石墨爐原子吸收法測(cè)定水產(chǎn)品中硒的技術(shù)優(yōu)化研究

◎ 文/王海 趙瑩 楊翼羽

本文探索了石墨爐原子吸收法測(cè)定水產(chǎn)品中硒的技術(shù)優(yōu)化路線(xiàn)。在消解液中加一定比例的過(guò)氧化氫可解決消解后試樣液體存色明顯問(wèn)題；在上機(jī)樣品濃縮過(guò)程中通過(guò)微調(diào)趕酸溫度，在保證回收率的前提下可縮短制樣時(shí)間；在上機(jī)測(cè)定中使用硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑提升高石墨爐灰化溫度，可提高檢測(cè)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。結(jié)果表明，優(yōu)化后的方法簡(jiǎn)單可靠、準(zhǔn)確性和重復(fù)性好，方法平均回收率為83.3%，檢出限為0.09mg/kg，可供有關(guān)單位參考。

硒是人體必需的一種微量元素，具有多種功能，價(jià)值高。近年來(lái)，含硒產(chǎn)品在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，其對(duì)增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物抗病力、抗氧化性、抗應(yīng)激能力、提高免疫力具有較好效果，從而與硒元素相關(guān)的檢測(cè)成為目前熱門(mén)檢測(cè)項(xiàng)目?，F(xiàn)行檢測(cè)硒元素前沿高效的檢測(cè)方法為電感耦合等離子體—質(zhì)譜法（ICPMS）法，該方法儀器設(shè)備昂貴，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高昂，導(dǎo)致一些中小檢測(cè)機(jī)構(gòu)望而卻步，不具備普遍性和推廣應(yīng)用性。石墨爐原子吸收光譜儀具有價(jià)格合理、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用門(mén)檻低的特點(diǎn)，目前一些中小檢測(cè)機(jī)構(gòu)普遍擁有，但同時(shí)石墨爐原子吸收光譜法的質(zhì)量控制又是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，例如備樣、制樣、消解、濃縮和上機(jī)等檢測(cè)環(huán)節(jié)決定了該項(xiàng)目的檢出限、回收率、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確率。作者通過(guò)長(zhǎng)期檢測(cè)積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)石墨爐原子吸收光譜儀測(cè)定水產(chǎn)品中硒的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化，建立了一種高效、準(zhǔn)確和重復(fù)性好的檢測(cè)方法，供大家參考。

一、材料與方法

（一）儀器與試劑

AA900T型原子吸收光譜儀，配有AS-900石墨爐自動(dòng)進(jìn)樣器、一體化的橫向加熱石墨爐原子化器和縱向塞曼效應(yīng)背景校正器；硒空心陰極燈；微波消解儀；趕酸器；勻漿機(jī)；分析天平。

（二）藥品試劑

主要有硒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、純凈水、硝酸鈀、硝酸、過(guò)氧化氫（30%）。

（三）實(shí)驗(yàn)方法

1.試樣制備

水產(chǎn)品，取可食肌肉部分均質(zhì)混勻，備用。

2.試樣消解

稱(chēng)取試樣約0.500 g（精確至0.001g）置于微波消解管中，加8mL硝酸和2mL過(guò)氧化氫，然后按微波消解儀器使用操作說(shuō)明將高壓消解罐體系組裝完畢，設(shè)置消解條件，詳見(jiàn)表1。

表1 微波消解儀設(shè)置條件

3.趕酸

消解完的試樣，置于趕酸器中，設(shè)置150℃趕酸至約1mL，冷卻至室溫。全部液體試樣轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶?jī)?nèi)，加2.5mL基體改進(jìn)劑硝酸鈀，用硝酸定容至10mL，混勻后盡快測(cè)定。

4.石墨爐原子吸收光譜儀參數(shù)設(shè)置

參考表2和表3。

表2 原子吸收儀參數(shù)

表3 石墨爐升溫程序

5.標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的配制及樣品測(cè)定

以硒標(biāo)準(zhǔn)使用液100μg/L作系列曲線(xiàn)，采取機(jī)器在線(xiàn)稀釋?zhuān)兯骺瞻?，曲線(xiàn)每個(gè)點(diǎn)進(jìn)樣量20μL，并加入基體改進(jìn)劑5μL，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、計(jì)算直線(xiàn)回歸方程。注意：得出標(biāo)準(zhǔn)系列曲線(xiàn)相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.995才可使用。

試樣檢測(cè)方法同標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)制作方法，得出吸收值后代入回歸方程，求得其含量，空白對(duì)照試驗(yàn)除不加試樣外，均按樣品測(cè)定步驟進(jìn)行。

二、結(jié)果與分析

（一）檢出限

按照國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）對(duì)于檢出限的定義，檢出限為“3倍多次空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的斜率”。本方法通過(guò)21次校準(zhǔn)空白的測(cè)定獲得標(biāo)準(zhǔn)偏差SD=0.0008，對(duì)于嚴(yán)格的單側(cè)高斯分布k=3對(duì)應(yīng)的置信度為99.6%為基準(zhǔn)，依據(jù)IUPAC建議取k=3作為檢出限計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，本方法0～100μg/L標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)斜率A=0.00055，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)r=0.9992，可計(jì)算該方法最小檢測(cè)濃度為C=K×SD/A≈4.36μg/L。

（二）準(zhǔn)確度和精密度

本研究中的準(zhǔn)確度和精密度分別用回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）值表示。選用3組樣品，添加0.2mg/kg和0.4mg/kg、0.8mg/kg三個(gè)水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照樣品處理方法及相同的光譜條件下，進(jìn)行回收率的測(cè)定，每個(gè)樣品重復(fù)3次。測(cè)定后計(jì)算出每個(gè)添加濃度的回收率和相應(yīng)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）值。經(jīng)計(jì)算得出該方法平均回收率分別為80.22%、87.74%、81.92%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為分別7.5%、1.8%、6.9%。

三、結(jié)論

（一）基體改進(jìn)劑的選擇

硝酸鈀作為通用基體改進(jìn)劑適用于多種不同元素，具有使用方便、性能可靠等特點(diǎn)。在測(cè)定水產(chǎn)品中硒的技術(shù)優(yōu)化研究中，硝酸鈀增加了待測(cè)樣品溶液基體的揮發(fā)性，同時(shí)也提高了待測(cè)易揮發(fā)元素的穩(wěn)定性，所以可以大幅提高石墨爐灰化溫度，從而消除或減小基體干擾，對(duì)提高檢測(cè)重現(xiàn)性和準(zhǔn)確率起了重要作用。

（二）消解液的組合

不同種類(lèi)水產(chǎn)品肉質(zhì)顏色有明顯差異，用單一硝酸作為消解液進(jìn)行消解后試樣，液體存色明顯，對(duì)上機(jī)測(cè)定準(zhǔn)確性有不小的干擾。本文在制備消解樣品中加入了一定量的過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫在消解中起到氧化脫色的作用，消解后液體無(wú)色透明，消除了試樣存色的干擾。期間嘗試了不同比例的硝酸和過(guò)氧化氫混合溶液進(jìn)行消解試驗(yàn)，最終通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比得出，在0.5g稱(chēng)取試樣中加8mL硝酸和2mL過(guò)氧化氫混合溶液進(jìn)行消解的效果更為理想。

（三）趕酸溫度的設(shè)置

動(dòng)物蛋白質(zhì)消解后，樣品中存有大量的氮氧化合物，對(duì)上機(jī)檢測(cè)存在一定的基體干擾，其次高酸度上機(jī)液影響石墨管使用壽命，容易產(chǎn)生爆沸，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性差，所以用石墨爐檢測(cè)硒必須把酸度趕至5%以?xún)?nèi)。趕酸溫度的設(shè)置需要根據(jù)趕酸儀器條件、消解時(shí)用酸量、趕酸器皿確定。趕酸溫度過(guò)高，容易使檢測(cè)元素隨酸蒸汽一起揮發(fā)掉，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏低，趕酸溫度過(guò)低，則會(huì)影響酸揮發(fā)速度，導(dǎo)致工作時(shí)間大幅增加。本文嘗試了不同溫度設(shè)置，最終通過(guò)試驗(yàn)比較得出，趕酸溫度設(shè)為150℃時(shí)，可以在保證回收率的前提下提高工作效率。

通過(guò)對(duì)基體改進(jìn)劑選擇、消解液組合和趕酸溫度設(shè)置等環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化后，該方法平均回收率為83.3%，檢出限為0.09mg/kg，符合水產(chǎn)品中硒元素的檢測(cè)要求。研究為石墨爐原子吸收法測(cè)定水產(chǎn)品中硒提供了可行的技術(shù)優(yōu)化參考。