微波消解-石墨爐原子吸收分光光度法測定靈芝孢子粉中鉛元素含量的方法驗證

程倩倩，孫允超，杜 蒙，李雯雯，王璐瑩，王曉軍

（聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東聊城 252000）

隨著生活水平的提高，人們對環(huán)境污染、食品安全問題愈發(fā)關(guān)注，更是談“重金屬污染”色變。鉛（Pb）是一種具有蓄積危害性的重金屬，進入人體后，可損傷中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、腎臟、心血管等多個器官和系統(tǒng)，嚴重的還會引起鉛中毒。鉛中毒可使兒童發(fā)育遲緩、多動、注意力不集中，智力低下，甚至?xí)斐赡X組織損傷，導(dǎo)致終身殘疾[1-2]。

山東省聊城市冠縣是我國重要的靈芝生產(chǎn)基地之一，有30 多年的栽培歷史，產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的60%左右[3]。2022 年，靈芝更是成為聊城市“新三寶”，其產(chǎn)品靈芝孢子是靈芝生長成熟的時候從菌蓋彈射出來的細小孢子，是靈芝的生殖細胞，含有三萜類、多糖類、甾醇類等多種活性物質(zhì)，可增強調(diào)節(jié)多個器官系統(tǒng)的功能，提高人體抗病能力，日漸成為保健市場上備受消費者青睞的保健產(chǎn)品。因此靈芝孢子粉質(zhì)量控制也成為安全的關(guān)鍵[4]。

根據(jù)實驗室資質(zhì)認定要求，在方法使用前需要進行適應(yīng)性驗證，本研究從人員、儀器設(shè)備、試劑器皿和環(huán)境設(shè)施等方面驗證是否能夠滿足開展鉛元素檢測的技術(shù)要求，依據(jù)《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》（GB 5009.12—2017）[5]、《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）[6]、《合格評定 化學(xué)分析方法確認和驗證指南》（GB/T 27417—2017）[7]對食品中鉛的檢測開展了方法驗證，驗證內(nèi)容包括儀器設(shè)備、標準物質(zhì)、試劑以及方法性能指標（檢出限、定量限、線性范圍、準確度和精密度），確保該方法在本實驗室分析檢測工作中的適用性、準確性和有效性，從而保證檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

A3AFG-12 石墨爐火焰一體化原子吸收分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；TANK Plus微波消解儀，上海新儀微波化學(xué)科技有限公司；趕酸儀；GWB-2T 超純水器，F(xiàn)A1104N 電子分析天平，上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；容量瓶、移液管均為A 級。儀器與設(shè)備均經(jīng)第三方檢測機構(gòu)校準合格，且在校準期內(nèi)。

鉛單元素標準溶液，1 000 mg·L-1，市售有證標準物質(zhì)，且在有效期內(nèi)；硝酸，優(yōu)級純，滬試；磷酸二氫銨，分析純。

1.2 實驗條件

載氣氬氣： 純度≥99.99%； 測定波長：283.3 nm；燈電流：2.0 mA；測量方式：峰高；干燥溫度：120 ℃；灰化溫度：600 ℃；原子化溫度：1 900 ℃；進樣體積：10 μL。

1.3 溶液制備

1.3.1 鉛標準中間液的制備

精密量取鉛單元素標準溶液（1 000 mg·L-1）0.5 mL，置于50 mL 容量瓶中，用5%硝酸定容，搖勻，配制成濃度為10 mg·L-1的鉛標準儲備液。

精密量取鉛標準儲備液（10 mg·L-1）2.5 mL，置于25 mL 容量瓶中，用5%硝酸定容，搖勻，配制成濃度為1.0 mg·L-1的鉛標準中間液。

1.3.2 鉛標準曲線的制備

精密量取0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL和4.0 mL 濃度為1.0 mg·L-1的鉛標準中間溶液，定容到100 mL 的容量瓶中，得到0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1、20.0 μg·L-1、30.0 μg·L-1和40.0 μg·L-1的標準系列溶液。分別精密量取1 mL 鉛系列標準溶液，精密加1%磷酸二氫銨溶液0.5 mL，混勻，待測定。

1.4 供試樣品溶液的制備

稱取靈芝孢子粉樣品0.6 g（精確到0.000 1 g），置于消解內(nèi)罐中，加硝酸5 mL，浸泡過夜，次日補加硝酸2 mL，把帶有彈性壓片的罐蓋蓋在內(nèi)蓋上，然后將內(nèi)罐插到一個干凈且干燥的外罐中，把整套組件安裝到罐架上，旋緊外套，放入微波消解儀中按設(shè)定程序進行消解。消解程序如下。第一階段，經(jīng)6 min，從室溫升到140 ℃，保溫2 min；第二階段，經(jīng)2.5 min，從140 ℃升到160 ℃，保溫2 min；第三階段，經(jīng)2.75 min，從160 ℃升到185 ℃，保溫20 min。消解完畢，待溫度降至60 ℃以下，取下消解罐，泄壓后，用少量水沖洗內(nèi)蓋，并入內(nèi)罐，置于趕酸儀上于160 ℃趕去棕色氣體，趕至近干，轉(zhuǎn)移定容至10 mL，混勻，即為樣品溶液，同時做空白實驗。精密量取1 mL 樣品溶液，加入0.5 mL 1%磷酸二氫銨溶液，混勻，待測。

1.5 準確度和精密度的測量

選擇不含鉛的靈芝孢子粉作為空白樣品，加入低、中、高3 種不同濃度的鉛標準溶液，每個處理重復(fù)3 次，上機測定，計算加標回收率確認準確度，計算相對標準偏差確認精密度。

2 結(jié)果與分析

2.1 標準曲線的繪制

開機自檢，選擇鉛工作燈，預(yù)熱0.5 h，待儀器穩(wěn)定后，將鉛系列標準溶液按濃度由低到高的順序依次放入石墨爐自動進樣器的相對應(yīng)位置，在283.3 nm波長處測量其吸光度，以鉛濃度為橫坐標，對應(yīng)吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，并求出濃度與吸光度的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見圖1。

圖1 濃度和吸光度相關(guān)性曲線圖

由圖1 可知，線性方程為y=0.004 9x-0.001 1，r=0.999 4， 符 合 標 準GB/T 27417—2017 和GB/T 27404—2008 對線性回歸方程相關(guān)系數(shù)的要求（r≥0.99）。

2.2 方法檢出限、定量限

儀器穩(wěn)定后，對經(jīng)微波消解的11 個空白樣品進行連續(xù)測定（表1），根據(jù)樣品質(zhì)量，計算樣品空白鉛含量，平均值為0.006 7 mg·kg-1，標準偏差為0.003 6 mg·kg-1，檢出限為3 倍標準偏差0.010 8 mg·kg-1，定量限為10 倍標準偏差0.036 0 mg·kg-1，檢出限、定量限均低于標準GB 5009.12—2017 中的檢出限（0.02 mg·kg-1）、定量限（0.04 mg·kg-1），滿足方法學(xué)要求。

表1 方法檢出限、定量限測定濃度

2.3 準確度和精密度

加入低、中、高3 種濃度標準溶液的空白樣品，經(jīng)前處理后，上機測定濃度，9 次加標回收試驗的平均回收率為81.6%～96.2%，RSD 為1.2%～10.0%，符合標準GB/T 27404—2008 中對于濃度水平在0.1 ～1.0 mg·kg-1時的回收率（80%～110%）和精密度（＜11%）的要求，結(jié)果見表2。

表2 準確度和精密度測定結(jié)果

2.4 重復(fù)性

GB/T 27417—2017 中規(guī)定，當被測組分的含量為0.1 mg·kg-1時，對應(yīng)的CV 值為≤15%，本次實驗得出的CV 值（10%）＜對應(yīng)標準CV 值（15%），重復(fù)性符合標準要求。

3 結(jié)論

通過對微波消解-原子吸收分光光度計石墨爐法測定鉛含量的方法的線性關(guān)系、檢出限定量限、準確度精密度、重復(fù)性測定研究，結(jié)果顯示濃度和吸光度的線性關(guān)系為y=0.004 9x-0.001 1，相關(guān)系數(shù)為0.999 4，檢出限為0.010 8 mg·kg-1，定量限為0.036 0 mg·kg-1；在空白樣品3 種不同加標濃度的平行測定試驗中，加標回收率為81.6%～96.2%；準確度精密度重復(fù)性及儀器設(shè)備、試劑器皿和環(huán)境設(shè)施等各方面均滿足標準GB 5009.12—2017 中測定鉛的技術(shù)要求，具有線性良好、重現(xiàn)性好、測量結(jié)果準確，從而證明該方法在靈芝孢子粉質(zhì)量安全控制監(jiān)測分析工作中的適用性與有效性。