微波消解-石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定靈芝孢子粉中鉛元素含量的方法驗(yàn)證

程倩倩 孫允超 杜蒙?李雯雯 王璐瑩 王曉軍

摘 要：依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》（GB 5009.12—2017），對(duì)微波消解-石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定靈芝孢子粉中鉛元素含量方法的線性關(guān)系、檢出限定量限、精密度準(zhǔn)確度進(jìn)行分析。結(jié)果表明，鉛濃度和吸光度的線性關(guān)系為y=0.004 9x-0.001 1，相關(guān)系數(shù)為0.999 4，方法檢出限為0.010 8 mg·kg-1，方法定量限為0.036 0 mg·kg-1，精密度與準(zhǔn)確度均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，證明了該方法在保健食品靈芝孢子粉檢測(cè)中的適用性。

關(guān)鍵詞：微波消解；石墨爐原子吸收分光光度法；靈芝孢子粉；鉛；方法驗(yàn)證

Abstract： According to the national standard GB 5009.12—2017， this study analyzed the linear relationship， detection limit， precision and accuracy of microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry in the determination of lead in Ganoderma lucidum spore powder. The results showed that the linear relationship between concentration and absorbance was y=0.004 9x-0.001 1， and the correlation coefficient was 0.999 4. The limit of detection of the method was 0.010 8 mg·kg-1， and the limit of quantification was 0.036 0 mg·kg-1. The precision and accuracy of the method suited the requirements of the related standard， which proved the applicability of the method in the detection of Ganoderma lucidum spore powder.

Keywords： microwave digestion; graphite furnace atomic absorption spectrophotometry; Ganoderma lucidum spore powder; lead; method verification

隨著生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境污染、食品安全問題愈發(fā)關(guān)注，更是談“重金屬污染”色變。鉛（Pb）是一種具有蓄積危害性的重金屬，進(jìn)入人體后，可損傷中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、腎臟、心血管等多個(gè)器官和系統(tǒng)，嚴(yán)重的還會(huì)引起鉛中毒。鉛中毒可使兒童發(fā)育遲緩、多動(dòng)、注意力不集中，智力低下，甚至?xí)斐赡X組織損傷，導(dǎo)致終身殘疾[1-2]。

山東省聊城市冠縣是我國重要的靈芝生產(chǎn)基地之一，有30多年的栽培歷史，產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的60%左右[3]。2022年，靈芝更是成為聊城市“新三寶”，其產(chǎn)品靈芝孢子是靈芝生長成熟的時(shí)候從菌蓋彈射出來的細(xì)小孢子，是靈芝的生殖細(xì)胞，含有三萜類、多糖類、甾醇類等多種活性物質(zhì)，可增強(qiáng)調(diào)節(jié)多個(gè)器官系統(tǒng)的功能，提高人體抗病能力，日漸成為保健市場(chǎng)上備受消費(fèi)者青睞的保健產(chǎn)品。因此靈芝孢子粉質(zhì)量控制也成為安全的關(guān)鍵[4]。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定要求，在方法使用前需要進(jìn)行適應(yīng)性驗(yàn)證，本研究從人員、儀器設(shè)備、試劑器皿和環(huán)境設(shè)施等方面驗(yàn)證是否能夠滿足開展鉛元素檢測(cè)的技術(shù)要求，依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》（GB 5009.12—2017）[5]、《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》（GB/T 27404—2008）[6]、《合格評(píng)定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》（GB/T 27417—2017）[7]對(duì)食品中鉛的檢測(cè)開展了方法驗(yàn)證，驗(yàn)證內(nèi)容包括儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、試劑以及方法性能指標(biāo)（檢出限、定量限、線性范圍、準(zhǔn)確度和精密度），確保該方法在本實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)工作中的適用性、準(zhǔn)確性和有效性，從而保證檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

A3AFG-12石墨爐火焰一體化原子吸收分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；TANK Plus微波消解儀，上海新儀微波化學(xué)科技有限公司；趕酸儀；GWB-2T超純水器，F(xiàn)A1104N電子分析天平，上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；容量瓶、移液管均為A級(jí)。儀器與設(shè)備均經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)合格，且在校準(zhǔn)期內(nèi)。

鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，1 000 mg·L-1，市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，且在有效期內(nèi)；硝酸，優(yōu)級(jí)純，滬試；磷酸二氫銨，分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)條件

載氣氬氣：純度≥99.99%；測(cè)定波長：283.3 nm；燈電流：2.0 mA；測(cè)量方式：峰高；干燥溫度：120 ℃；灰化溫度：600 ℃；原子化溫度：1 900 ℃；進(jìn)樣體積：10 μL。

1.3 溶液制備

1.3.1 鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液的制備

精密量取鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 mg·L-1）0.5 mL，置于50 mL容量瓶中，用5%硝酸定容，搖勻，配制成濃度為10 mg·L-1的鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

精密量取鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（10 mg·L-1）2.5 mL，置于25 mL容量瓶中，用5%硝酸定容，搖勻，配制成濃度為1.0 mg·L-1的鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液。

1.3.2 鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

精密量取0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL和4.0 mL濃度為1.0 mg·L-1的鉛標(biāo)準(zhǔn)中間溶液，定容到100 mL的容量瓶中，得到0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1、20.0 μg·L-1、30.0 μg·L-1和40.0 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。分別精密量取1 mL鉛系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，精密加1%磷酸二氫銨溶液0.5 mL，混勻，待測(cè)定。

1.4 供試樣品溶液的制備

稱取靈芝孢子粉樣品0.6 g（精確到0.000 1 g），置于消解內(nèi)罐中，加硝酸5 mL，浸泡過夜，次日補(bǔ)加硝酸2 mL，把帶有彈性壓片的罐蓋蓋在內(nèi)蓋上，然后將內(nèi)罐插到一個(gè)干凈且干燥的外罐中，把整套組件安裝到罐架上，旋緊外套，放入微波消解儀中按設(shè)定程序進(jìn)行消解。消解程序如下。第一階段，經(jīng)6 min，從室溫升到140 ℃，保溫2 min；第二階段，經(jīng)2.5 min，從140 ℃升到160 ℃，保溫2 min；第三階段，經(jīng)2.75 min，從160 ℃升到185 ℃，保溫20 min。消解完畢，待溫度降至60 ℃以下，取下消解罐，泄壓后，用少量水沖洗內(nèi)蓋，并入內(nèi)罐，置于趕酸儀上于160 ℃趕去棕色氣體，趕至近干，轉(zhuǎn)移定容至10 mL，混勻，即為樣品溶液，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。精密量取1 mL樣品溶液，加入0.5 mL 1%磷酸二氫銨溶液，混勻，待測(cè)。

1.5 準(zhǔn)確度和精密度的測(cè)量

選擇不含鉛的靈芝孢子粉作為空白樣品，加入低、中、高3種不同濃度的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)處理重復(fù)3次，上機(jī)測(cè)定，計(jì)算加標(biāo)回收率確認(rèn)準(zhǔn)確度，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差確認(rèn)精密度。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

開機(jī)自檢，選擇鉛工作燈，預(yù)熱0.5 h，待儀器穩(wěn)定后，將鉛系列標(biāo)準(zhǔn)溶液按濃度由低到高的順序依次放入石墨爐自動(dòng)進(jìn)樣器的相對(duì)應(yīng)位置，在283.3 nm

波長處測(cè)量其吸光度，以鉛濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并求出濃度與吸光度的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，線性方程為y=0.004 9x-0.001 1，r=0.999 4，符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27417—2017和GB/T 27404—2008對(duì)線性回歸方程相關(guān)系數(shù)的要求（r≥0.99）。

2.2 方法檢出限、定量限

儀器穩(wěn)定后，對(duì)經(jīng)微波消解的11個(gè)空白樣品進(jìn)行連續(xù)測(cè)定（表1），根據(jù)樣品質(zhì)量，計(jì)算樣品空白鉛含量，平均值為0.006 7 mg·kg-1，標(biāo)準(zhǔn)偏差為

0.003 6 mg·kg-1，檢出限為3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差0.010 8 mg·kg-1，定量限為10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差0.036 0 mg·kg-1，檢出限、定量限均低于標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.12—2017中的檢出限（0.02 mg·kg-1）、定量限（0.04 mg·kg-1），滿足方法學(xué)要求。

2.3 準(zhǔn)確度和精密度

加入低、中、高3種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的空白樣品，經(jīng)前處理后，上機(jī)測(cè)定濃度，9次加標(biāo)回收試驗(yàn)的平均回收率為81.6%～96.2%，RSD為1.2%～10.0%，符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27404—2008中對(duì)于濃度水平在0.1～1.0 mg·kg-1時(shí)的回收率（80%～110%）和精密度（＜11%）的要求，結(jié)果見表2。

2.4 重復(fù)性

GB/T 27417—2017中規(guī)定，當(dāng)被測(cè)組分的含量為0.1 mg·kg-1時(shí)，對(duì)應(yīng)的CV值為≤15%，本次實(shí)驗(yàn)得出的CV值（10%）＜對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)CV值（15%），重復(fù)性符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 結(jié)論

通過對(duì)微波消解-原子吸收分光光度計(jì)石墨爐法測(cè)定鉛含量的方法的線性關(guān)系、檢出限定量限、準(zhǔn)確度精密度、重復(fù)性測(cè)定研究，結(jié)果顯示濃度和吸光度的線性關(guān)系為y=0.004 9x-0.001 1，相關(guān)系數(shù)為0.999 4，檢出限為0.010 8 mg·kg-1，定量限為

0.036 0 mg·kg-1；在空白樣品3種不同加標(biāo)濃度的平行測(cè)定試驗(yàn)中，加標(biāo)回收率為81.6%～96.2%；準(zhǔn)確度精密度重復(fù)性及儀器設(shè)備、試劑器皿和環(huán)境設(shè)施等各方面均滿足標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.12—2017中測(cè)定鉛的技術(shù)要求，具有線性良好、重現(xiàn)性好、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，從而證明該方法在靈芝孢子粉質(zhì)量安全控制監(jiān)測(cè)分析工作中的適用性與有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]徐進(jìn)，徐立紅.環(huán)境鉛污染及其毒性的研究進(jìn)展[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2005，22（3）：271-274.

[2]葛冰洋，莊棪，朱南，等.凈水器鉛加標(biāo)測(cè)試研究[J].現(xiàn)代食品，2022，28（6）：159-161.

[3]劉國麗.山東冠縣靈芝產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、問題與發(fā)展建議[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2022，42（17）：11-12.

[4]張偉，曾園山.靈芝孢子的研究進(jìn)展[J].中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào)，2004（6）：463-465.

[5]國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定：GB 5009.12—2017[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.

[6]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).合格評(píng)定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南：GB/T 27417—2017[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.

[7]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)：GB/T 27404—2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.