基體改進(jìn)劑對(duì)GFAAS法測(cè)定麥苗粉中鉛的影響

翟碩莉，張秀豐，王青華

基體改進(jìn)劑對(duì)GFAAS法測(cè)定麥苗粉中鉛的影響

翟碩莉1，張秀豐2，王青華1

（1. 衡水學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河北 衡水 053000；2. 衡水海關(guān) 河北 衡水 053000）

采用硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑，建立了石墨爐原子吸收法測(cè)定麥苗粉中鉛的方法。由于麥苗粉含有大量有機(jī)物，在消解過(guò)程中需加入硝酸、高氯酸等試劑，引入的一些離子對(duì)鉛的測(cè)定產(chǎn)生干擾，以硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑，消除基體干擾，優(yōu)化測(cè)定鉛的灰化溫度和原子化溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：應(yīng)用硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑，測(cè)定麥苗粉中鉛的方法具有回收率高、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍小、重現(xiàn)性較好等優(yōu)點(diǎn)。

硝酸鈀；基體改進(jìn)劑；麥苗粉；石墨爐原子吸收法；鉛

麥苗粉是將生長(zhǎng)到一定階段的麥苗收割后，經(jīng)沖洗、干燥、滅菌、粉碎等加工工藝而制成的綠色保健品。重金屬鉛是谷物中污染物主要的衛(wèi)生限量指標(biāo)之一，是麥苗粉出口商品時(shí)的必檢項(xiàng)目，也是國(guó)內(nèi)食品安全監(jiān)督抽檢項(xiàng)目之一。麥苗在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)吸收土壤中的鉛，空氣中的鉛也可能聚集在葉子和莖的表面，麥苗粉加工貯藏過(guò)程中使用含鉛的用具，也會(huì)將鉛帶入。麥苗粉作為保健品食用時(shí)，鉛也會(huì)隨之進(jìn)入人體，少量鉛通過(guò)糞便等方式排出，大部分在人體內(nèi)蓄積，鉛含量達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)引發(fā)身體的不適，對(duì)機(jī)體的血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的損害，尤其對(duì)兒童健康和智能的危害產(chǎn)生難以逆轉(zhuǎn)的影響[1]。

由于麥苗粉中鉛的含量很低，目前主要采用靈敏度比較高的痕量分析方法。食品中鉛測(cè)定常用的方法有原子吸收光譜法[2]、原子熒光光譜法[3]、電感耦合等離子質(zhì)譜法[4]和紫外可見(jiàn)分光光度法[5]等。原子吸收光應(yīng)用范圍廣，但不能同時(shí)測(cè)定多種元素，測(cè)定不同的元素需要切換相應(yīng)的陰極燈。原子熒光光譜法儀器成本低，并且可以測(cè)定一些非金屬元素，但在儀器檢測(cè)過(guò)程中需要配合使用氧化劑如：硼氫化鉀、Vc等，操作繁瑣，應(yīng)用較少。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法具有一次性檢測(cè)多種元素的特點(diǎn)，但由于設(shè)備價(jià)格昂貴且維護(hù)費(fèi)用高，對(duì)設(shè)備操作人員要求較高，不易在基層實(shí)驗(yàn)室推廣使用，普及性不如石墨爐原子吸收光譜法。

石墨爐原子吸收光譜法具有靈敏度高、選擇性好、操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在檢驗(yàn)檢測(cè)、科學(xué)研究等實(shí)驗(yàn)室普遍應(yīng)用。但對(duì)一些特殊樣品，石墨爐原子吸收光譜法極易受基體干擾，特別是一些離子，嚴(yán)重影響最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性[6]。為了消除基體干擾，本研究采用硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑，優(yōu)化灰化溫度、原子化溫度等檢測(cè)條件，探索硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑對(duì)石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）測(cè)定麥苗粉中鉛的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

原子吸收分光光度計(jì)（AA800，PerkinElmer，美國(guó)）；全自動(dòng)石墨加熱消解儀（DigiBlock，萊伯泰科，中國(guó)）；電子天平（BSA223S-CW，賽多利斯，德國(guó)）；玻璃器皿（天玻玻璃儀器有限公司）。

硝酸、鹽酸、高氯酸、硝酸鈀（優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)）；鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000 μg/mL，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）。

試驗(yàn)中所使用的玻璃器皿洗干凈后，用20% HNO3溶液浸泡24 h，自來(lái)水洗滌、去離子水沖洗干凈，晾干備用。

1.2 方法

1.2.1 樣品前處理

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5 g（精確至0.001g）樣品于聚四氟乙烯消解罐中，加入少量去離子水潤(rùn)濕，再加入8 mL硝酸和2 mL高氯酸，浸泡過(guò)夜，于石墨加熱消解儀上低溫緩慢加熱1 h，使樣品分解，升高溫度消解，待樣品呈無(wú)色透明或淡黃色液體時(shí)，升高溫度趕酸，當(dāng)白煙冒盡時(shí)，停止加熱，自然冷卻，加入純水溶解殘?jiān)⑥D(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用純水定容至刻度線，搖勻備用。

1.2.2 儀器檢測(cè)

鉛空心陰極燈，波長(zhǎng)283.3 nm，狹縫0.7 nm，燈電流15 mA，氘燈背景校正，峰面積測(cè)量，石墨涂層，進(jìn)樣量：樣品15 μL、基體改進(jìn)劑5 μL，石墨爐升溫參數(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 石墨爐升溫參數(shù)

1.2.3 基體改進(jìn)劑的配制

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.010 g硝酸鈀，加入少量（1+9）的硝酸溶液溶解后，用（5+95）的硝酸溶液定容至 100 mL，搖勻備用。

1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液現(xiàn)用現(xiàn)配，將1000 μg/mL的鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液進(jìn)行逐級(jí)稀釋?zhuān)罱K得到鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的質(zhì)量濃度分別為0 μg/L、5.00 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L、40.0 μg/L和50.0 μg/L。

1.2.5 空白試驗(yàn)

用相同質(zhì)量的純水代替試樣，按上述步驟制備空白樣品。

1.2.6 樣品測(cè)定

按選定的最佳儀器條件，將鉛系列標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白樣品、樣品和基體改進(jìn)劑放置于樣品杯中，每次待測(cè)物進(jìn)樣體積為15 μL和基體改進(jìn)劑進(jìn)樣體積為5 μL，按照既定程序完成測(cè)試。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰化溫度的優(yōu)化

以20.0 μg/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液為例，進(jìn)行灰化溫度優(yōu)化。結(jié)果表明：使用基體改進(jìn)劑，灰化溫度得到了提高，隨著灰化溫度的提高，鉛元素的吸光度隨溫度的升高而產(chǎn)生有規(guī)律的變化，試驗(yàn)考察了灰化溫度在450℃~800℃之間時(shí)鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為20.0 μg/L的吸光度，灰化溫度為650℃時(shí)，吸光度達(dá)到最大值，詳見(jiàn)圖1。因此本研究最終選擇灰化溫度為650℃為最佳試驗(yàn)條件。

2.2 原子化溫度的優(yōu)化

以20.0 μg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液為例，保持其他條件不變，1600℃~2300℃范圍內(nèi)逐步提高原子化溫度，試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著原子化溫度的提高，鉛的吸光度逐步升高，1850℃時(shí)吸光度最大，1850℃之后隨著溫度升高，吸光度逐漸下降，因此本研究最終選擇1850℃為鉛的原子化溫度，詳見(jiàn)圖2。

圖1 灰化溫度與吸光度之間的關(guān)系圖

圖2 原子化溫度與吸光度之間的關(guān)系

2.3 鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線

用優(yōu)化后的灰化溫度和原子化溫度，按照1.2.6的方法對(duì)鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定以鉛的質(zhì)量濃度（μg/L）為橫坐標(biāo)，吸光度（Abs）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由圖3可知，鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線公式為=0.0042x－0.0009，其2為0.9992，因此按照優(yōu)化后的儀器條件進(jìn)行測(cè)試，鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較好，曲線參數(shù)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，滿足檢測(cè)要求。

圖3 鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.4 加標(biāo)回收率測(cè)定

為驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性，進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定試驗(yàn)，試驗(yàn)采用不同水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液加入法，見(jiàn)表2。

試驗(yàn)結(jié)果表明，低、中、高三個(gè)不同水平加標(biāo)回收試驗(yàn)的加標(biāo)回收率在96.25%~102.50%之間，平均回收率為98.95%，該方法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較好，可用于實(shí)際樣品檢測(cè)。

表2 回收率測(cè)定

2.5 實(shí)際樣品測(cè)定

硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑，石墨爐原子吸收法測(cè)定麥苗粉中鉛，對(duì)實(shí)驗(yàn)室留樣再測(cè)，重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值均未超過(guò)算術(shù)平均值的10%，符合食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測(cè)定：GB5009.12-2017，同時(shí)測(cè)定能力驗(yàn)證留存樣品檢測(cè)結(jié)果與能力驗(yàn)證單位提供的中位值進(jìn)行確認(rèn)，|Z|＜1，數(shù)據(jù)證明該方法能夠用于實(shí)際樣品檢測(cè)。

3 結(jié)論

麥苗粉富含大量有機(jī)物，因此前處理較為困難，常加入硝酸、高氯酸、鹽酸、硫酸等多種氧化劑，有時(shí)需要其中兩種甚至多種氧化劑共同使用。然而前處理引入的多種離子，在儀器檢測(cè)階段，極易對(duì)結(jié)果造成干擾，尤其是氯離子的存在，直接影響最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。本研究對(duì)硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑進(jìn)行了研究，灰化溫度和原子化溫度均得到了大幅度提高，減少了基體對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，具有回收率高、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍小、重現(xiàn)性較好等特點(diǎn)，可用于實(shí)際樣品檢測(cè)，適合在基層實(shí)驗(yàn)室推廣使用，為基體復(fù)雜的食品、農(nóng)產(chǎn)品中金屬元素的檢測(cè)提供技術(shù)參考。

[1] 阮涌,嵇辛勤,文明,等.食品中鉛污染檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J].貴州畜牧獸醫(yī),2012,36(5):12-15.

[2] 李湘利,劉靜,鄭恩萍,等.石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定豆腐干中鉛的含量[J].食品科技,2020,45(5):341-345.

[3] 晏廷照,李佳華,陳艷晶.原子熒光光譜法測(cè)定山藥中砷、汞、鎘、鉛的含量[J].輕紡工業(yè)與技術(shù),2020,49(7): 120-121.

[4] 陳璐,李霞,李增梅,等.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法測(cè)定山東小麥種鉻、鎳、銅、砷、鎘、鉛、鋅的含量[J].中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué),2020,10(3):66-70．

[5] 趙國(guó)鋒.紫外-可見(jiàn)分光光度法測(cè)定南沙參中鉛的含量[J].海峽藥學(xué),2011,23(4):73-74．

[6] 黨貴玲,張文世,董惠,等.基體改進(jìn)劑對(duì)原子吸收石墨法測(cè)定透析用水中鉻元素含量的影響[J].山東化工, 2020,49(5):115-116.

Effect of Matrix Modifier on Determination of Lead in Wheat Seedling Powderby GFAAS

ZHAI Shuoli1, ZHANG Xiufeng2, WANG Qinghua1

(1. College of Life Science, Hengshui University, Hengshui, Hebei 053000, China;2. Hengshui Customs, Hengshui, Hebei 053000, China)

A method for the determination of lead in wheat seedling powderby GFAASwith palladium nitrate as matrix modifier was established. Because the wheat seedling powder contains a lot of organic compound,nitric acid, perchloric acid and other chemical reagent are addedin the digestion process, some ions introduced interfere with the determination of lead. Palladium nitrate was used as matrix modifier to eliminate matrix interference, and the measurement of ashing and atomizing temperatures of lead were optimized. The results show that the method of using palladium nitrateas matrix modifier has the advantages of high recovery, little range of relative standard deviation and good reproducibility.

palladium nitrate; wheat seedling powder; matrix modifier; GFAAS; lead

10.3969/j.issn.1673-2065.2021.01.004

翟碩莉（1982－），女，河北新河人，講師；

張秀豐（1981－），男，河北邯鄲人，高級(jí)工程師。

衡水學(xué)院校級(jí)課題（2020ZR29）

TS213.2

A

1673-2065(2021)01-0014-04

2020-08-18

（責(zé)任編校：李建明 英文校對(duì)：李玉玲）