氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定植物樣品中的硒

胡 婷, 李文芳, 向昌國(guó)*,2, 聶亞文

(1.吉首大學(xué)林產(chǎn)化工工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南張家界 427000；2.吉首大學(xué)生態(tài)旅游湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南張家界 427000；3.吉首大學(xué)城鄉(xiāng)資源與規(guī)劃學(xué)院，湖南張家界 427000)

硒(Selenium)是人體的必需微量營(yíng)養(yǎng)元素之一，但攝入過多硒則會(huì)對(duì)人體造成一定的傷害[1]，因此，準(zhǔn)確測(cè)定植物源性食物中硒的含量尤為重要。目前常用測(cè)定樣品中硒總量的方法有分光光度法[2，3]、熒光法[4]、原子吸收光譜法[5]等。這些方法具有各自優(yōu)缺點(diǎn)，其中分子熒光光譜法具有靈敏度高，選擇性、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，已被作為食品中硒含量測(cè)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。原子熒光光譜法具有簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，是目前硒元素測(cè)定的主要方法。由于硒是易揮發(fā)元素，在樣品的前處理的過程中容易損失，對(duì)硒總量測(cè)定前的預(yù)處理方法的研究主要是對(duì)酸體系的選擇[6]及消解方式的選擇[7]。

本文采用原子熒光光譜法，針對(duì)植物樣品的處理、消解酸體系、預(yù)處理過程以及消解方式進(jìn)行研究，根據(jù)SA-10原子熒光形態(tài)分析儀的特征，對(duì)植物樣品測(cè)定時(shí)的還原劑與載流濃度進(jìn)行優(yōu)化。方法用于植物樣品中硒總量的測(cè)定，結(jié)果較好。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及工作條件

SA-10原子熒光形態(tài)分析儀(北京吉天儀器有限公司公司)；TMW微波消解儀(北京吉天儀器有限公司公司)。參考吉天儀器分析有限公司提供的AFS-8X系列儀器工作參數(shù)設(shè)置，優(yōu)化的儀器條件見表1。

表1 儀器最佳工作參數(shù)

1.2 試劑

硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1 mg/mL(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心)，1 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)使用液由標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋，現(xiàn)配現(xiàn)用。HNO3、HCl為優(yōu)級(jí)純純，H2O2、NaOH、KBH4均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水均用超純水。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

樣品于2014年4月20日采于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的富硒蔬菜園，品種分別為:上海熱抗605青菜、神龍536快菜、無斑香甜脆油麥菜。樣品采集后洗凈，在120 ℃烘箱殺青5 min，于40 ℃烘干至恒重。粉碎，過100目篩。稱取0.5000 g(精確到0.001 g)樣品于消解罐中，加入10 mL HNO3冷浸過夜，加2 mL 30%H2O2，震蕩，90 ℃恒溫水浴30 min，冷卻后置于微波消解儀中以200 W、5 min；400 W、5 min；200 W、12 min條件消解。冷卻后取出移至電熱板上加熱至近干，加5 mL 6 mol/L HCl將Se(Ⅵ)還原成Se(Ⅳ)，消化完全后用超純水定容于25 mL容量瓶，待測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 消解體系及測(cè)定條件的優(yōu)化

2.1.1樣品處理及消解酸體系優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中考察了不同前處理及酸體系對(duì)熒光強(qiáng)度的影響。稱取植物樣品18份，每6份一組，每組內(nèi)三份以小組作為對(duì)照。在保持其他條件不變的情況下，分別比較了樣品粉碎過100目篩，90 ℃水浴30 min、電熱板消解與微波輔助消解三組實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，水浴加熱的預(yù)熱過程有利于樣品消解完全，并避免了直接加入H2O2加熱以后產(chǎn)生大量泡沫，造成目標(biāo)物損失[8]；微波輔助消解較電熱板消解同種樣品熒光值更高，微波輔助消解的處理效果要比電熱板消解理想[9]。樣品過100目篩處理后提取率有很大的提高，這與樣品在前處理過程中消解的環(huán)境密切相關(guān)，過100目篩的樣品更加細(xì)膩，接觸面積更大，有利于消解完全。因此預(yù)處理過程中樣品過100目篩，在冷浸過夜后，于90 ℃水浴30 min，冷卻，再添加H2O2進(jìn)行微波輔助消解。

植物樣品預(yù)處理的過程中酸體系有很多種，有HNO3、H2O2-HNO3、HClO4-HNO3等體系。實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)方法[10 - 12]，主要對(duì)比常用的H2O2-HNO3體系和HClO4-HNO3體系。對(duì)比了兩種消解體系五種條件下的熒光值，H2O2-HNO3體系要優(yōu)于HClO4-HNO3體系；且最佳酸比例為1∶5、2∶5。同時(shí)分析了在不同種酸體系下平行組得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差，H2O2-HNO3要小于HClO4-HNO3體系。因此選擇最佳消化酸體系為1∶5的H2O2-HNO3體系。

2.1.2還原劑及載流的優(yōu)化在優(yōu)化儀器條件下，控制HCl的濃度與KBH4濃度。HCl濃度：5%～20%；KBH4濃度：0～20 g/L，每個(gè)樣品測(cè)定11次并計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。實(shí)驗(yàn)表明，載流中HCl的百分比增加到15%HCl時(shí)熒光值最高。低濃度的載流不利于樣品在還原劑中發(fā)生氫化反應(yīng)，高濃度的載流會(huì)使反應(yīng)過度，造成樣品測(cè)定值偏低。實(shí)驗(yàn)表明，隨著還原劑KBH4含量增加測(cè)定的熒光值也隨之增加，在1.5% KBH4條件下熒光值達(dá)到最高。

2.2 線性范圍及檢出限

在優(yōu)化的條件下，配制一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實(shí)驗(yàn)方法在最佳實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)定其熒光強(qiáng)度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果顯示在0～100 μg/L內(nèi)呈線性，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9995，回歸方程為：y=70.4277x+60.2934。對(duì)空白測(cè)定11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算檢出限為0.0906 μg/L。

2.3 精密度實(shí)驗(yàn)

對(duì)100 μg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測(cè)定11次，其熒光值測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.39%。

2.4 樣品分析

2.4.1植物樣品硒含量的測(cè)定對(duì)已知總硒濃度的上海熱抗605青菜(10.0 μg/L)、神龍536快菜(12.0 μg/L)、無斑香甜脆油麥菜(12.0 μg/L)三種富硒蔬菜園栽培的樣品中總硒進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表2。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際值接近，說明本法分析植物樣品中總硒含量的結(jié)果真實(shí)可信。

2.4.2標(biāo)準(zhǔn)加入回收率實(shí)驗(yàn)在幾種不同植物樣品中分別添加2 μg/L、4 μg/L、10 μg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液。用優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定硒的回收率，硒的回收率為90.0%～112.2%，結(jié)果見表3。

表2 富硒植物樣品中硒含量測(cè)定結(jié)果(n=6)

表3 回收試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)研究了植物樣品中硒總量分析的最佳預(yù)處理方法。樣品過100目篩后，加10 mL HNO3冷浸過夜，90 ℃水浴30 min，冷卻加入2 mL 30%H2O2，在200 W、5 min；400 W、5 min；200 W、12 min條件下消解，冷卻后取出，樣品定容于25 mL容量瓶中，待測(cè)。處理后的樣品采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法，將待測(cè)樣品酸化，以15%HCl作為載流，1.5%KBH4為還原劑的條件下進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明該法回收率高、精密度好，能夠高效準(zhǔn)確的測(cè)定植物樣品中硒總量。