液相色譜-原子熒光測定大米中的有機硒

唐文杰 徐文泱

摘 要：硒在樣品中的形態(tài)及濃度對于建立硒元素生物活性的分子機制以及描繪其在細胞、組織中特定的代謝途徑等研究具有十分重要的意義。本文建立了一種大米中有機硒含量的液相色譜-原子熒光檢測方法，方法采用硫脲將六價硒還原為四價硒后再測定無機硒的含量，通過總硒含量與無機硒含量的差值獲得樣品中有機硒濃度。該方法的檢出限低，線性良好，精密度和回收率均能滿足方法確認要求，可為富硒食品的靶向性研發(fā)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：有機硒;大米;測定

Determination of Organic Selenium in Rice by Liquid Chromatography-atomic Fluorescence

TANG Wenjie1，2， XU Wenyang1，2

（1.Hunan Province Institute of Product and Commodity Quality Inspection， Changsha 410017， China;

2.Hunan Provincial Key Laboratory of Food Safety Monitoring and Early Warning， Changsha 410017， China）

Abstract： The morphology and concentration of selenium in the samples are of great significance to establish the molecular mechanism of the biological activity of selenium and to describe its specific metabolic pathways in the cells and tissues.This paper establishes a liquid chromatography-atomic fluorescence detection method of the organic selenium content in rice， and then determines the inorganic selenium content， which is obtained from the difference between the total selenium content and the inorganic selenium content.The method has a low detection limit， good linearity， and its precision and recovery rate can meet the method confirmation requirements， which can provide technical support for the targeted research and development of selenium-rich foods.

Keywords： organic selenium; rice; determination

硒是人和動物必需的微量元素，土壤中硒的形態(tài)多樣，無機硒主要包括了硒酸鹽和亞硒酸鹽，而有機硒則有硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸等。由于有機硒形態(tài)復(fù)雜多樣，而無機硒相對簡單，因此食品中有機硒的檢測大多采用差減法測[1-2]。本文擬采用《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定》（GB 5009.93—2017）的電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法測定大米中總硒的含量，再采用液相色譜-原子熒光色譜測定無機硒含量，有機硒的含量由兩者相減而得[3-4] 。

1 實驗與方法

1.1 材料與試劑

實驗采集了湖南省張家界市慈利縣的富硒大米樣品，樣品均采用均質(zhì)機粉碎。硼氫化鉀、氫氧化鉀、無水乙醇、鐵氰化鉀及磷酸氫二銨均為分析純，甲醇、鹽酸、硝酸、高氯酸均為優(yōu)級純;硒酸鹽和亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液，1 000 mg/L，北京壇墨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AFS-8X液相色譜-原子熒光光度計 北京吉天儀器有限公司;微波消解儀 美國CEM公司;G35A plus電熱板，北京萊伯泰科儀器有限公司;BT224s電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;7900ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，美國Agilent公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 儀器條件

（1）微波消解條件。25～200 ℃保持15 min;200 ℃保持15 min;200～110 ℃，保持15 min。

（2）ICP-MS條件。射頻功率1 500 W，等離子體氣流量15 L/min，載氣流量0.80 L/min，輔助氣流量0.40 mL/min，氦氣流量4 mL/min，霧化室溫度2 ℃。

（3）色譜柱。Shim Pack ODS液相色譜柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）;流動相：2%甲醇+25 mmol/L磷酸氫二銨+0.5 mmol/L四丁基溴化銨溶液。

1.3.2 前處理步驟

（1）總硒含量測定。稱取樣品0.2～0.5 g于微波消解管中，加入5～10 mL硝酸，加蓋放置過夜，將樣品送至微波消解儀中進行消解。冷卻后取出，放至趕酸儀中趕酸至溶液清亮，用水定容后上機，同時做空白試驗。

（2）無機硒的測定。稱取2.5 g試樣置于25 mL具塞刻度試管中，加入鹽酸定容至25 mL，置于60 ℃

恒溫水浴中振蕩浸提10 h后，取出冷卻至室溫，過濾后以環(huán)己烷提取分離水相和有機相。吸取4 mL水相加入5 mL的50 g/L硫脲，1 mL鐵氰化鉀，均勻反應(yīng)24 h，搖勻待測。

1.3.3 有機硒的測定

有機硒含量=總硒含量-無機硒含量

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)還原條件的選擇

采用原子熒光法檢測硒可獲得較低的檢出限，但六價硒不能被硼氫化鉀還原成氫化物，因此需要在前處理條件中加入預(yù)還原過程以使六價硒還原為四價硒后進行檢測。參考文獻考察了幾種不同還原劑如硫脲、碘化鉀、草酸對回收率的影響，最后選用了硫脲作為實驗中的還原劑對六價硒進行還原[5]。

2.2 載氣流量的選擇

載氣流量也與熒光信號的強度相關(guān)。過高或過低的載氣流量均會導(dǎo)致熒光信號的減弱。當(dāng)載氣流量低于300 mL/min時，還原的硒化氫傳輸速度較低，導(dǎo)致熒光信號不強，而高于500 mL/min時，硒原子蒸氣濃度降低，影響熒光強度，最終選擇400 mL/min

為儀器的載氣流量。

2.3 硼氫化鉀用量的選擇

由圖1可見，熒光信號的強度并不隨著硼氫化鉀含量的增加而一直提高。熒光信號出現(xiàn)了回落的趨勢，這可能是由于硼氫化鉀產(chǎn)生的氫氣濃度較高，反而降低了硒原子蒸汽的濃度，使熒光信號減弱，最終選擇硼氫化鉀的濃度為12 g/L。

2.4 干擾的排除

Cu和Bi的存在將會嚴重地干擾Se的檢測，Au、Pd、Ag等也會對其產(chǎn)生一些干擾。當(dāng)Cu或Bi的濃度低于50 μg/mL時，其引起的干擾可通過加入Fe（3+）鹽而消除，同時Fe3+鹽的存在還可提高其他元素的允許含量。實驗選取了鐵氰化鉀作為掩蔽劑以消除這些離子的干擾。

2.5 線性范圍及定量限

以鹽酸為載流，硼氫化鉀為還原劑，測定空白溶液的熒光強度后，按順序由低到高分別測定硒系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的熒光強度，根據(jù)熒光強度和對應(yīng)的元素濃度繪制硒標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到的線性方程為IF=85.998C（Se）+10.25和IF=82.118C（Se）+6.24，可得亞硒酸鹽與硒酸鹽在0.05～2.0 ng/mL，線性方程相關(guān)系數(shù)良好。在空白樣品基質(zhì)中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液，計算儀器的信噪比獲得定量限為5.0 μg/kg。

2.6 回收率和精密度

選取檢測結(jié)果為未檢出的目標(biāo)基質(zhì)，均質(zhì)后對其進行不同濃度水平的加標(biāo)。標(biāo)樣的添加濃度如下表1所示。以前述條件進行處理并上機。每水平加標(biāo)3次，作重復(fù)性精密度和中間精密度實驗。結(jié)果表明，加標(biāo)回收率大于75%，精密度在7.9%～15.5%，均滿足方法確認的要求。

3 結(jié)論

本文建立了大米中有機硒的液相色譜-原子熒光檢測方法，考察了預(yù)還原條件、硼氫化鉀用量、載氣流量對結(jié)果的影響，選用鐵氰化鉀掩蔽離子的干擾，回收率和精密度表明該方法具有滿足方法技術(shù)要求的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

參考文獻

[1]吳永堯，盧向陽，彭振坤，等.硒在水稻中的生理生化作用探討[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000（1）：100-103.

[2]曾靜，羅海吉.微量元素硒的研究進展[J].微量元素與健康研究，2003，20（2）：5.

[3]王世成，王顏紅，劉艷輝，等.氫化物發(fā)生-原子熒光法測定鴨蛋中無機硒和有機硒[J].食品科學(xué)，2013，34（4）：3.

[4]李秀梅，孫國華，楊建敏，等.氫化物原子熒光法分析不同地區(qū)刺參總硒和無機硒含量及分布規(guī)律[J].食品科學(xué)，2015，36（12）：113-118.

[5]徐美燕.鎘、鉻脅迫以及硒對水稻幼苗生理生化影響的研究[D].桂林：廣西師范大學(xué)，2007.