專利名稱：食品、保健品、生物樣品中砷的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用微波消解各類食品、保健品及生物樣品，直接測(cè)定其中砷含量的方法，屬于理化檢驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及微量元素測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明的食品、保健品、生物樣品中砷的測(cè)定方法包括硝酸-過氧化氫微波消解樣品和原子熒光光度法測(cè)定消解液中的砷，步驟如下(1)消解液制備，稱取固體、半固體或植物油的均勻食品樣品0.2～1.0g，或者吸取液體樣品0.5～5.0ml，置于消解罐中，含酒精的樣品先放水浴去除酒精，加濃硝酸0.5～1.0ml，放置10～15min，加30％過氧化氫0～0.5ml，放置10～15min，加水至8～15ml。
(2)將上述樣品輕輕搖勻，裝妥消解裝置，并將其放入微波消解儀中，進(jìn)行消解，溫度100-185℃，壓力50-400psi，總時(shí)間28-43分鐘，反應(yīng)結(jié)束后自動(dòng)冷卻。
(3)消解完畢，將樣品溶液完全轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，加150g/L硫脲-100g/L抗壞血酸混合溶液5ml，混勻，定容至25ml，室溫放置40～50分鐘，當(dāng)室溫低于15℃時(shí)，放置1小時(shí)，用原子熒光光譜儀測(cè)定。
上機(jī)測(cè)定條件為負(fù)高壓270V，燈電流70mA，載氣流量700ml/min，原子化器高度7mm，原子化器溫度室溫，采樣泵速100r/min，采樣時(shí)間8秒，注入時(shí)間21秒，注入泵速100r/min，分析信號(hào)峰面積，讀數(shù)時(shí)間18秒，延時(shí)時(shí)間1秒，硼氫化鉀15g/L，硝酸體積分?jǐn)?shù)4％。
上述步驟(1)消解液制備時(shí)，精取固體食品樣品0.2-1.0g，植物油0.2-0.43g，液體樣品0.5-3ml；生物樣品頭發(fā)0.1-0.5g，內(nèi)臟0.2-0.7g，全血0.5-2ml，尿液0.5-5ml。
上述步驟(2)的消解對(duì)于不同的樣品具體可按表1編程進(jìn)行。
表1 樣品消解程序及消解結(jié)果樣品種類 步驟爬坡溫度壓力保持消解結(jié)果(min) (℃)(psi) (min)冰糕、冰激凌、茶葉、保健品、澄清、透奶粉、豆粉、咖啡、肉類、糕點(diǎn)1 5 110 100 5-8 明、淺黃花生油、豆油、面食、糖果、蜂2 5 175-185 300-400 15-25 色蜜、海產(chǎn)品、松花蛋、頭發(fā)、全血、食品包裝紙咸菜、濃縮果汁、水果、蔬菜、1 4 105 50 4 澄清、透水果汁、醋、醬油、含乳飲料、2 5 175 300 15 明、無(wú)色牛奶、尿液上述步驟(3)測(cè)砷時(shí)，改變負(fù)高壓從250-300V，測(cè)定20μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)液的熒光強(qiáng)度值，增大負(fù)高壓儀器靈敏度隨之增加，但負(fù)高壓太大時(shí)，噪聲也隨之增大，熒光強(qiáng)度值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差增大，曲線圖逐漸不平滑，因此本發(fā)明優(yōu)選270V比較理想。
上述步驟(3)測(cè)砷時(shí)，燈電流從50-100mA測(cè)定20μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)液的熒光強(qiáng)度值，增大燈電流儀器熒光強(qiáng)度值隨之增大，結(jié)果與增大負(fù)高壓相同，綜合考慮測(cè)定的靈敏度及燈的使用壽命，本實(shí)驗(yàn)選擇燈電流為70mA。
上述步驟(3)測(cè)砷時(shí)，選定條件下，在200-900mL/min內(nèi)改變氬氣流量，砷的熒光信號(hào)強(qiáng)度隨氬氣流量增大而呈現(xiàn)先增大后減小的拋物線形，見

圖1，當(dāng)氬氣流量為400mL/min時(shí)，雖然儀器的靈敏度最高，但噪聲也相當(dāng)大，尤其是低濃度樣品，噪聲更為明顯，載氣流量太大時(shí)，氣流沖稀了待測(cè)組分，信號(hào)減弱，綜合考慮測(cè)砷的靈敏度與噪聲，選擇氬氣流量為700mL/min。
上述步驟(3)測(cè)砷時(shí)，硼氫化鉀的濃度可影響氫化物的生成過程和氬氫焰的質(zhì)量。硼氫化鉀為5g/L-15g/L時(shí)，砷的熒光強(qiáng)度逐漸增加，15g/L硼氫化鉀給出最大熒光強(qiáng)度，17.5g/L-20g/L時(shí)，砷的熒光強(qiáng)度反而減小，信號(hào)的穩(wěn)定性差，見圖2，本發(fā)明優(yōu)選15g/L硼氫化鉀。
上述步驟(3)測(cè)砷時(shí)，因?yàn)榉磻?yīng)酸的種類與濃度對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大，且硝酸的空白值比鹽酸低，消化時(shí)加入1ml硝酸，最后定容至25ml，若忽略分解的硝酸，硝酸的體積濃度分?jǐn)?shù)為4％，選用體積分?jǐn)?shù)為1％-16％范圍內(nèi)5個(gè)濃度，在選定條件下測(cè)定硝酸對(duì)熒光強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明在此范圍內(nèi)2％的硝酸熒光強(qiáng)度值最大見圖3，為使標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品的酸度保持一致，使測(cè)定誤差減至最小，此外，增加酸度可減小過度金屬的干擾，所以本發(fā)明優(yōu)選擇4％的硝酸為載流。
上述步驟(3)測(cè)砷時(shí)，加入預(yù)還原劑的種類、加入順序和試劑量是本發(fā)明的關(guān)鍵所在。預(yù)還原劑的種類有硫脲、硫脲-抗壞血酸，后者比前者的還原和抗干擾能力強(qiáng)。預(yù)還原劑的量分別為硫脲1g，硫脲-抗壞血酸各0.5g和硫脲1g-抗壞血酸0.5g，結(jié)果為前兩種對(duì)基體成分較簡(jiǎn)單的樣品效果較好，加標(biāo)回收率理想，但對(duì)保健品(膠囊類)、奶粉、茶葉等基體成分復(fù)雜的樣品效果不如后一種的加標(biāo)回收率高，加入時(shí)先加抗壞血酸再加硫脲，作用較緩和；同理在加50g/L硫脲溶液5ml、100g/L硫脲-100g/L抗壞血酸5ml或150g/L硫脲-100g/L抗壞血酸5ml的方案中，前者適于飲料類樣品，中間濃度的適于大部分樣品，后者適于各類樣品。綜合考慮測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和方便性本發(fā)明優(yōu)選加150g/L硫脲-100g/L抗壞血酸混合液5ml。
本發(fā)明方法的線性范圍及檢出限線性范圍，原子熒光光譜法線性范圍較寬為0～200ng/mL，因樣品中砷含量較低，平時(shí)用0～80ng/mL標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性相關(guān)系數(shù)均大于0.9995，砷標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)r＝0.99982，a＝110.703，b＝30.093。
檢出限，對(duì)消解空白和標(biāo)準(zhǔn)溶液交替測(cè)定22次，用3倍消解空白熒光值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率即為本方法的檢出限0.13ng/mL，按樣品稀釋50倍計(jì)算，砷的最低檢出量為6.5ng/Kg。
本發(fā)明方法的精密度與準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW08513茶樹葉、GBW09101人發(fā)、GBW08572對(duì)蝦用微波消解處理試樣，進(jìn)行砷含量的測(cè)定，三種物質(zhì)7次的平均值均在標(biāo)示值范圍內(nèi)，結(jié)果見表2。對(duì)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的樣品如飲料類桔汁，保健品六珍膠囊進(jìn)行加標(biāo)，用微波消解處理樣品，進(jìn)行砷含量的測(cè)定，結(jié)果見表3。
表2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中砷的測(cè)定結(jié)果 mg/Kg標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)示值 測(cè)定值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(平均值，n＝7)％GBW08513茶樹葉 0.180±0.049 0.178 4.8GBW09101人發(fā)0.59±0.07 0.646 4.5GBW08572對(duì)蝦1.42±0.03 1.438 6.2
表3 樣品加標(biāo)回收試驗(yàn) mg/Kg樣品名稱本底測(cè)定值加標(biāo)量測(cè)定值回收率％桔汁＜0.003 1.000 0.985 98.50.500 0.508 101.60.200 0.196 98.0六珍膠囊0.250 1.000 1.308 104.60.500 0.755 100.70.200 0.436 96.9本發(fā)明的方法克服了現(xiàn)有技術(shù)樣品處理方法的不足以及用微波消解必須趕酸方可用原子熒光光譜法測(cè)砷所造成的操作繁瑣、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性低等缺陷，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明方法具有如下優(yōu)良效果①消解液無(wú)需驅(qū)趕硝酸，只要按本方法加入預(yù)還原劑，就可消除低氧化態(tài)的氮氧化物(NO2-等)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，并在一定時(shí)間內(nèi)，將As(V)完全還原為As(III)，用原子熒光光譜儀測(cè)定砷含量，回收率高。用此法做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，回收率在96.9％-104.6％。
②由于消解樣品所用試劑少，空白值低，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。測(cè)定GBW08513茶樹葉和GBW09101人發(fā)及GBW08572對(duì)蝦中的砷含量，其測(cè)定結(jié)果與標(biāo)示值相符。
③本法具有操作簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確、靈敏及重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。
圖2是硼氫化鉀濃度與熒光強(qiáng)度的關(guān)系曲線，橫坐標(biāo)是硼氫化鉀濃度(質(zhì)量濃度g/L)，縱坐標(biāo)是熒光強(qiáng)度(峰面積)。
圖3是硝酸濃度與熒光強(qiáng)度的關(guān)系曲線，橫坐標(biāo)是硝酸濃度(體積分?jǐn)?shù)％)，縱坐標(biāo)是熒光強(qiáng)度(峰面積)。
1.儀器與試劑MARS5微波消解儀(美國(guó)CEM公司)；AF-610A原子熒光光譜儀(北京瑞利分析儀器公司)；AE-240全自動(dòng)電子分析天平(瑞士)；KY-AF型砷空心陰極燈(北京，朝陽(yáng)天宮電器廠)。優(yōu)級(jí)純硝酸(ρ20＝1.42g/ml)；優(yōu)級(jí)純30％過氧化氫；砷標(biāo)準(zhǔn)溶液1mg/mL(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)；砷標(biāo)準(zhǔn)使用液1μg/ml臨用前用體積分?jǐn)?shù)為4％的硝酸逐級(jí)稀釋成1μg/mL；15g/L的硼氫化鉀溶液將15g分析純的硼氫化鉀溶解在2g/L的氫氧化鉀溶液中，現(xiàn)用現(xiàn)配；還原劑150g/L硫脲-100g/L抗壞血酸混合溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配；實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。
2.樣品處理精密稱取亞西亞牌清脂寶膠囊(濟(jì)南亞西亞藥業(yè)有限公司)0.3g，加優(yōu)級(jí)純濃硝酸(ρ20＝1.42g/ml)1.0ml，放置10-15min；加優(yōu)級(jí)純30％過氧化氫0.5ml，放置10-15min，加水至10ml，輕輕搖勻裝妥消解裝置，按表一編程消解，消解完畢將樣品溶液完全轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中(不定容)。
3.測(cè)定方法取25ml容量瓶6個(gè)，各加入10ml體積分?jǐn)?shù)為4％的硝酸，依次準(zhǔn)確加入1μg/ml砷標(biāo)準(zhǔn)使用液0，0.05，0.2，0.5，1.0，2.0ml(各相當(dāng)于砷濃度0，2，8，20，40，80ng/mL)，于標(biāo)準(zhǔn)管及樣品管中分別加150g/L硫脲-100g/L抗壞血酸混合溶液5ml，標(biāo)準(zhǔn)管用體積分?jǐn)?shù)為4％的硝酸定容至刻度，樣品管用水定容至刻度混勻，室溫放置45min，當(dāng)室溫低于15℃時(shí)，放置1h，按儀器操作規(guī)程上機(jī)測(cè)定。測(cè)定條件為負(fù)高壓270V，燈電流70mA，載氣流量700ml/min，原子化器高度7mm，原子化器溫度室溫，采樣泵速100r/min，采樣時(shí)間8Sec，注入泵速100r/min，注入時(shí)間21 Sec，分析信號(hào)峰面積，讀數(shù)時(shí)間18 Sec，延時(shí)時(shí)間1 Sec。用標(biāo)準(zhǔn)曲線法依次測(cè)定消解空白、樣品溶液，測(cè)定結(jié)果砷為0.40mg/Kg。
實(shí)施例2.
如實(shí)施例1所述，所不同的是樣品為康瘦美牌生命功能源口服液，精取樣品1ml，測(cè)定結(jié)果為0.12mg/L。
實(shí)施例3.
如實(shí)施例1所述，所不同的是樣品為旺旺牌回味蠶豆，精稱樣品0.5g，測(cè)定結(jié)果為0.11mg/Kg。
實(shí)施例4.
如實(shí)施例1所述，所不同的是樣品為人發(fā)，精稱樣品0.2g。測(cè)定結(jié)果為0.14mg/Kg。
本發(fā)明微波消解-氫化物原子熒光光度法測(cè)定食品、保健品、生物樣品中砷的方法，消解樣品所用試劑量小，空白值低，尤為突出的是克服了傳統(tǒng)方法中必須充分趕酸方可進(jìn)行測(cè)砷的缺陷，直接加入預(yù)還原劑進(jìn)行測(cè)定，使測(cè)定步驟更為簡(jiǎn)化，測(cè)定結(jié)果更為準(zhǔn)確，工作效率與經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。
權(quán)利要求
1.一種食品、保健品、生物樣品中砷的測(cè)定方法，包括硝酸-過氧化氫微波消解樣品和原子熒光光度法測(cè)定消解液中的砷，步驟如下(1)消解液制備，稱取固體、半固體或植物油的均勻食品樣品0.2g～1.0g，或者吸取液體樣品0.5ml～5.0ml，置于消解罐中，含酒精的樣品先放水浴去除酒精，加濃硝酸0.5ml～1.0ml，放置10～15分鐘；加30％過氧化氫0～0.5ml，放置10～15分鐘，加水至8ml～15ml；(2)將上述樣品輕輕搖勻，裝妥消解裝置，并將其放入微波消解儀中，進(jìn)行消解，溫度100℃～185℃，壓力50psi～400psi，總時(shí)間28分鐘～43分鐘，反應(yīng)結(jié)束后自動(dòng)冷卻；(3)消解完畢，將樣品溶液完全轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，加150g/L硫脲-100g/L抗壞血酸混合溶液5ml，混勻，定容至25ml，室溫放置40分鐘～50分鐘，當(dāng)室溫低于15℃時(shí)，放置1小時(shí)，用原子熒光光譜儀測(cè)定。
2.如權(quán)利要求1所述的食品、保健品、生物樣品中砷的測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟(3)中測(cè)定條件為負(fù)高壓270V，燈電流70mA，載氣流量700ml/min，原子化器高度7mm，原子化器溫度室溫，采樣泵速100r/min，采樣時(shí)間8秒，注入時(shí)間21秒，注入泵速100r/min，分析信號(hào)峰面積，讀數(shù)時(shí)間18秒，延時(shí)時(shí)間1秒，硼氫化鉀15g/L，硝酸體積分?jǐn)?shù)4％。
3.如權(quán)利要求1所述的食品、保健品、生物樣品中砷的測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟(1)消解液制備時(shí)，精取固體食品樣品0.2-1.0g，植物油0.2-0.43g，液體樣品0.5-3ml；生物樣品頭發(fā)0.1-0.5g，內(nèi)臟0.2-0.7g，全血0.5-2ml，尿液0.5-5ml。
4.如權(quán)利要求1所述的食品、保健品、生物樣品中砷的測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟(2)的消解對(duì)于不同的樣品具體按下表進(jìn)行樣品種類 步驟 爬坡 溫度壓力 保持 消解結(jié)果(min) (℃)(psi)(min)冰糕、冰激凌、茶葉、保健品、澄清、透奶粉、豆粉、咖啡、肉類、糕點(diǎn) 1 5110 100 5-8 明、淺黃花生油、豆油、面食、糖果、蜂 2 5175-185 300-400 15-25 色蜜、海產(chǎn)品、松花蛋、頭發(fā)、全血、食品包裝紙咸菜、濃縮果汁、水果、蔬菜、 1 4105 50 4 澄清、透水果汁、醋、醬油、含乳飲料、 2 5175 300 15 明、無(wú)色牛奶、尿液
全文摘要
食品、保健品、生物樣品中砷的測(cè)定方法，具體涉及微量元素測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域。包括硝酸－過氧化氫微波消解樣品和原子熒光光度法測(cè)定消解液中的砷，消解完畢，將樣品溶液完全轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，加150g/L硫脲－100g/L抗壞血酸混合溶液5ml，混勻，定容至25ml，室溫放置40分鐘～50分鐘，當(dāng)室溫低于15℃時(shí)，放置1小時(shí)，用原子熒光光譜儀測(cè)定。本發(fā)明方法消解液無(wú)需驅(qū)趕硝酸，即可得到準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果，具有操作簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確、靈敏及重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/64GK1475794SQ03112500
公開日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者劉素華, 翟明霞, 劉嵐錚, 李自強(qiáng), 王興國(guó), 胡光春, 劉仲 申請(qǐng)人:濟(jì)南市疾病預(yù)防控制中心