專利名稱：食品中重金屬銅的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種重金屬銅(Cu)的檢測(cè)方法，尤其涉及ー種利用預(yù)富集-分光光度法對(duì)食品中的Cu離子進(jìn)行檢測(cè)的方法。
背景技術(shù)：
一般來說，食品中的重金屬元素，一部分來自于動(dòng)植物本身的生物富集作用；另一部分則來自于食品生產(chǎn)加工、貯藏運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的污染。重金屬元素進(jìn)入體內(nèi)后會(huì)使蛋白質(zhì)變性、酶失去活性、組織細(xì)胞出現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能上的損害，并以慢性中毒的方式嚴(yán)重影響到人類的生命安全。食品重金屬污染是全人類面臨的嚴(yán)峻問題之一，對(duì)食品進(jìn)行有效的重金屬污染檢測(cè)顯得尤為重要。 目前常用的重金屬檢測(cè)方法為石墨爐原子吸收光譜、ICP-AES、X射線熒光光譜法等?，F(xiàn)代分析技術(shù)和分析儀器也在不斷發(fā)展，元素的檢測(cè)限已經(jīng)大幅降低。但是，在ー些低濃度的重金屬元素分析過程中，大量共存元素的干擾使得直接測(cè)定變得很困難。解決該問題的ー種辦法是通過發(fā)展儀器聯(lián)用技術(shù)，如ICP-MS等，但此種方法操作較為復(fù)雜、費(fèi)用高且費(fèi)吋，因而較難實(shí)現(xiàn)常規(guī)分析化；另ー種方法則是預(yù)先對(duì)金屬離子進(jìn)行分離富集，然后用常規(guī)儀器測(cè)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種檢測(cè)周期短、成本較低、利用了預(yù)富集-分光光度法的食品中重金屬銅的檢測(cè)方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供ー種食品中重金屬銅的檢測(cè)方法，包括以下步驟I)、選擇去保護(hù)的改性交聯(lián)殼聚糖微球CCTS-g-ED作為重金屬銅離子吸附劑；2)、在玻璃柱子中裝入CCTS-g-ED，再加入pH值為5.0的HAc-NaAc緩沖液(O. 4mol/L)使玻璃柱子被充滿,形成微柱；3)、配制系列濃度的金屬銅溶液，并用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定每種濃度的金屬銅溶液的吸光度，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線，y代表吸光度，X代表銅溶液中銅離子的濃度Ug/ml)；4)、利用預(yù)富集-分光光度法測(cè)定食品樣品中Cu離子濃度①、食品樣品處理將食品樣品進(jìn)行消解處理，將所得的液態(tài)消解產(chǎn)物進(jìn)行稀釋和定容，得樣品消解液；②、將所得的樣品消解液調(diào)節(jié)pH至5 ;得調(diào)節(jié)后溶液，將調(diào)節(jié)后溶液加入到上述步驟2)所得的微柱中，控制調(diào)節(jié)后溶液的流速為O. 5"! mL/min (最佳為I mL/min);吸附完畢，加入濃度為O. 9^1. I mol/L (最佳為I mol/L)的HCl溶液作為洗脫液；控制洗脫液的流速為O. 5^3 mL/min (最佳為3mL/min),洗脫完畢后，收集所有的流出液作為匯總后的流出液，用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定匯總后的流出液的吸光度，代入步驟3)所得的標(biāo)準(zhǔn)曲線中，最終獲得食品樣品中Cu離子濃度(先獲得匯總后的流出液中Cu離子濃度，再根據(jù)匯總后的流出液的體積量和食品樣品的重量，經(jīng)過換算，最終獲得食品樣品中Cu離子濃度)。作為本發(fā)明的食品中重金屬銅的檢測(cè)方法的改進(jìn)食品為動(dòng)物肝臟；動(dòng)物肝臟為豬肝、鯉魚肝或雞肝。在本發(fā)明的檢測(cè)方法中，步驟2)中的在玻璃柱子中裝入的CCTS-g-ED數(shù)量必須要保證能吸附步驟4)中的食品(動(dòng)物肝臟)中的銅離子；ー般而言，目前常規(guī)的動(dòng)物肝臟中銅離子的濃度肯定〈lOOOmg. kg'在本發(fā)明的步驟2)中，加入pH值為5.0的HAc-NaAc緩沖液(O. 4 mol/L)對(duì)CCTS-g-ED浸泡2(Γ28小吋，并使上述HAc-NaAc緩沖液裝滿柱子，形成微柱；備用。在本發(fā)明的步驟3)中，例如可精確配制成銅離子濃度為O. 2 ug/ml,O. 4 ug/ml、
0.6 ug/ml、0. 8 ug/ml的系列濃度的金屬銅溶液,并用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定(在496nm處測(cè)定)每種濃度的金屬銅溶液的吸光度，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線(如圖3所示)，y=0. 9088x, y代表吸光度，X代表金屬銅溶液中銅離子的濃度(ug/ml)。在本發(fā)明的步驟4)中，對(duì)食品進(jìn)行消解處理屬于常規(guī)技術(shù)；所得的液態(tài)消解產(chǎn)物首先進(jìn)行常規(guī)的趕酸，然后進(jìn)行稀釋和定容；ー般而言，O. 5g的食品樣品所得的液態(tài)消解產(chǎn)物經(jīng)趕酸處理后稀釋定容(用超純水)至8(Tl20ml ;作為樣品消解液。將所得的樣品消解液用濃度為O. 4mol/L的醋酸-醋酸鈉溶液(即，pH值為5. O的HAc-NaAc緩沖液)調(diào)節(jié)pH至5，得調(diào)節(jié)后溶液。在本發(fā)明中，去保護(hù)的改性交聯(lián)殼聚糖微球CCTS-g-ED為現(xiàn)有技木，例如可按照申請(qǐng)?zhí)枮?01210096788. I的《交聯(lián)殼聚糖微球重金屬離子吸附劑的生產(chǎn)方法》進(jìn)行制備。在發(fā)明過程中，為了獲得較佳的エ藝參數(shù)，發(fā)明人曾進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)一、預(yù)富集條件的選擇合適的流速對(duì)樣品中金屬離子的分離富集有重要的影響。流速過快，則樣品中的金屬離子不能被完全吸附，檢測(cè)的結(jié)果就不準(zhǔn)確；如果流速太慢，則會(huì)增加樣品分離富集的時(shí)間，降低了效率。因此，選擇合適的流速對(duì)確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性很重要。本發(fā)明研究了不同富集和洗脫流速，對(duì)5 mg/L的Cu2+回收率的影響，以I mol/L HCl為洗脫劑。具體如下將Cu2+濃度為5mg/L的硝酸銅鹽溶液，利用濃度為0. 4mol/L的醋酸-醋酸鈉溶液(即，PH值為5. O的HAc-NaAc緩沖液)進(jìn)行調(diào)節(jié)pH至5，然后到本發(fā)明步驟2)所得的微柱中，控制調(diào)節(jié)后溶液的流速為一定值；吸附完畢后，加入濃度為lmol/L的HCl溶液作為洗脫液；控制洗脫液的流速為一定值，洗脫時(shí)流出液中的銅離子濃度逐漸減小，洗脫結(jié)束時(shí)流出液中銅離子的濃度為零。結(jié)果如圖2所示，CCTS-g-ED對(duì)Cu2+的吸附率隨富集流速的增大而減小，在0. 5-1mL/min,吸附率達(dá)99. 6%以上，因此富集速率選I mL/min。類似的，洗脫率隨流速的增大而減小，流速在0. 5-3 mL/min時(shí)，洗脫率達(dá)99. 2%以上，因此選擇洗脫流速為3 mL/min。ニ、共存金屬離子的影響生物樣品組分比較復(fù)雜，包含很多其他微量無機(jī)元素干擾如Na+、K+、Ca2+、Mg2+。本發(fā)明通過向消解液中加標(biāo)的方法，即外加金屬離子使其濃度為0.5mg/L。除了研究了以上幾種金屬離子，還對(duì)Cd2+、Pb2+和Zn2+對(duì)富集O. 5mg/L Cu2+的影響進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CCTS-g-ED對(duì)其他離子不吸或吸附量很小。在對(duì)應(yīng)回收率為98. 6%的情況下，這些元素對(duì)Cu2+富集回收率沒有影響。綜上所述，本發(fā)明的檢測(cè)方法是利用吸附劑對(duì)待測(cè)樣品(即食品樣品)進(jìn)行分離富集后進(jìn)行分光光度，具有檢測(cè)成本低、儀器操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，有利于食品重金屬銅檢測(cè)的普及。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。圖I是配體こニ胺(ED)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是吸附與洗脫流速對(duì)吸附率和洗脫率的影響圖。圖3是吸光度與銅離子濃度之間的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
具體實(shí)施例方式按照申請(qǐng)?zhí)枮?01210096788. I的《交聯(lián)殼聚糖微球重金屬離子吸附劑的生產(chǎn)方法》制備去保護(hù)的改性交聯(lián)殼聚糖微球CCTS-g-ED，依次進(jìn)行以下步驟A、制備交聯(lián)殼聚糖微球依次進(jìn)行以下步驟①、室溫下，在O. 5g粉末狀的殼聚糖中加入質(zhì)量濃度為4%的こ酸溶液12. 5ml，待殼聚糖充分溶解后，再加入液體狀的石臘55ml,于350r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌10分鐘；②、將步驟①的所得物升溫至55°C，于350r/min的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)攪拌10分鐘后滴加乳化劑span-80 O. Iml(即2滴)，在相同轉(zhuǎn)速下保溫乳化10分鐘；在乳化劑的作用下，會(huì)形成細(xì)小的殼聚糖液滴；③、將步驟②的所得物升溫至60°C，加入I. 5ml甲醛攪拌(350r/min的轉(zhuǎn)速)反應(yīng)
I.5小時(shí)；所得物呈透明狀；④、在步驟③的透明狀所得物中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液，當(dāng)透明狀所得物變成白色時(shí)(此時(shí)PH值為堿性)，停止滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液；然后升溫至70°C，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加環(huán)氧氯丙烷I. 5ml，攪拌(350r/min的轉(zhuǎn)速)保溫反應(yīng)5小時(shí)；⑤、將步驟④反應(yīng)所得的產(chǎn)物過濾，水洗(水的用量為300ml)，用石油醚于真空泵中抽濾(石油醚的用量為200ml)，然后用無水こ醇抽濾3次(無水こ醇每次的用量為200ml)，之后反復(fù)水洗，直至洗滌液的pH值達(dá)到中性。⑥、將步驟⑤的所得物干50°C真空干燥器中干燥至恒重，得交聯(lián)殼聚糖微球(CCTS)。B、以交聯(lián)殼聚糖微球?yàn)槟阁w，こニ胺(ED)為配體，對(duì)交聯(lián)殼聚糖微球進(jìn)行化學(xué)接枝，依次進(jìn)行以下步驟①、將交聯(lián)殼聚糖微球50mg浸泡在125ml濃度為I mol/L的鹽酸溶液中2小吋，取出后于70°C加熱處理9小時(shí)；②、將步驟①的所得物先進(jìn)行堿洗，即將步驟①的所得物放入125ml濃度為Ioml/L的NaOH溶液中浸泡2小時(shí)；然后水洗至洗滌液為中性；再進(jìn)行酸洗，即將水洗后的所得物放入125ml濃度為loml/L的HCl溶液中浸泡2小時(shí)；然后水洗至洗滌液為中性；將上述第二次水洗后的所得物置于50°C的真空干燥器中至恒重，得到去保護(hù)的交聯(lián)殼聚糖微球(約50mg)；③、準(zhǔn)確稱取50 mg去保護(hù)的交聯(lián)殼聚糖微球，移入100 ml的三頸瓶中，加入50ml反應(yīng)溶劑一去離子水浸泡過夜(即浸泡12小時(shí)，從而使去保護(hù)的交聯(lián)殼聚糖微球溶脹)；④、在步驟③的所得物(即溶脹后的去保護(hù)交聯(lián)殼聚糖微球)中加入250 mg的配體試劑こニ胺(ED)(其結(jié)構(gòu)式如圖1)，5ml的催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于80°C，350r/min的轉(zhuǎn)速下加熱攪拌反應(yīng)12小時(shí)，得改性后的交聯(lián)殼聚糖微球；⑤、將步驟④所得的改性后的交聯(lián)殼聚糖微球用20ml的反應(yīng)溶劑一去離子水浸泡12小時(shí)后用反應(yīng)溶劑一去離子水洗滌,直至洗滌液為無色,再用丙酮、こ醚、無水こ醇 各洗3次(丙酮的用量為50ml/次，洗3次；こ醚的用量為50ml/次，洗3次；無水こ醇的用量為50ml/次，洗3次)，然后用蒸餾水(50ml/次)洗滌3次；再用50ml濃度為loml/L的NaOH水溶液浸泡2小吋，水洗至中性；再用50ml濃度為loml/L的HCl溶液浸泡I小吋，水洗至中性；置于50°C的真空干燥器中干燥至恒重后，得到去保護(hù)的改性交聯(lián)殼聚糖微球(即 CCTS-g-ED)約 45mg。經(jīng)檢測(cè)，CCTS-g-ED對(duì)金屬離子Cu2+的動(dòng)態(tài)吸附量為115. 4mg/g。以下案例中均可選用上述CCTS-g-ED。實(shí)施例I、豬肝中重金屬銅的檢測(cè)方法，依次進(jìn)行以下步驟I)、選擇去保護(hù)的改性交聯(lián)殼聚糖微球CCTS-g-ED作為重金屬銅離子吸附劑。2)、先將(Φ3 mmX30 cm)的玻璃柱子用硝酸溶液(硝酸與水按照I: I的體積比混合)浸泡過夜，然后用超純水沖洗至中性，備用。準(zhǔn)確稱取100 mg CCTS-g-ED裝入上述玻璃柱子中，兩端分別用玻璃棉填充。加入PH值為5. O的HAc-NaAc緩沖液(O. 4 mol/L)浸泡24小吋，使上述HAc-NaAc緩沖液裝滿柱子，形成微柱；備用。3)、精確配制銅離子濃度為 O. 2 ug/ml、0.4 ug/ml、0.6 ug/ml、0.8 ug/ml 的系列金屬銅溶液，并用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定(在496nm處測(cè)定)每種濃度的金屬銅溶液的吸光度，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線(如圖3所示)，y=0. 9088x，y代表吸光度，X代表金屬銅溶液中銅離子的濃度(ug/ml)。4)、利用預(yù)富集-分光光度法測(cè)定樣品中Cu離子濃度①、食品樣品處理待測(cè)的食品為豬肝(新鮮豬肝)，每份為O. 5 g的新鮮豬肝。切取O. 5 g的新鮮豬肝，放入洗凈的聚四氟こ烯管中，加入5 mL HNO3和2 mL H2O2后進(jìn)行裝罐。設(shè)定消解程序?yàn)?00 w, 15 min ；1000 w, 25 min ；0 w, 15 min。消化完畢后，待樣品冷卻至室溫(250C )后，從消解儀取出，放置恒溫(例如為60°C )的電熱板中進(jìn)行趕酸至I mL (S卩，聚四氟こ烯管中剰余ImL的消解產(chǎn)物)，冷卻至室溫。將上述ImL的消解產(chǎn)物放入至容量瓶中，用超純水對(duì)上述聚四氟こ烯管進(jìn)行少量多次洗滌(每次I. 5ml，共5—10次)，然后用超純水定容至100 mL，作為豬肝消解液。②、測(cè)定(設(shè)置3個(gè)重復(fù))
將所得的豬肝消解液利用濃度為O. 4mol/L的醋酸-醋酸鈉溶液(即，pH值為5. O的HAc-NaAc緩沖液)進(jìn)行調(diào)節(jié)pH至5，得調(diào)節(jié)后溶液；然后將此調(diào)節(jié)后溶液按照I mL/min的富集速率加入至上述步驟2)所得的微柱中；吸附完畢后，加入濃度為lmol/L的HCl溶液作為洗脫液；控制洗脫液的流速為3 mL/min ;洗脫時(shí)流出液中的銅離子濃度逐漸減小，洗脫結(jié)束時(shí)流出液中銅離子的濃度為零(用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線換算得知濃度)。備注說明分段收集流出液，ImL為一段，當(dāng)最后一段流出液中的銅離子濃度為零時(shí)，富集結(jié)束，將最后一段之前得到的流出液進(jìn)行匯總，得匯總后的流出液(即富集液)共25ml ο對(duì)上述富集液采用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)(在496nm處進(jìn)行檢測(cè))，得吸光度為O. 457 ;代入上述y=0. 9088x，從而獲得富集液的濃度為O. 503ug/ml。因?yàn)椋灿?5ml的富集液，25X0. 503=12. 575ug;由于是選用O. 5 g的新鮮豬肝作 為樣品，因此得知樣品中銅的含量為25. 15 mg. kg'其余2份豬肝消解液也進(jìn)行上述測(cè)定，最終所得的結(jié)果如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.食品中重金屬銅的檢測(cè)方法，其特征是包括以下步驟 1)、選擇去保護(hù)的改性交聯(lián)殼聚糖微球CCTS-g-ED作為重金屬銅離子吸附劑；2)、在玻璃柱子中裝入CCTS-g-ED，再加入pH值為5.O的HAc-NaAc緩沖液，形成微柱； 3)、配制系列濃度的金屬銅溶液，并用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定每種濃度的金屬銅溶液的吸光度，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線，y代表吸光度，X代表銅溶液中銅離子的濃度ug/ml ； 4)、利用預(yù)富集-分光光度法測(cè)定食品樣品中Cu離子濃度 ①、食品樣品處理 將食品樣品進(jìn)行消解處理，將所得的液態(tài)消解產(chǎn)物進(jìn)行稀釋和定容，得樣品消解液；②、將所得的樣品消解液調(diào)節(jié)PH至5;得調(diào)節(jié)后溶液，將調(diào)節(jié)后溶液加入到上述步驟2)所得的微柱中，控制調(diào)節(jié)后溶液的流速為O. 5^1 mL/min ;吸附完畢，加入濃度為O. 9^1. Imol/L的HCl溶液作為洗脫液；控制洗脫液的流速為O. 5^3 mL/min，洗脫完畢后，收集所有的流出液作為匯總后的流出液，用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定匯總后的流出液的吸光度，代入步驟3)所得的標(biāo)準(zhǔn)曲線中，最終獲得食品樣品中Cu離子濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的食品中重金屬銅的檢測(cè)方法，其特征是所述食品為動(dòng)物肝臟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品中重金屬銅的檢測(cè)方法，其特征是所述動(dòng)物肝臟為豬肝、鯉魚肝或雞肝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種食品中重金屬銅的檢測(cè)方法，包括以下步驟1)選擇CCTS-g-ED作為重金屬銅離子吸附劑；2)制備裝有CCTS-g-ED的微柱；3)配制系列濃度的金屬銅溶液，并用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定每種濃度的金屬銅溶液的吸光度，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線；4)利用預(yù)富集-分光光度法測(cè)定食品樣品中Cu離子濃度①將食品樣品進(jìn)行消解處理；②將所得的樣品消解液調(diào)節(jié)pH至5后加入到微柱中，吸附完畢，加入濃度為0.9~1.1 mol/L的HCl溶液作為洗脫液；收集所有的流出液作為匯總后的流出液，用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定匯總后的流出液的吸光度，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中，得食品樣品中Cu離子濃度。
文檔編號(hào)G01N21/31GK102866122SQ201210323098
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者熊春華, 皮蕾蕾, 姚彩萍 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)