氨基酸螯合物中銅、鐵、錳、鋅測定方法研究

李 賢 曹明月 蘭 劍 單慧燕 霍夢鴿 蘭尊海

（河南海瑞正檢測技術(shù)有限公司,河南 鄭州 450001）

1 前言

微量元素雖然在生物機(jī)體中含量比較低，但生物學(xué)價(jià)值非常高[1]，是動(dòng)物生長、繁殖、免疫及健康的必需營養(yǎng)元素[2]。微量元素具有調(diào)節(jié)動(dòng)物生長發(fā)育、參與體內(nèi)多種酶和蛋白質(zhì)合成、維持動(dòng)物機(jī)體代謝和免疫功能等作用[3-5]，同時(shí)微量元素也是影響肉類[6-7]、蛋類[8]、奶類[9]等動(dòng)物性食品安全、品質(zhì)和風(fēng)味的重要因素。

微量元素氨基酸螯合物作為一種有機(jī)微量元素，具有安全、無殘留[10]，環(huán)境污染小[11]，吸收利用率高[12-13]等顯著優(yōu)點(diǎn)。在提高蛋白質(zhì)、脂肪等的利用率，提高微量元素的生物學(xué)有效性及動(dòng)物機(jī)體免疫力等方面有顯著的作用。微量元素氨基酸螯合物在預(yù)混料中使用理化性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，更有利于其在養(yǎng)殖過程中推廣使用[14]。

目前飼料及飼料添加劑中微量元素的常見檢測方法包括分光光度法[15]、原子吸收分光光度法[16]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[17]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[18]等，但未查到微量元素氨基酸螯合物中復(fù)合微量元素的測定方法。由于分光光度法在檢測復(fù)合微量元素的過程中可能存在干擾，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法使用的儀器價(jià)格較為昂貴，不適合推廣，因此，本文建立了原子吸收分光光度法測定微量元素氨基酸螯合物中微量元素的方法，分析該方法的樣品前處理?xiàng)l件及關(guān)鍵步驟，確定出該實(shí)驗(yàn)最佳條件，以便給廣大檢驗(yàn)人員提供技術(shù)參考。

2 材料與方法

2.1 儀器設(shè)備

實(shí)驗(yàn)儀器包括WFX-120B原子吸收分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器有限公司）、BSA124S分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）、KQ-500數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）、TM-0910陶瓷纖維馬弗爐（北京盈安美誠科學(xué)儀器有限公司）。

2.2 試劑和材料

實(shí)驗(yàn)試劑和材料有質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的銅、鐵、錳、鋅標(biāo)準(zhǔn)貯備液（中國計(jì)量科學(xué)研究院），實(shí)驗(yàn)室一級(jí)水，硝酸（優(yōu)級(jí)純），鹽酸（優(yōu)級(jí)純），高氯酸（優(yōu)級(jí)純）。

實(shí)驗(yàn)樣品為客戶提供的微量元素氨基酸螯合物。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

樣品經(jīng)提取后，制備成樣品溶液，根據(jù)含量用0.6 mol/L鹽酸溶液稀釋至合適濃度，定容搖勻，備用。同時(shí)將銅、鐵、錳、鋅標(biāo)準(zhǔn)液配制成為質(zhì)量濃度為0.1 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、1.50 μg/mL、2.00 μg/mL、3.00 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列混合溶液，用0.6 mol/L鹽酸溶液定容至刻度，定容搖勻，備用。

在同樣的條件下測定樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，利用朗伯比爾定律，求得樣品溶液的質(zhì)量濃度。根據(jù)濃度乘以稀釋倍數(shù)、定容體積，除以樣品稱樣量，從而求得樣品的最終結(jié)果。

2.4 原子吸收測定條件

調(diào)節(jié)原子吸收分光光度計(jì)的儀器測試條件，使儀器達(dá)到最佳條件（一般調(diào)整為質(zhì)量濃度0.5 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，吸光度達(dá)到0.05～0.08的范圍）。分別采用324.8 nm、248.3 nm、279.5 nm、213.8 nm波長的光測定銅、鐵、錳、鋅四種金屬元素的吸光度。

3 結(jié)果與分析

3.1 溶解酸的選擇

飼料中微量元素提取常用的酸有鹽酸溶液[19]、硝酸溶液[20]或者硝酸與高氯酸混合酸[21]。本小節(jié)采用直接溶解法對(duì)鹽酸溶液和硝酸溶液的溶解效果進(jìn)行比較。

從表1中可以看出，不同溶解酸對(duì)檢測結(jié)果有較大的影響，采用6 mol/L鹽酸溶液提取效果較好，因此本研究采用6 mol/L鹽酸溶液為溶解酸。

表1 不同溶解酸的提取效果

3.2 不同前處理方法對(duì)檢測結(jié)果的影響

對(duì)樣品分別采用三種不同的前處理方法。

直接溶解法：稱取約1 g樣品于燒杯中，用少量水潤濕，加入10 mL濃度為6 mol/L鹽酸溶液，在電爐上緩緩煮沸，并保持微沸2 min，過濾轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中。

濕法消解：稱取約1 g樣品于消解管中，加入10 mL體積比為V(硝酸)∶V(高氯酸)=4 ∶1的混酸溶液，在消解儀中消解至溶液澄清，消解管內(nèi)部充滿白煙，且體積約剩余2 mL，放至室溫，用水轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中。

干法消解：稱取約1 g樣品于坩堝中，在電爐上小火炭化至無煙后，轉(zhuǎn)移至(550±50)℃馬弗爐中灰化2 h。取出冷卻至室溫后，加入10 mL濃度為6 mol/L鹽酸溶液，在電爐上緩緩煮沸，并保持微沸2 min，過濾轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中。

采用不同的前處理方法對(duì)復(fù)合微量元素氨基酸螯合樣品進(jìn)行處理后，然后進(jìn)行了銅、鐵、錳、鋅的檢測，測定結(jié)果如表2所示。

表2 不同前處理方法的測定結(jié)果

從表2中可以看出，不同前處理方法對(duì)檢測結(jié)果有較大的影響，其中干法消解對(duì)檢測結(jié)果的影響最大，這可能是因?yàn)閺?fù)合微量元素氨基酸螯合樣品在高溫過程中可能會(huì)形成難以溶解的其他物質(zhì)，造成提取不完全，從而導(dǎo)致檢測結(jié)果偏低。濕法消解測定鐵元素有較大的損失。

3.3 不同提取時(shí)間對(duì)直接溶解法檢測結(jié)果的影響

采用直接溶解法對(duì)復(fù)合微量元素氨基酸螯合樣品不同提取時(shí)間的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，由于暫未有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)氨基酸螯合物樣品不同提取時(shí)間的研究，本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室日常工作性質(zhì)，選擇了以下三組提取時(shí)間，測定結(jié)果如表3所示。

表3 采用直接溶解法不同提取時(shí)間的測定結(jié)果

從表3中可以看出，樣品提取完后立即測定結(jié)果偏低，可能原因?yàn)榇蜷_螯合態(tài)元素之間的鍵合需要一定的反應(yīng)時(shí)間，放置12 h后測定結(jié)果與放置24h后測定結(jié)果相對(duì)偏差均在0.17%～1.81%，結(jié)果趨于穩(wěn)定。

3.4 方法線性實(shí)驗(yàn)

分別取標(biāo)準(zhǔn)系列溶液注入原子吸收分光光度計(jì)，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。質(zhì)量濃度范圍在0.1 μg/mL～3.0 μg/mL時(shí)，溶液質(zhì)量濃度和吸光度呈良好的線性關(guān)系，如表4所示。

表4 銅、鐵、錳、鋅標(biāo)準(zhǔn)曲線線性的測定結(jié)果

3.5 精密度實(shí)驗(yàn)

稱取微量元素氨基酸螯合物樣品，進(jìn)行精密度試驗(yàn)（n=6），測定結(jié)果如表5所示，可以看出四種元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD均不大于5.0%，說明該方法的精密度較高。

表5 銅、鐵、錳、鋅精密度測定結(jié)果

4 結(jié)論

本研究建立了測定微量元素氨基酸螯合物中微量元素銅、鐵、錳、鋅的原子吸收分光光度法。通過對(duì)樣品處理進(jìn)行選擇和優(yōu)化、精密度及方法線性實(shí)驗(yàn)，采取直接溶解法用鹽酸溶液對(duì)樣品進(jìn)行前處理，處理好后的溶液放置12 h后再進(jìn)行檢測，該方法的線性相關(guān)系數(shù) R2均大于0.999，樣品相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.13%～4.72%之間，方法操作簡便，精密度高，適合用于微量元素氨基酸螯合物中微量元素銅、鐵、錳、鋅的測定。