電感耦合等離子體質譜法測定乳制品中鉛·砷·鎘·鉻

譚煒　安虹　李丹亞

摘要 [目的]測定乳制品中鉛、砷、鎘、鉻的含量。[方法]將乳制品樣品進行微波消解，并建立檢測乳制品中4種污染物元素鉛、砷、鎘、鉻含量的方法。[結果]4種元素在各自線性范圍內線性系數R>0.999，加標回收率在95%～101%，重復性試驗的相對標準偏差RSD≤5.0%。[結論]該方法高效、靈敏、可靠，適合大批量樣品中鉛、砷、鎘、鉻的同時檢測。

關鍵詞 電感耦合等離子體質譜；乳制品；重金屬

中圖分類號 S859.84；O657.63 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）20-252-03

Abstract [Objective] To determine heavy metal content in dairy products. [Method] A method of determining heavy metals， including lead， arsenic， cadmium and chromium in dairy products by inductively coupled plasmamass spectrometry （ICPMS） was established followed the sample digested by microwave. [Result] The correlative coefficients of calibration curves for analyses were all above 0.999. The recoveries were in the range of 95%-101%， and RSDs were not more than 5.0%. [Conclusion] The method is highly active， sensitive， reliable and suitable for largescale determination.

Key words Inductively Coupled PlasmaMass Spectrometry （ICPMS）； Dairy products； Heavy metal

隨著人們生活水平的不斷提高，以及人們對飲食營養(yǎng)的愈加重視，乳制品因其能滿足不同人群對營養(yǎng)的需求，已受到越來越多人的青睞[1]。然而，近年來，乳制品的質量安全事件時有發(fā)生，也引起了人們強烈的關注。重金屬污染元素鉛、砷、鎘、鉻，因其在人體內很難代謝，并在食物鏈中累積，攝入過多會給人們帶來嚴重的病害[2]，勢必會成為乳制品質量安全的一個重大隱患。因此準確測定乳制品中鉛、砷、鎘、鉻的含量意義重大。由于乳制品中污染元素含量低，加上自身基體復雜，干擾因素多等特點，普通的檢測方法，很難達到快速檢測的目的，且滿足不了超微量元素的檢測要求[3-7]。筆者通過采用微波消解聯(lián)合電感耦合等離子體質譜儀來同時測定乳制品中鉛、砷、鎘、鉻的含量，該方法操作簡便，數據準確可靠，可實現(xiàn)4種元素的同時測定，適合大批量樣品的檢測。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1

研究對象。 嬰幼兒配方乳粉、學生營養(yǎng)奶粉、中老年無糖奶粉、酸奶，來自安徽省各大超市隨機抽樣。

1.1.2

主要試劑。 濃硝酸，優(yōu)級純，購自國藥集團，重蒸后使用。標準溶液：內標溶液Bi、Ge、In、Sc，購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；GBW（E）081531 16種無機元素混合溶液，購自中國計量科學研究院。質譜調諧液，購自美國賽默飛世爾科技公司。

1.1.3

主要儀器與設備。

iCAPQ電感耦合等離子體質譜儀，美國熱電公司；900T原子吸收光譜儀，美國PE公司；AFS8230型原子熒光光度計，中國北京吉天儀器有限公司；Multiwave PRO微波消解系統(tǒng)，奧地利安東帕公司；PURELAB flex超純水系統(tǒng)，英國ELGA LabWater公司；DuoPUR酸亞沸蒸餾純化系統(tǒng)，北京萊伯泰科儀器有限公司；AL204型電子分析天平（感量 0.000 1 g），瑞士梅特勒公司。

1.2 方法

1.2.1

樣品前處理。將樣品混合均勻后，稱取0.50 g左右，置于洗凈的聚四氟乙烯消解罐中，加入9 ml濃硝酸，然后按照表1和表2 程序進行消解和趕酸，冷卻后用超純水將消解罐中樣品分數次轉移，并定容至25 ml容量瓶中，即得待測溶液。以等量消解液為空白對照組，采用同樣方式消解，每種樣品和試劑空白各平行3份。

1.2.2

內標加入。

將內標溶液用2%的硝酸溶液配制成10 μg/L的混合標準溶液，在線加入。

1.2.3

儀器條件。采用調諧液調諧電感耦合等離子體質譜儀至最佳工作環(huán)境（射頻功率為1 548 W， 霧化氣流速為1.04 L/min；輔助氣流速為0.8 L/min；等離子體氣流速為25.22 L/min；冷卻氣流速為13.80 L/min；掃描模式為跳峰；重復3次。碰撞氣為高純氦氣，碰撞氣流速為4.84 L/min。

1.2.4

標準溶液配制。用2%硝酸溶液逐級稀釋混合標準溶液至所需濃度。

1.2.5

方法學評價。線性系數的測定：按儀器優(yōu)化后的工作條件對各標準溶液進行測定，以溶液濃度為橫坐標，信號強度為縱坐標進行線性擬合，并計算各元素的相關系數。方法檢出限和定量限：按照根據國際理論和化學聯(lián)合會（IUPAC）的規(guī)定[8]，連續(xù)平行測定11次試劑空白，分別以3倍和 10 倍的信噪比計算方法的檢出限和定量限。重復性試驗：取同一乳制品樣品，制備樣品溶液，并按儀器優(yōu)化后的工作條件進行測定，平行 6 次，計算重金屬的含量及RSD。回收率試驗：精確稱取0.50 g樣品，加入測定元素相應的標準溶液，制備樣品溶液，并按儀器優(yōu)化后的工作條件進行測定，計算平均回收率。

1.3 方法比較

將乳制品樣品，經微波消解、定容后，分成2份，一份按照該試驗提供的方法測定，另一份分別參照GB5009.12-2010第一法[9]測鉛、GB/T5009.11-2003第一法[10]測砷、GB/T5009.15-2003第一法[11]測鎘、GB/T5009.123-2003第一法[12]測鉻，每份樣品測定3次。

2 結果與分析

2.1 方法學評價

2.1.1

線性系數、檢出限及定量限測定。由表3可知，鉛、砷、鎘、鉻的線性系數均大于0.999，具有很好的線性相關性。線性范圍，鉛為0～500 μg/L，其他3種元素均為0～250 μg/L，線性范圍較寬。鉛、砷、鎘、鉻檢出限分別為0.032、0.017、0.021、0.025 μg/L，定量限分別為0.107、0.057、0.070、0.083 μg/L。表明該方法具有很高的靈敏度，對于低含量的元素也能準確定量。

2.1.2

重復性試驗。由表4可知，樣品中鉛、砷、鎘和鉻的平均含量分別為0.021、0.008、0.015、0.035 mg/kg；RSD分別為3.6%、5.0%、3.4%、1.8%；表明該方法具有很好的重復性。

2.1.3

回收率試驗。由表5可知，鉛、砷、鎘、鉻的平均回收率均在95%～101%，表明該法準確可靠，可同時滿足該4種金屬的準確測定。

2.2 方法比較

采用該試驗的ICPMS法與傳統(tǒng)的石墨爐和原子熒光法比較的結果見表6。由表6可知，ICPMS法與傳統(tǒng)法測定的結果非常接近，說明該試驗建立的方法測定結果準確可靠，而測定時間卻大大縮短，對于大批量的樣品檢測能大大提高工作效率。

3 討論

該研究建立了微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定乳制品中鉛、砷、鎘、鉻元素。利用動態(tài)反應池碰撞模式，消除了普通質譜法對測定砷、鉻存在干擾的影響[13-14]，通過加入內標校正，消除了因為進樣體積的差異而導致的結果偏差，通過監(jiān)測不同同位素而降低了因為干擾而產生的假陽性的可能[15-18]。與傳統(tǒng)的檢測方法相比大大提高了檢測效率，同時還有檢測樣品用量少、干擾小、穩(wěn)定性高、數據可靠等優(yōu)點[19-21]。該法的建立為乳制品企業(yè)和檢測機構應對大批量的樣品檢測提供了更加高效的方法依據。

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