杜昌明 郗德鳳 曹靜 于浩
摘 要:目的:建立實(shí)際工作中快速、準(zhǔn)確測定突發(fā)食品重金屬中毒原因及盲樣考核樣品中鉛、鎘的測定方法。方法:樣品前處理采用濕法、微波兩種消解方法,根據(jù)初測樣品含量范圍精確稀釋,用石墨爐原子吸收和電感耦合等離子體發(fā)射光譜同步檢測,確定樣品中鉛的準(zhǔn)確含量。結(jié)果:兩種測定方法,除檢測方法的線性范圍和檢出限有明顯差異外,微波、濕法處理后的樣品含量之間沒有顯著差異;有證標(biāo)準(zhǔn)樣的檢測結(jié)果均在認(rèn)定值范圍內(nèi),盲樣的檢測結(jié)果均為滿意。結(jié)論:盲樣考核實(shí)驗(yàn)中,可采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法對多元素進(jìn)行同步測定,初步判斷樣品含量范圍,再具體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,微波消解—石墨爐原子吸收,濕法消解—電感耦合等離子體發(fā)射光譜,兩組實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行,互相驗(yàn)證,快速準(zhǔn)確確定盲樣含量。
關(guān)鍵詞:大米粉;質(zhì)控樣品;盲樣;鉛;鎘
大米作為我國主要的糧食作物,其重金屬含量直接反映環(huán)境及流通環(huán)節(jié)的污染蓄積狀況,這些有害物質(zhì)通過食物鏈遷移聚集到人體[1],潛在影響居民的健康和生命安全。近年來,鉛、鎘含量作為食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測的重要項(xiàng)目之一,如何快速準(zhǔn)確測定其鉛、鎘的含量越來越受到政府及相關(guān)專業(yè)人員的重視[2-5]。電感耦合等離子體發(fā)射質(zhì)譜方法近年來由于具有多元素同步測定、快速、準(zhǔn)確以及線性范圍寬等諸多優(yōu)點(diǎn)而迅速發(fā)展,但由于其價(jià)格昂貴、對專業(yè)人員要求較高,在基層單位的普及率不高。應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生應(yīng)急事件及盲樣考核,需要利用現(xiàn)有的儀器設(shè)備同時(shí)采用不同方法快速、準(zhǔn)確測定出未知化合物及其含量。結(jié)合大米粉質(zhì)控盲樣考核,本實(shí)驗(yàn)采用濕法、微波兩種樣品前處理方式同步消化處理樣品,少量初步稀釋用電感耦合等離子體發(fā)射光譜快速測定判斷樣品中鉛的大致含量,根據(jù)樣品含量、方法檢出限及測定范圍確定稀釋倍數(shù)準(zhǔn)確稀釋樣品,用石墨爐原子吸收、電感耦合等離子體發(fā)射光譜同步檢測,互相驗(yàn)證,確定樣品中鉛的準(zhǔn)確含量。優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件,比較了不同方法的優(yōu)缺點(diǎn),以期對實(shí)際檢測工作有指導(dǎo)促進(jìn)作用。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
PinAAcle900Z石墨爐原子吸收分光光度計(jì)(PerkinElmer公司);iCAP6300電感耦合等離子體發(fā)射光譜(Thermo scientific);摩爾超純水機(jī)(重慶摩爾超純水機(jī)廠);PreeKem全能型微波化學(xué)工作平臺(配KJ-160消解罐)(上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司);PreeKem DKQ-1600型智能控溫電加熱器;1 000 μg/mL鉛單元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW080129中國計(jì)量科學(xué)研究院,編號15102,有效期至2020年10月);1 000 μg/mL鎘單元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW080612中國計(jì)量科學(xué)研究院,編號16012,有效期至2021年1月);硝酸(BV-Ⅲ級北京化學(xué)試劑研究所);過氧化氫35%(高純,山東西亞化學(xué)股份有限公司);高氯酸(GR.天津市西青鑫源化工廠);試驗(yàn)中所用玻璃器皿及聚四氟乙烯溶樣杯均用20%硝酸溶液浸泡24 h以上,超純水沖凈后晾干備用。
1.2 方法
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
1.2.1.1 石墨爐原子吸收標(biāo)準(zhǔn)曲線
分別精密吸取鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,用0.5%硝酸溶液逐級稀釋至ρ(Pb) =20 ?g/L,ρ(Cd)=5 ?g/L,設(shè)定儀器檢測時(shí)自動稀釋的鉛標(biāo)準(zhǔn)系列為:0.0、2.0、5.0、10.0、15.0 ?g/L與20.0 ?g/L;鎘標(biāo)準(zhǔn)系列為:0.0、0.50、1.00、2.00、4.00 ?g/L與5.00 ?g/L。
1.2.1.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線
分別精密吸取鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,用0.5%硝酸溶液逐級稀釋成鉛:0.0、5.0、20.0、100、500 ?g/L,1 000 ?g/L;鎘:0.0、2.0、8.0、40.0、200 ?g/L與400 ?g/L的混標(biāo)溶液。
1.2.2 樣品前處理
1.2.2.1 微波消解
稱取樣品0.500 g(80 ℃干燥4 h),加入5 mL硝酸,80 ℃電熱板預(yù)消解1 h,冷卻后加入1 mL過氧化氫,微波消解后120 ℃下趕酸1 h,冷卻后用純水定容至10.0 mL備用??瞻?、標(biāo)準(zhǔn)樣同步消解。(表1微波消解條件)
1.2.2.2 濕法消解
準(zhǔn)確稱取1.00 g樣(80 ℃干燥4 h)于50 mL三角燒瓶中,加入10 mL硝酸,0.5 mL高氯酸放置過夜,電熱板上消解至冒白煙,加少量純水加熱趕酸,至冒白煙,反復(fù)趕酸兩次。冷卻后轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中,用純水定容至刻度,備用??瞻?、標(biāo)準(zhǔn)樣同步消解。
1.2.3 不同測定方法樣品制備
1.2.3.1 樣品待測元素含量的初步確定
取濕法消解后的樣品2.0 mL加純水至10 mL,用電感耦合等離子體發(fā)射光譜初步確定樣品大致含量范圍,根據(jù)不同消解方法的取樣量和初步定容的體積進(jìn)一步確定上機(jī)前的稀釋倍數(shù),使待測樣品元素含量在方法最佳線性范圍內(nèi)。
1.2.3.2 石墨爐法測定樣品的制備
根據(jù)1.2.3.1確定的待測元素的含量范圍:各取200 μL微波消解、100 μL濕法消解好的樣品,用純水稀釋至1 000 μL,混勻;各取1 000 μL微波消解、500 μL濕法消解好的樣品,用純水稀釋至1 000 μL,混勻,用于測定樣品中鉛元素含量(空白、標(biāo)準(zhǔn)樣同步操作處理)。
1.2.3.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定樣品的制備
樣品混勻后直接上ICP測定(空白、標(biāo)準(zhǔn)樣同步操作處理)。
1.2.4 測定方法
1.2.4.1 石墨爐法
根據(jù)儀器性能狀態(tài)及待測樣品中元素性質(zhì)優(yōu)化最佳測量條件,具體石墨爐鉛、鎘測量條件見表2。