輔酶，參與激素分子組成 （Kazi等，2001；澹臺炳琰和張兆蘭，1998），還是與遺傳相關(guān)的鋅指蛋白的組成成分。錳影響粘多糖的合成，對碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝和正常的鈣、磷代謝均有影響，對動物的繁殖也有作用（范官厚，1989）。動物被毛中的微量元素含量與血液、尿液和組織中該元素的含量相關(guān)，與動物體內(nèi)該元素缺乏或中毒的臨床癥狀相關(guān)。有研究報道毛中銅、鋅、錳能作為動物機體總負荷的良好代表（侯江文，1984）。本實驗采用微波消解技術(shù)處理貉子被毛樣品，用火焰原子吸收光譜法（FASS）測定貉子被毛中銅、鋅、錳元素的含量，以期為指導(dǎo)貉子養(yǎng)殖和飼料生產(chǎn)提供一定依據(jù)。

1 儀器與試劑

1.1 儀器 原子吸收光譜儀（AA7000），島津企業(yè)管理（中國）有限公司；銅、鋅、錳空心陰極燈，島津企業(yè)管理（中國）有限公司；電子天平（CP214，奧豪斯儀器（上海）有限公司）；微波消解儀（WX-4000），上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司；智能控溫系統(tǒng)（DKQ-1000），上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司。

1.2 試劑 硝酸（AR，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；過氧化氫（AR，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；鋅、銅、錳標準儲備液（1000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；實驗用一級水；人發(fā)標準物質(zhì)，GBW07601（GSH-1），銅含量（10.6±1.2）μg/g，鋅含量（190±9）μg/g，錳含量（6.3±0.8）μg/g，地球物理地球化學(xué)勘查研究所。

1.3 儀器條件 AA7000原子吸收光譜儀選擇空氣-乙炔型火焰，氘燈背景校正，工作參數(shù)見表1。

表1 AA7000原子吸收光譜儀測量鋅、銅、錳工作參數(shù)

2 方法與結(jié)果

2.1 回歸方程和檢出限 分別準確量取銅、鋅、錳標準儲備液2.00 mL于100 mL容量瓶中，用1%的硝酸溶液定容至刻度，即濃度為20 μg/mL的銅、鋅、錳標準溶液。分別準確量取20 μg/mL的銅、 錳標準溶液 0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0 mL 于100 mL容量瓶中，用1%的硝酸溶液定容至刻度，即 濃 度 分 別 為 0、0.2、0.4、0.8、1.6、2.0 μg/mL 的銅、錳標準工作液。分別準確量取20 μg/mL鋅標準溶液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 于 100 mL 容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度，即濃度分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μg/mL 的鋅標準工作液。

按表1設(shè)置好原子吸收光譜儀的工作參數(shù)，待儀器預(yù)熱后直接吸入鋅、銅、錳標準工作液測定溶液的吸光值，WizAArd工作站計算回歸方程。對一個濃度近空白的溶液分別進行11次測定，計算銅、鋅、錳的檢出限?；貧w方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限結(jié)果見表2。

表2 回歸方程和檢出限

2.2 樣品的處理 將剪下的貉子被毛樣品按1∶99的比例用中性洗滌劑浸泡30 min，在超聲波清洗器中清洗60 min，用清水沖洗至無泡沫，再用去離子水沖洗3次，在60℃鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘干，剪碎、編號保存在干燥器中備用。

準確稱取貉子被毛樣品0.3 g（精確到0.1 mg），將稱取的樣品置于消解罐內(nèi)，加入硝酸4.00 mL，過氧化氫1.00 mL，靜置過夜，密封消解罐，連接好溫度和壓力檢測器，開機預(yù)熱5 min并運行正常，設(shè)置4階段的梯度升溫消解程序，程序如下：（1）溫度90℃，壓力 10 atm，維持 2 min；（2）溫度 130℃，壓力 15 atm，維持 2 min；（3）溫度 160 ℃，壓力 25 atm，維持 2 min；（4）溫度 180 ℃，壓力 30 atm，維持5 min。消解程序執(zhí)行結(jié)束后待消解罐溫度低于80℃放出氣體，用1%的硝酸把消解罐蓋子上的液體沖洗到消解罐內(nèi)，將消解罐置于智能控溫系統(tǒng)上趕酸，趕酸溫度為140℃，至溶液少于1 mL，用余熱趕至濕鹽狀態(tài)。用1%的硝酸溶液多次沖洗消解罐并定容于10 mL容量瓶中即為試樣溶液，所得試樣溶液清澈透明。同時制備試樣的空白溶液。

2.3 回收率與精密度 準確稱取0.3 g（精確到0.1 mg）人發(fā)標準物質(zhì)6份，按照2.2中樣品處理方法制備試樣溶液，按照2.1的方法分別繪制銅、鋅、錳標準曲線，測定空白溶液和試樣溶液，Wiz-AArd工作站直接給出試樣溶液中銅、鋅、錳元素的濃度。如果試樣溶液中該元素的濃度不在工作曲線范圍內(nèi)，用1%的硝酸將試樣溶液進行適當(dāng)稀釋，直到該元素的濃度在工作曲線范圍內(nèi)再進行測定。計算人發(fā)標準物質(zhì)中的銅、鋅、錳的含量，分別計算回收率及相對標準偏差，結(jié)果見表3。

表3 人發(fā)標準物質(zhì)的回收率與相對標準偏差%

2.4 皮用貉子被毛中銅、鋅、錳的測定 從3個養(yǎng)殖場采集皮用貉子被毛樣品30份，按照2.2中樣品的處理方法制備貉子被毛樣品溶液，按照2.1中的方法分別繪制銅、鋅、錳標準曲線，按3.3中的方法測定并計算貉子被毛樣品中銅、鋅、錳的含量。皮用貉子被毛中銅、鋅、錳含量測定結(jié)果見表4。

表4 皮用貉子被毛中銅、鋅、錳含量μg/g

3 討論

3.1 貉子被毛的微波消解 本實驗采用微波消解處理貉子被毛，能夠快速得到澄清透明的溶液，滿足原子吸收光譜儀測定銅、鋅、錳元素的要求。值得注意的是貉子被毛為有機物，建議在微波消解之前將被毛樣品通過預(yù)消解或靜止過夜等方式充分溶解在消解酸中，消解過程中選擇程序升溫，低溫消解過程不能省略，這樣既保證樣品能充分消解，也保障了儀器和人員安全。

3.2 FASS法測定銅、鋅、錳效果 FASS法測定銅、鋅、錳元素的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999，檢出限分別為20、3、8 μg/L。實驗測定人發(fā)標準物質(zhì)銅的回收率為95.28%～102.83%，鋅的回收率為94.74%～105.26%，錳的回收率為95.24%～104.76%，三種元素檢測6次結(jié)果的相對標準偏差分別為3.10%、4.02%、3.52%。該方法線性良好，檢出限低，準確度和精密度滿足測定的要求，原子吸收光譜法適用于毛發(fā)樣品中銅、鋅和錳含量的測定。

3.3 貉子被毛銅、鋅、錳檢測結(jié)果 本實驗測定的皮用貉子被毛中銅、鋅、錳的平均含量分別為18.04、262.24、35.31 μg/g，均低于侯天平等（2008）采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定種貉被毛的結(jié)果。這可能與貉子采食的飼料有關(guān)，因為種貉飼料通常加入比皮用貉子飼料更多的微量元素來保障繁殖的需要。本實驗中貉子被毛中銅、鋅、錳含量的范圍分布較廣，這與3個養(yǎng)殖場飼喂的飼料各異、樣品采集部位不同有關(guān)。所以銅、鋅、錳雖然能作為機體總負荷的良好代表且與臨床癥狀呈正相關(guān)，但是采集樣品必須按一定規(guī)格（侯江文，1985）。

4 小結(jié)

微波消解—FASS法適用于毛發(fā)樣品中銅、鋅、錳含量的測定。當(dāng)貉子被毛樣品按照一定規(guī)格采集，利用本方法測定貉子被毛中銅、鋅、錳等元素的含量可以作為機體總負荷的指征，從而指導(dǎo)貉子養(yǎng)殖和飼料生產(chǎn)。

[1]澹臺炳琰，張兆蘭.微量元素間的互作關(guān)系及在日糧中的平衡[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998，21（3）：75 ～ 79.

[2]范官厚.錳在畜禽營養(yǎng)中的作用[J].飼料研究，1989，3：16 ～ 19.

[3]侯江文.關(guān)于家畜毛中微量元素含量分析的幾個問題[J].中國獸醫(yī)雜志，1985，3：48 ～ 49.

[4]侯天平，王松君，常平，等.貉被毛中多種元素ICP-AES同時測定方法研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，30：376 ～ 379.

[5]王偉，韓博，史言.微量元素銅代謝研究進展 [J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，1998，9：33 ～ 36.

[6]Kazi S，Ali S S，Jakhrani M，et al.Spectrofluorophotometric study of Zinc levelin biologicalsampalesand itscomparison by atomic absorption spectrophotometry[J].The Sciences，2001，1（2）：78 ～ 80.