液相色譜-原子熒光測定大米中的有機(jī)硒

唐文杰，徐文泱

（1.湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，湖南長沙 410017；2.食品安全監(jiān)測與預(yù)警湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長沙 410017）

硒是人和動(dòng)物必需的微量元素，土壤中硒的形態(tài)多樣，無機(jī)硒主要包括了硒酸鹽和亞硒酸鹽，而有機(jī)硒則有硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸等。由于有機(jī)硒形態(tài)復(fù)雜多樣，而無機(jī)硒相對(duì)簡單，因此食品中有機(jī)硒的檢測大多采用差減法測[1-2]。本文擬采用《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定》（GB 5009.93—2017）的電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法測定大米中總硒的含量，再采用液相色譜-原子熒光色譜測定無機(jī)硒含量，有機(jī)硒的含量由兩者相減而得[3-4]。

1 實(shí)驗(yàn)與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)采集了湖南省張家界市慈利縣的富硒大米樣品，樣品均采用均質(zhì)機(jī)粉碎。硼氫化鉀、氫氧化鉀、無水乙醇、鐵氰化鉀及磷酸氫二銨均為分析純，甲醇、鹽酸、硝酸、高氯酸均為優(yōu)級(jí)純；硒酸鹽和亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液，1 000 mg/L，北京壇墨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AFS-8X液相色譜-原子熒光光度計(jì) 北京吉天儀器有限公司；微波消解儀 美國CEM公司；G35A plus電熱板，北京萊伯泰科儀器有限公司；BT224s電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；7900ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，美國Agilent公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 儀器條件

（1）微波消解條件。25～200 ℃保持15 min；200 ℃保持15 min；200～110 ℃，保持15 min。

（2）ICP-MS條件。射頻功率1 500 W，等離子體氣流量15 L/min，載氣流量0.80 L/min，輔助氣流量0.40 mL/min，氦氣流量4 mL/min，霧化室溫度2 ℃。

（3）色譜柱。Shim Pack ODS液相色譜柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相：2%甲醇+25 mmol/L磷酸氫二銨+0.5 mmol/L四丁基溴化銨溶液。

1.3.2 前處理步驟

（1）總硒含量測定。稱取樣品0.2～0.5 g于微波消解管中，加入5～10 mL硝酸，加蓋放置過夜，將樣品送至微波消解儀中進(jìn)行消解。冷卻后取出，放至趕酸儀中趕酸至溶液清亮，用水定容后上機(jī)，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

（2）無機(jī)硒的測定。稱取2.5 g試樣置于25 mL具塞刻度試管中，加入鹽酸定容至25 mL，置于60 ℃恒溫水浴中振蕩浸提10 h后，取出冷卻至室溫，過濾后以環(huán)己烷提取分離水相和有機(jī)相。吸取4 mL水相加入5 mL的50 g/L硫脲，1 mL鐵氰化鉀，均勻反應(yīng)24 h，搖勻待測。

1.3.3 有機(jī)硒的測定

有機(jī)硒含量=總硒含量-無機(jī)硒含量

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)還原條件的選擇

采用原子熒光法檢測硒可獲得較低的檢出限，但六價(jià)硒不能被硼氫化鉀還原成氫化物，因此需要在前處理?xiàng)l件中加入預(yù)還原過程以使六價(jià)硒還原為四價(jià)硒后進(jìn)行檢測。參考文獻(xiàn)考察了幾種不同還原劑如硫脲、碘化鉀、草酸對(duì)回收率的影響，最后選用了硫脲作為實(shí)驗(yàn)中的還原劑對(duì)六價(jià)硒進(jìn)行還原[5]。

2.2 載氣流量的選擇

載氣流量也與熒光信號(hào)的強(qiáng)度相關(guān)。過高或過低的載氣流量均會(huì)導(dǎo)致熒光信號(hào)的減弱。當(dāng)載氣流量低于300 mL/min時(shí)，還原的硒化氫傳輸速度較低，導(dǎo)致熒光信號(hào)不強(qiáng)，而高于500 mL/min時(shí)，硒原子蒸氣濃度降低，影響熒光強(qiáng)度，最終選擇400 mL/min為儀器的載氣流量。

2.3 硼氫化鉀用量的選擇

由圖1可見，熒光信號(hào)的強(qiáng)度并不隨著硼氫化鉀含量的增加而一直提高。熒光信號(hào)出現(xiàn)了回落的趨勢，這可能是由于硼氫化鉀產(chǎn)生的氫氣濃度較高，反而降低了硒原子蒸汽的濃度，使熒光信號(hào)減弱，最終選擇硼氫化鉀的濃度為12 g/L。

圖1 硼氫化鉀濃度對(duì)熒光信號(hào)的影響

2.4 干擾的排除

Cu和Bi的存在將會(huì)嚴(yán)重地干擾Se的檢測，Au、Pd、Ag等也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一些干擾。當(dāng)Cu或Bi的濃度低于50 μg/mL時(shí)，其引起的干擾可通過加入Fe(3+)鹽而消除，同時(shí)Fe3+鹽的存在還可提高其他元素的允許含量。實(shí)驗(yàn)選取了鐵氰化鉀作為掩蔽劑以消除這些離子的干擾。

2.5 線性范圍及定量限

以鹽酸為載流，硼氫化鉀為還原劑，測定空白溶液的熒光強(qiáng)度后，按順序由低到高分別測定硒系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的熒光強(qiáng)度，根據(jù)熒光強(qiáng)度和對(duì)應(yīng)的元素濃度繪制硒標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到的線性 方 程 為IF=85.998C（Se）＋ 10.25和IF=82.118C（Se）＋6.24，可得亞硒酸鹽與硒酸鹽在0.05～2.0 ng/mL，線性方程相關(guān)系數(shù)良好。在空白樣品基質(zhì)中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液，計(jì)算儀器的信噪比獲得定量限為5.0 μg/kg。

2.6 回收率和精密度

選取檢測結(jié)果為未檢出的目標(biāo)基質(zhì)，均質(zhì)后對(duì)其進(jìn)行不同濃度水平的加標(biāo)。標(biāo)樣的添加濃度如下表1所示。以前述條件進(jìn)行處理并上機(jī)。每水平加標(biāo)3次，作重復(fù)性精密度和中間精密度實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，加標(biāo)回收率大于75%，精密度在7.9%～15.5%，均滿足方法確認(rèn)的要求。

表1 大米中無機(jī)硒的回收率和精密度（n=3）

2.7 實(shí)際樣品的測定

采用本實(shí)驗(yàn)的檢測方法對(duì)21批次大米進(jìn)行有機(jī)硒含量的檢測，結(jié)果如下表2所示。可以看到大米的總枯含量差異明顯，含量不滿足《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008）中對(duì)富硒大米的要求，其中有機(jī)硒比例在70.0%～97.9%，表明這些大米中的有機(jī)硒占比較高。

表2 檢出大米硒含量

3 結(jié)論

本文建立了大米中有機(jī)硒的液相色譜-原子熒光檢測方法，考察了預(yù)還原條件、硼氫化鉀用量、載氣流量對(duì)結(jié)果的影響，選用鐵氰化鉀掩蔽離子的干擾，回收率和精密度表明該方法具有滿足方法技術(shù)要求的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。