熟肉食品中7種有害重金屬元素的快速質(zhì)譜分析

梁書懷，蒙華毅，吳祖軍，江永紅

(廣西壯族自治區(qū)疾病預防控制中心，廣西南寧 530028)

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熟肉食品中7種有害重金屬元素的快速質(zhì)譜分析

梁書懷，蒙華毅，吳祖軍，江永紅

(廣西壯族自治區(qū)疾病預防控制中心，廣西南寧 530028)

[目的]為評價熟肉食品的安全性提供參考。[方法]采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)檢測熟肉食品中鉛、鎘、砷、鉻、鎳、鉈、汞的含量，掌握7種有害元素的含量狀況。樣品經(jīng)硝酸-過氧化氫體系高壓消解后，以Ge、In、Bi、Sc為內(nèi)標元素消除非質(zhì)譜干擾，碰撞反應池技術(shù)消除質(zhì)譜干擾，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀同時進行測定。[結(jié)果]在優(yōu)化的最佳儀器工作參數(shù)下，各元素的檢出限均可達ng/L級，各元素的相關(guān)系數(shù)均大于0.999。選用黃豆標準參考物質(zhì)考察方法的可靠性，樣品的測定結(jié)果均在標準值范圍內(nèi)。[結(jié)論]該方法適用于熟肉中有害重金屬元素的快速檢測。

熟肉食品；重金屬元素；密閉高壓消解；電感耦合等離子體質(zhì)譜法

熟肉食品因色佳味美深受消費者的青睞。為了迎合消費者的口味，這類熟食在制作過程中極有可能違規(guī)添加重金屬含量較高的添加劑，人如果長期過量攝入會引起臟器慢性中毒，引發(fā)心血管疾病甚至癌癥[1-2]。為了解市場上熟肉食品中有害重金屬元素的含量情況，筆者采用高靈敏度、低檢出限、準確度高并且可進行多元素同時在線分析的電感耦合等離子體質(zhì)譜法[3-5]對市售的20種熟食中的重金屬含量情況進行了檢測，以期為該類食品的產(chǎn)品質(zhì)量評價提供參考。

1　材料與方法

1.1儀器與試劑Nexion 300D電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(PerkinElmer)；密閉高壓消解罐；Milli-Q Academic超純水系統(tǒng)。混合標準(Pb、Cd、As、Cr、Ni)溶液：1 000 mg/L；鍺、銦、鉍、鈧?cè)芤海? 000 mg/L。65%硝酸(Merck，優(yōu)級純)；30%過氧化氫(購自國藥集團，優(yōu)級純)。試驗用水均為超純水(電導率0.05 μS/cm)，所有試驗均在室溫(22 ℃)下完成。

1.2樣品處理稱取2.5 g左右熟肉食品于100 mL聚四氟乙烯材質(zhì)的密閉高壓消解內(nèi)罐中[試驗前先把內(nèi)罐放在硝酸(20+80)溶液浸泡24 h，取出用純水沖洗干凈，往內(nèi)罐中加入約3.0 mL純硝酸在105 ℃下蒸煮1 h以上，純水洗凈，烘干備用]，加入10.0 mL硝酸和1.0 mL H2O2，放入外罐中擰緊放入烘箱，在設定的升溫條件下進行消解(參考條件：100 ℃恒溫保持1 h，120 ℃保持2 h，140 ℃保持2 h，170 ℃保持2 h)。消解完成后，取出自然放冷至室溫。取出消解內(nèi)罐，用少量水沖洗上蓋內(nèi)壁，合并至罐中。將內(nèi)罐放在恒溫電熱板(100 ℃)上趕酸30 min(或者超聲脫氣15 min)，用水洗滌消解罐3～5次，洗液合并于50 mL塑料容量瓶中，用水定容，混勻。同時做試劑空白試驗和質(zhì)控樣。

2　結(jié)果與分析

2.1儀器工作條件的優(yōu)化用ICP-MS質(zhì)譜調(diào)諧液對儀器進行調(diào)試，使儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷和分辨率等各項指標達到測定要求。具體參數(shù)要求如下：Be>3000 CPS(CPS：counts per second，是指檢測器在單位時間內(nèi)采集到的離子計數(shù))；Mg>20000 CPS；In>50000 CPS；U>40000 CPS；CeO/Ce<2.5%；Ce++/Ce<3.0%。

2.2干擾的消除質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾是質(zhì)譜分析中的兩大類主要干擾。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定鉛、鉈、鎘、砷、鉻、鎳元素存在同量異位素、多原子、雙電荷離子等質(zhì)譜干擾(表1)，這些干擾的存在可能會導致結(jié)果的偏高。為此，筆者采用碰撞反應池技術(shù)(氦氣，流速5.0 mL/min)校正多原子離子對待測元素產(chǎn)生的質(zhì)譜干擾。非質(zhì)譜干擾主要源于樣品基體，克服基體效應最直接有效的方法就是對樣品進行稀釋和使用內(nèi)標進行校正，所以實驗選擇通過在線加入高中低質(zhì)量數(shù)209Bi、115In、72Ge、45Sc內(nèi)標溶液監(jiān)測信號變動情況，用內(nèi)標法定量，有效地克服了儀器的漂移，保證了測量的準確性。

表1　潛在的干擾

2.3標準曲線及檢出限用硝酸(2+98)溶液作為介質(zhì)，將1 000 mg/L混合標準(Pb、Cd、As、Cr、Ni)溶液逐級稀釋配制成0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L系列溶液；Hg單元素標準系列：0、0.05、0.10、0.20、0.40、0.80、1.00 μg/L；1.0 mg/L鍺、銦、鉍、鈧混合內(nèi)標溶液工作液：用硝酸(2+98)溶液1 000 mg/L鍺、銦、鉍、鈧逐級稀釋得到。

標準溶液進入ICP-MS后(在線加入內(nèi)標)，儀器自動給出各元素的校準方程[以待測元素/內(nèi)標元素的信號值的比值作為縱坐標(y)，以待測元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(x)建立標準曲線]及相關(guān)系數(shù)，檢出限按11份空白溶液平行測定所得標準偏差的3倍計算，結(jié)果見表2。

表2　元素相關(guān)系數(shù)及檢出限

2.4方法可靠性試驗選用國家標準參考物質(zhì)黃豆(GBW 10013)對方法的可靠性進行驗證。采用試驗設計的方法進行消解并測定(n=6)，結(jié)果見表3。

表3國家標準物質(zhì)的標準值及測定結(jié)果

Table 3Determination results and standard value of certified reference materials

元素(質(zhì)量分數(shù))Element參考值Referencevalue實驗測定值MeasuredvalueRSD∥%Pb(10-6)0.190±0.0300.2104.2Cd(10-9)35.0±6.037.02.1As(10-6)0.062±0.0140.0673.7Cr(10-6)1.800±0.3002.0002.8Ni(10-6)0.930±0.1000.9003.3Hg(10-9)1.51.404.7

2.5樣品重金屬含量稱取20份熟肉食品采用實驗消解方法消解后測定其中鉛、鎘、砷、鉻、鎳、鉈、汞的含量，檢測結(jié)果如表4所示。由表4可以看出，普通的熟食中鉛、鎘、砷、鎳和汞含量均很低，整體質(zhì)量比較安全，只有個別樣品的鉻含量偏高，這可能是由于極個別地區(qū)的生長環(huán)境或者是食品原料及使用的餐具溶出造成的。

表4　20份熟肉食品中重金屬含量檢測結(jié)果

3　結(jié)論

建立了密閉高壓消解技術(shù)-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定熟肉食品中有害重金屬的方法，并通過對黃豆標準物質(zhì)的分析，并對該方法在實際樣品分析中的準確性進行了評價。結(jié)果表明，該方法溶樣快速徹底、空白值低，準確性高，結(jié)果重現(xiàn)性好。

[1]席淑華，孫貴范，孫文娟，等.砷對仔代大鼠神經(jīng)行為和學習記錄功能影響[J].中國公共衛(wèi)生，2006，22(5)：559.

[2]馬艷琴，王俊東.環(huán)境污染與心血管系統(tǒng)疾病關(guān)系研究進展[J].中國公共衛(wèi)生，2011，27(6)：801.

[3]王小如.電感耦合等離子體質(zhì)譜應用實例[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005.

[4]蒙華毅，吳祖軍，梁書懷，等.動態(tài)反應池-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定動物肝臟中16種稀土元素[J].分析試驗室，2015，34(1)：91-94.

[5]蒙華毅，梁書懷，吳祖軍.碰撞反應池-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定甘蔗中的9種重金屬元素[J].理化檢驗-化學分冊，2015，51(9)：920-923.

Rapid Mass Spectrometry of Seven Kinds of Heavy Metal Elements in Cooked Meats

LIANG Shu-huai,MENG Hua-yi,WU Zu-jun et al

(Guangxi Center for Disease Prevention and Control,Nanning,Guangxi 530028)

[Objective]To detect the content of Pb,Cd,As,Cr,Ni and Hg contents in cooked meats by ICP-MS,to grasp the content status of these seven harmful elements,and to provide

for the evaluation of the safety of cooked meats.[Method]Sample were dissolved by HNO3and H2O2.Ge,In,Bi and Sc were selected as the internal standard elements to overcome non-spectroscopic interference and helium was used as reaction gas to eliminate mass spectroscopic interference.Simultaneous determination was carried out by inductively coupled plasma mass spectrometry.[Result]Under the optimum condition,the detection limits could reach up to ng/L level,with elemental correlation coefficient over 0.999.The method was tested using national standard substance (soybean GBW10013) and the results were in good agreement with the recommended values.[Conclusion]This method is suitable for rapid determination of heavy elements in cooked meats.

Sealed high pressure digestion;Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS);Cooked meats;Heavy metal elements

廣西衛(wèi)計委自籌經(jīng)費科研課題(Z2014634)。

梁書懷(1979-)，男，廣西玉林人，主管技師，從事理化檢驗分析工作。

2016-07-11

TS 207.5+1

A

0517-6611(2016)25-035-02