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

（聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東聊城 252000）

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(guó)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(guó)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(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)：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(zhǎng)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。

圖1 濃度和吸光度相關(guān)性曲線圖

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。

表1 方法檢出限、定量限測(cè)定濃度

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。

表2 準(zhǔn)確度和精密度測(cè)定結(jié)果

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。