荀曄
摘 要:目的:建立微波消解-原子熒光法測定蔬菜粉末中的砷。方法:蔬菜粉末經(jīng)微波消解,采用原子熒光法測定蔬菜粉末中的砷含量。結(jié)果:蔬菜粉末樣用微波消解,方法的線性范圍為0~30 μg/L,回收率96.7%~114.2%,精密度為2.1%~8.1%。結(jié)論:此法快速、簡單、回收率高,此方法適用于評估原子熒光法測定盲樣蔬菜粉末中的砷測定。
關(guān)鍵詞:微波消解;原子熒光法;蔬菜粉末;砷
Determination of Arsenic in Vegetable Powder by Microwave Digestion-Atomic Fluorescence Spectrometry
XUN Ye
(Jiangsu Provincial Jianhu County Center for Disease Control and Prevention, Jianhu 224700, China)
Abstract: Objective: To establish microwave digestion atomic fluorescence method for the determination of arsenic in vegetable powders. Method: The vegetable powder samples were digested by microwave and atomic fluorescence method was used to evaluate the content of arsenic in vegetable powders. Result: The vegetable powder samples were digested by microwave, and the linearity range of the method was 0~30 μg/L, with recoveries of 96.7%~114.2% and precision of 2.1%~8.1%. Conclusion: This method is rapid, simple and provides high recovery, and it is suitable for the determination of arsenic in blind vegetable powder
Keywords: microwave digestion; atomic fluorescence method; vegetable powder; arsenic
砷分布廣泛,是藥品、化妝品、農(nóng)產(chǎn)品及生活飲用水中必須嚴格控制的有毒成分之一,也是食品污染物主要監(jiān)測指標。國際癌癥研究機構(gòu)(International Agency for Research on Cancer,LARC)將砷確定為第一類致癌物[1]。目前砷的測定方法有砷斑法、銀鹽法、原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法及原子熒光法等[1-2]。砷斑法是半定量法,銀鹽法操作煩瑣,原子吸收法靈敏度低、干擾大;電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定范圍廣,分析速度快,但對于砷的測定,其靈敏度難易達到要求,儀器價格較高難易普及。氫化物原子熒光光譜法具有靈敏度高、干擾少、線性范圍寬等優(yōu)點。傳統(tǒng)的樣品前處理方法,如干法灰化法和濕法消解法等,易存在消解不完全、耗時、誤差大的缺點[3]。近年來,微波消解技術(shù)作為一種比較先進的預處理方法,其具有消解完全、時間短、消耗的酸少和不易損失的特點[4-5]。本試驗采用微波消解原子熒光法測定蔬菜粉末中砷,取得了理想的檢測效果。
1 材料與方法
1.1 樣品來源
樣品由江蘇省疾病預防控制中心發(fā)放,蔬菜粉未盲樣(編號:J-049號);實驗要求:使用國家標準方法《食品安全國家標準 食品中總砷及無機砷的測定》(GB 5009.11—2014),每次測量建議準確稱取蔬菜粉未樣品0.5 g,最少0.2 g。測量結(jié)果根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計法進行修約,保留3位有效數(shù)字,同時提供測量不確定度。
1.2 材料與設(shè)備
鹽酸:優(yōu)級純(ρ20=1.19 g/mL);硼氫化鉀溶液(20 g/L);5%鹽酸載液;5%硫脲溶液;砷標準儲備液[ρ(AS)=1 000 μg/mL],編號為GBW08611,由中國計量科學研究院提供;生物成分分析標準物質(zhì)GBW10015(GSB-6菠菜),AS(0.23±0.03 mg/kg),由北京盈澤納新化工技術(shù)研究提供;所用標準物質(zhì)及標準樣品皆在有效期內(nèi)使用。
AFS-230E型雙道原子熒光光度計,砷特制空心陰極燈(北京海光儀器公司);微波消解儀MSD-2002,ECH-1型電子恒溫加熱板,上海新儀微波化學科技公司。
1.3 試驗方法
1.3.1 標液配制
砷標準使用液[ρ(AS)=1.00 μg/mL)]:用10 mL
移液管、100 mL容量瓶分3次將1 000 μg/mL的砷標準儲備溶液逐級稀釋成1.00 μg/mL標準應(yīng)用液,臨用前現(xiàn)配。實驗純水電阻為18.2 mΩ/cm。用
1 mL刻度吸管分別吸取0.0 mL、0.15 mL、0.25 mL、
0.30 mL、0.50 mL及0.75 mL至25 mL容量瓶中,各加硫酸(1+9)12.5 mL,5%硫脲2.5 mL,補水至刻度,則標準系列為ρ(AS)=0 ng/mL、6 ng/mL、10 ng/mL、12 ng/mL、20 ng/mL及30 ng/mL。
1.3.2 微波消解
稱取樣品0.5 g(精確到0.000 1 g)放入聚四氟乙烯消化罐中,加入5 mL濃硝酸,1 mL過氧化氫,蓋好內(nèi)蓋,置電子控溫板90 ℃預消解30 min,裝進外罐,擰緊外蓋,再進行微波消化,定量梯度加壓消解4步程序見表1。消化完全后取出消解罐,冷卻后開罐,把聚四氟乙烯溶樣杯置于150 ℃電子控溫板上趕氮氧化物至溶液約1 mL.冷卻后轉(zhuǎn)移至
25 mL容量瓶中,少許去離子水沖洗溶樣杯,洗液并入容量瓶內(nèi)加5%硫脲2.5 mL,(1+9)硫酸
12.5 mL,再加水定容至刻度,同時做空白。
1.3.3 濕法消解
取0.2~1.0 g樣品于150 mL高腳燒杯中,加混合酸硝酸+高氯酸(4+1)20 mL及幾粒防爆玻璃珠,蓋上表面皿過夜,再于電熱板上消化(防止爆炸,嚴禁燒干),消化至無色透明至有白煙時,再繼續(xù)消化至體積為2 mL左右,加水在電熱板上趕酸,冷卻后轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中加5%硫脲2.5 mL,加硫酸(1+9)12.5 mL,再加水定容至刻度。同時做空白。
1.3.4 儀器條件
負高壓:260 V;燈電流:60 mA;載氣流量:400 mL/min;屏蔽氣流量:900 mL/min;原子化器高度:8 mm;原子化器加熱溫度:200 ℃。延時時間:1 s;讀數(shù)時間:10 s;測量方式:標準曲線法;讀數(shù)方式:峰面積。
2 結(jié)果與分析
2.1 儀器工作參數(shù)的選擇
2.1.1 微波消解條件選擇
由于食品樣品基體成分復雜,各種食品消解度差異較大,各類食品消解條件也不一樣,本樣品選擇硝酸-過氧化氫消解體系,它具有較強的氧化性,消解完全也容易趕酸,取樣0.5 g樣品加5 mL濃硝酸,1 mL過氧化氫。
2.1.2 爐高
分別將爐高調(diào)至6 mm、7 mm、8 mm、9 mm及10 mm測熒光強度,原子化器增高,熒光強度增大,過高時會出現(xiàn)嚴重干擾,背景噪音也大,原子化器過低,熒光強度低,調(diào)節(jié)爐高是應(yīng)選擇氫基最豐富的區(qū)域內(nèi),爐高為8 mm時,靈敏度較高,穩(wěn)定性較好。本試驗選擇爐高為8 mm。
2.1.3 負高壓
分別改變負高壓240 V、260 V、280 V及300 V,測熒光強度,隨著負高壓增大,熒光強度也增大,但噪音也相應(yīng)增大,負高壓過高或過低都不穩(wěn)定。本試驗選擇負高壓260 V,信噪比高,重現(xiàn)性也好。
2.1.4 燈電流
分別調(diào)節(jié)燈電流50 mA、60 mA、70 mA測熒光強度,隨著燈電流的加大,熒光強度也增大,燈電流低時,熒光強度低不穩(wěn)定,燈電流過高會影響空心陰極燈的使用壽命,容易產(chǎn)生自吸收,本試驗選擇燈電流60 mA時,信噪比高。
2.1.5 載氣與屏蔽氣流量
載氣流量大,則稀釋了樣品濃度,熒光強度降低,載氣流量小,火焰不穩(wěn)定。試驗表明載氣流量在300~500 mL/min,屏蔽氣流量在500~1 100 mL/min,熒光強度最大。本試驗選擇載氣流量400 mL/min與屏蔽氣流量900 mL/min。
2.2 鹽酸的影響
檢測中可用鹽酸或硫酸作為酸性介質(zhì),試驗表明,兩種酸對砷所產(chǎn)生的熒光強度沒有影響。本實驗采用鹽酸介質(zhì),濃度為5%。
2.3 線性范圍與檢測限
測定0~30 ng/mL標準系列,以濃度為橫坐標,以熒光強度為縱坐標,繪制標準曲線,線性方程為Y=43.211X+19.153,平均相關(guān)系數(shù)為0.999 8??瞻准皹藴室?2次,空白S=0.514,根據(jù)斜率K=IF/C和檢出限D(zhuǎn)=3δ/K(δ=SD),計算處方法檢測限為0.036 ng/mL。
2.4 精密度試驗
菠菜標準樣品2份及盲樣蔬菜樣品4份,經(jīng)兩種消解方法處理,每個樣品重復測定6次以上,取平均值,計算精密度,如表2所示。
2.5 回收率試驗
在其中一份盲樣蔬菜樣品采用微波消解中加9 μg/L的As,重復測定6次,回收率為96.7%~
114.2%,如表3所示。
2.6 盲樣檢測結(jié)果
本實驗標準對照,生物成分分析標準物質(zhì)GBW10015(GSB-6菠菜),As:(0.23±0.03)mg/kg;檢測結(jié)果為0.205 mg/kg,0.228 mg/kg,符合標準值。盲樣蔬菜粉末(J49)檢測結(jié)果為(0.465±0.084)mg/kg,在組織方質(zhì)控結(jié)果通告的(0.52±0.11)mg/kg范圍內(nèi),結(jié)果滿意。從以上方法回收率及質(zhì)控結(jié)果可以表明,本方法準確度高,結(jié)果可靠。
3 結(jié)論
本方法采用微波消解氫化物原子熒光光度法測定考核蔬菜粉末中砷,與濕法消解比,具有操作簡便、分析快速快、干擾少及定量準確等優(yōu)點,是一個實用性很強的好方法。
參考文獻
[1]中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品中總砷及無機砷的測定:GB 5009.11—2014[S].北京:中國標準出版社,2014.
[2]趙素蓮,王玲芬,梁京輝.飲用水中砷的危害及除砷措施[J].現(xiàn)代預防醫(yī)學,2002,29(5):651-652.
[3]任韌,孫華.微波消解氫化物發(fā)生原子熒光法測定化妝品中的砷[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2005,15(6):706.
[4]董玉英,冉亞莉.氫化物發(fā)發(fā)生-原子熒光法測定螺旋藻制品中的砷[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2005,15(6):696-697.
[5]郭健,范稚莉,趙乃曼.氫化物原子熒光光度法測定水產(chǎn)品中的總砷[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2005,15(1):69.