微波消解—原子熒光光譜法測定發(fā)酵劑中硒的研究

烏尼爾，其其格，高娃，趙源，常建軍，李梅

（內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)集團(tuán)股份有限公司，呼和浩特 011500）

微波消解—原子熒光光譜法測定發(fā)酵劑中硒的研究

烏尼爾，其其格，高娃，趙源，常建軍，李梅

（內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)集團(tuán)股份有限公司，呼和浩特 011500）

建立了用氫化物原子熒光法測定發(fā)酵劑中的硒，考察了前處理方法和原子熒光儀器對實驗結(jié)果的影響，最后確定了消解試劑為6:2的硝酸和雙氧水，微波消解最高溫度為180℃，消解時間為30 min；原子熒光的還原劑為15 g/L的硼氫化鉀，載流液為5%的鹽酸。用以上最優(yōu)化條件對發(fā)酵劑進(jìn)行測定，得到硒的檢出限為0.1 μg/L，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15%～1.6%，回收率范圍為91%～106%。

微波消解；原子熒光；硒；干粉發(fā)酵劑

0 引言

硒是人體必需的微量元素，它具有很強(qiáng)的生物活性，它是一種很好的抗氧化劑，能消除體內(nèi)有機(jī)自由基，有抗腫瘤，防衰老，防輻射和增強(qiáng)機(jī)體免疫力等多種功能。然而，硒又是一個有毒性的元素，當(dāng)吸收了3 mg就顯示毒性[1]。基于它的兩重型，建立一個準(zhǔn)確、靈敏的測定方法是很重要的。微量硒的測定方法有：比色法、熒光法、電化學(xué)法和原子吸收法等。由于這些方法操作繁瑣，靈敏度低，在使用上受到一定限制，而斷續(xù)流動氫化物發(fā)生一原子熒光法已經(jīng)廣泛應(yīng)用各種試樣的測定。

本文采用斷續(xù)流動氫化物發(fā)生一原子熒光法測定發(fā)酵劑中微量硒，它具有自動采樣、進(jìn)樣量少；線性范圍寬及選擇的掩蔽劑無毒，操作簡單、靈敏度高、準(zhǔn)確、快速等特點。

1 實驗

1.1 主要儀器與試劑

1.1.1 儀器

北京海光儀器公司產(chǎn)品AEF-2202E原子熒光光度計；高性能硒空心陰極燈；美國CEI微波消解設(shè)備；控溫加熱器。

1.1.2 試劑

硒標(biāo)準(zhǔn)儲備液:1 mg/L,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心;硒標(biāo)準(zhǔn)使用液（1 μg/L）；硝酸、鹽酸、雙氧水、氫氧化鉀、硼氫化鉀、硫尿、抗壞血酸:優(yōu)級純;發(fā)酵劑樣品:某發(fā)酵劑公司。

實驗中所有器皿均經(jīng)(1∶1)硝酸溶液浸泡過夜，再用蒸餾水、超純水沖凈后晾干備用。實驗中所用水為超純水（電阻值大于18.2 MΩ）。

1.2 儀器工作條件

光電倍增管負(fù)高壓280 mV；燈電流60 mA；原子化器高度8 mm載氣流量400 mL/min;屏蔽氣流量1 000 mL/min;測量方式[2]為標(biāo)準(zhǔn)曲線法。

1.3 樣品預(yù)處理

微波消解：稱取試樣發(fā)酵劑0.3～0.5 g于消解罐中，再加入2 mL過氧化氫，6 mL硝酸，1 mL超純水，振搖混合后放置在微波消解設(shè)備內(nèi)，按設(shè)定程序消解（表1），消解完畢，冷卻后放在控溫加熱器上繼續(xù)加熱至近干，切不可蒸干。再加5.0 mL濃度為6 mol/L鹽酸，繼續(xù)加熱至溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙出現(xiàn)，將六價硒還原成四價硒。冷卻，用超純水轉(zhuǎn)移試樣消化液于25 mL容量瓶中，加2.0 mL鹽酸,5.0 mL質(zhì)量濃度為50 g/L的硫脲-抗壞血酸混合溶液，再用超純水定容至刻度，混勻，用原子熒光光度計測定。同時作試劑空白。加標(biāo)回收實驗前處理與實際樣品相同，只是多加入適量標(biāo)樣于樣品，然后再消化。

表1 微波消解設(shè)備升溫程序

1.4 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配置

分別準(zhǔn)確吸取1.0，0.5，0.2，0.15，0.1，0.0 mL硒標(biāo)準(zhǔn)使用液（質(zhì)量濃度為1 μg/L）于25 mL容量瓶中，加2.0 mL鹽酸,5.0 mL質(zhì)量濃度為50 g/L的硫脲-抗壞血酸混合溶液，用超純水定容，混勻，備用。

1.5 還原劑及載流液的配制

還原劑（質(zhì)量濃度為15 g/L）：稱取7.5 g硼氫化鉀，2.5 g氫氧化鉀，用超純水溶解于500 mL容量瓶中，定容，混勻，現(xiàn)用現(xiàn)配。

載流液（體積分?jǐn)?shù)為5%）:取50 mL鹽酸于約有200 mL超純水的燒杯中，再轉(zhuǎn)移到1000 mL容量瓶中，用超純水定容，混勻，備用。

1.6 測定

設(shè)定好儀器的最佳測定條件，儀器先自動測定標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后轉(zhuǎn)入樣品空白及樣品溶液的測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 微波消解試劑配比的確定

首先用單因素法考察消解試劑配比對加標(biāo)后樣品中硒含量的影響,在加標(biāo)量相同的情況下,由表2可見，選擇6 mL硝酸與2 mL雙氧水時樣品檢測出硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都大于硝酸與雙氧水體積配比為3∶2時,因此微波消解試劑的體積配比定為HNO3∶H2O2=6∶2。

表2 微波消解試劑配比對結(jié)果的影響mg/kg

2.2 原子熒光條件的選擇

2.2.1 載流液酸度的選擇

由重金屬離子生成金屬氫化物需要一定的酸度,載流液鹽酸體積分?jǐn)?shù)過低就會與緩沖液氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng),不能將硼氫化鉀的活性氫全部置換出來;鹽酸體積分?jǐn)?shù)過高則會腐蝕原子熒光儀的塑料管路,造成管路泄漏[3],進(jìn)而影響實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,分別嘗試測試3%～25%的鹽酸與標(biāo)準(zhǔn)液熒光強(qiáng)度的關(guān)系,隨著鹽酸體積分?jǐn)?shù)的增大,硒的熒光強(qiáng)度會先增加再逐漸趨于穩(wěn)定,經(jīng)過對比及實驗論證,本文中鹽酸體積分?jǐn)?shù)為5%時為最佳條件。

2.2.2 還原劑的質(zhì)量濃度

由于硼氫化鉀的反應(yīng)活性很高,常溫下與水即能發(fā)生反應(yīng),作為體系中的氣態(tài)物發(fā)生的還原劑,對實驗結(jié)果的靈敏度、準(zhǔn)確度都有非常大的影響,濃度低時氣態(tài)物難形成,濃度高時產(chǎn)生過多的氫,會引起氣液相干擾[4],降低靈敏度,測定質(zhì)量濃度范圍從10 g/L到30 g/L的硼氫化鉀對標(biāo)準(zhǔn)液熒光強(qiáng)度的影響,得出硼氫化鉀質(zhì)量濃度為15 g/L時為最佳條件。

2.2.3 線性范圍

硒在質(zhì)量濃度為0～200 μg/L范圍內(nèi)呈線性，回歸方程為y=457.79x+28.877，相關(guān)系數(shù)為0.9992，標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示。

2.3 方法檢出限

用空白標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行20次硒吸光值的連續(xù)測定，根據(jù)3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差[5]與對應(yīng)的硒工作曲線斜率儀器自動求出該方法硒的檢出限為0.1 μg/L。

2.4 精密度實驗

分別配制低、中、高3個質(zhì)量濃度硒標(biāo)液，每個質(zhì)量濃度測定6次，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果如表3所示。

表3 精密度實驗

2.5 回收率實驗

應(yīng)用本方法對發(fā)酵劑進(jìn)行低、中、高不同水平加標(biāo)回收檢測[6]，結(jié)果如表4所示。

表4 回收率實驗

3 結(jié)論

（1）本文應(yīng)用AFS-2202E型雙道原子熒光光度計測定發(fā)酵劑中硒，測試了各種最佳分析條件，在嚴(yán)格的質(zhì)量控制條件下，其測定結(jié)果是滿意的。

（2）用過氧化氫︰硝酸︰超純水（2︰6︰1，體積比）的比例消解樣品，在最佳儀器條件下，能達(dá)到很理想的效果。

（3）選擇硫脲-抗壞學(xué)血酸混合溶液做掩蔽劑，替代鐵氰化鉀掩蔽劑，避免鐵氰化鉀遇酸產(chǎn)生極毒的氰化物，危害人體的危險性。

通過實驗分析和測試條件優(yōu)化，建立了原子熒光光譜法分析發(fā)酵劑中硒的方法，具有安全，靈敏可靠、簡單快捷的優(yōu)點。

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[1]吳銜，彭泯.氫化物發(fā)生原子熒光法測定天然礦系水中的微量硒[J].分析實驗室，2000，19(3)：87-88.

[2]鄒菁，張平，楊志剛，等.氫化物—無色散原子熒光法測定螺旋藻膠囊中的微量硒[J].分析實驗室，1998，17(15)：84-86.

[3]張世滿.氫化物發(fā)生原子熒光法測定生活飲用水中微量硒[J].安徽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2004，10(1)：19-20.

[4]梅光泉.茶葉中的微量元素化學(xué)[J].微量元素與健康研究，2004，21 (1)：49-52.

[5]CAVA MONTESINOS P J，CERVERA M L.Hydride Generation Atomic Fluorescence Spectmmec Determination of Uhratraces of Selenium and Tellurium in COW’sMilkl[J].J.Anal.Chim.Acta，2003，481(2)：291-300.

[6]KUMARS.Trace Element Analytical Chemistry in Medicine and Biology[J].Anal.At Spectrom,1993，8(1):127.

Microwave digestion-atomic fluorescence spectrometry ofSelenium in Ferment

Wunier,Qiqige,Gaowa,ZHAO Yuan,CHANG Jian-jun,LI Mei
(Inner Mongolia Mengniu Dairy Industrial Co.Ltd.,Hohhot 011500，China)

Established using hydride generation atomic fluorescence spectrometry essence of heavy metals like mercury,studied pre-treatment methods and experimental results of atomic fluorescence instruments for the impact of the finalization of the digestion reagent 6:2 nitric acid and hydrogen peroxide microwave digestion maximum temperature of 180℃,digestion time of 25 min;atomic fluorescence of the reducing agent for the 15 g/L of potassium borohydride,carrier liquid for 5%hydrochloric acid.Using the above optimum conditions,the reaction essence was measured to be the detection limit of mercury 0.1 μg/L,the relative standard deviation of 0.15%～1.6%and the recovery ranges from 91%～106%.

Microwave digestion;Atomic fluorescence;Selenium;Ferment

TS252.7

A

1001-2230（2011）06-0062-03

2011-02-23

烏尼爾（1982-），女，本科，研究方向為食品檢測。