苗榕宸*

（國(guó)家糧食儲(chǔ)備局西安油脂科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，西安 710082）

應(yīng)用ICP-MS與GFAAS測(cè)定嬰幼兒奶粉中鉛的方法研究及比較

苗榕宸*

（國(guó)家糧食儲(chǔ)備局西安油脂科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，西安 710082）

采用微波消解、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測(cè)定嬰幼兒奶粉中的鉛元素，并與國(guó)標(biāo)法石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：兩種方法的測(cè)定結(jié)果基本吻合，用ICP-MS測(cè)定嬰幼兒奶粉中痕量鉛線性范圍寬，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)定周期短，完全滿足分析的要求，且操作簡(jiǎn)便快速，應(yīng)用于實(shí)際樣品的測(cè)定，結(jié)果滿意。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法；石墨爐原子吸收光譜法；微波消解；鉛

鉛是對(duì)人體毒性最強(qiáng)的重金屬之一。鉛對(duì)人體的很多功能都有明顯的毒害作用，如骨髓造血機(jī)能、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等等，特別是對(duì)孕婦及嬰幼兒的健康危害較大。由于人類的各種活動(dòng)，特別是隨著近代工業(yè)發(fā)展，鉛已經(jīng)不斷向大氣圈、水圈以及生物圈發(fā)生了遷移，加之食物鏈的累積作用，人類對(duì)鉛的吸收已發(fā)生了急劇的增加，吸收值已接近或超出人體的容許濃度。鉛的攝入已然成為危害人體健康的不容忽視的社會(huì)問題。食品中鉛的來(lái)源有多個(gè)途徑：食品的原材料、生產(chǎn)加工機(jī)械、包裝材料、運(yùn)輸過程等都有可能帶來(lái)鉛的污染。我國(guó)對(duì)食品中微量元素鉛的限量做了規(guī)定，在《食品衛(wèi)生檢驗(yàn)理化部分》（一）GB/T5009.12-2010中規(guī)定的鉛的測(cè)定方法主要包括氫化物原子熒光光譜法和石墨爐原子吸收光譜法。氫化物原子熒光光譜法樣品的前處理復(fù)雜，較難控制，對(duì)酸的要求較苛刻；石墨爐原子吸收光譜法靈敏度較高，但基體干擾較大，需要的測(cè)定周期較長(zhǎng)，需要較大的樣品量，而電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）可同時(shí)測(cè)定多種元素，具有簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高、干擾少、線性范圍寬等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。本研究采用微波消解處理嬰幼兒奶粉，分別應(yīng)用ICP-MS和GFAAS進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：兩種方法的測(cè)定結(jié)果基本吻合，ICP-MS法具有抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)定周期短、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

SpectrAA-240Z石墨爐原子吸收光譜儀、PSD 120自動(dòng)進(jìn)樣器（美國(guó)Varian公司），熱解涂層石墨管，NexION 300D電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)PE公司），Mars5微波消解儀（美國(guó)CEM公司），Millipore超純水制備裝置，可調(diào)式電熱板。

1 000 mg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)液，購(gòu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，根據(jù)測(cè)定需要，用體積分?jǐn)?shù)1%的HNO3配制成 0.1 μg/mL和 20 μg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液；1 000 mg/L Bi標(biāo)準(zhǔn)溶液，購(gòu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；Bi內(nèi)標(biāo)溶液的配置，用體積分?jǐn)?shù)1%的HNO3逐級(jí)稀釋至0.1 μg/mL配置成Bi內(nèi)標(biāo)液；磷酸二氫銨，優(yōu)級(jí)純；硝酸，電子化；質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%過氧化氫，優(yōu)級(jí)純；氬氣，純度為99.999 g/100 g；檢測(cè)樣品:嬰幼兒奶粉。

1.2 儀器工作參數(shù)

1.2.1 ICP-MS工作參數(shù)

高頻發(fā)射功率：1 400 W，采樣深度：7.0 mm，輔助氣流量：1.80 L/min，等離子體氬氣流量：18.0 L/min，霧化氣流量：0.99 L/min，殼氣流量：0.15L/min，霧化溫度：3℃，進(jìn)樣量：0.25mL/min，重復(fù)掃描次數(shù)：20次，掃描方式：跳峰，樣品重復(fù)測(cè)定次數(shù)：3次。

1.2.2 GFAAS工作參數(shù)

檢測(cè)波長(zhǎng)設(shè)為283.3 nm，光譜通帶寬度設(shè)為0.5 nm，燈電流為7 mA，以塞曼背景校正，測(cè)量峰高，讀數(shù)3 s，進(jìn)樣20.0 μL，氬氣流量為0.2 L/min；基體改進(jìn)劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%磷酸二氫銨溶液。石墨爐升溫程序見表1。

表1 石墨爐升溫程序

微波消解程序見表2。

表2 微波消解程序

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

樣品的前處理用微波消解法：準(zhǔn)確稱取0.500 g嬰幼兒奶粉試樣置于微波消解內(nèi)罐中，分別加入5 mL HNO3和3 mL過氧化氫，靜置20 min后放入微波消解儀，按照設(shè)定好的微波消解程序進(jìn)行消解后置于可調(diào)式電熱板上趕酸至1 mL，用去離子水轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，定容。同時(shí)做試劑空白。

1.3.2 內(nèi)標(biāo)元素的選擇

在ICP-MS的分析過程中，被測(cè)元素的信號(hào)受分析樣品基體的干擾，會(huì)出現(xiàn)增強(qiáng)或抑制，而且分析元素的信號(hào)會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生漂移。通過合適的內(nèi)標(biāo)校正體系，能在一定程度上減少或消除基體的干擾，同時(shí)還能很好的減少因分析信號(hào)的漂移而造成的誤差，從而大大改善了分析精度。本試驗(yàn)加入的內(nèi)標(biāo)元素為Bi。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

ICP-MS：分別準(zhǔn)確移取0.1 μg/mL的鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液0 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、25.00 mL于100 mL容量瓶中，加0.1 μg/mL內(nèi)標(biāo)溶液5 mL后加體積分?jǐn)?shù)1%的HNO3至刻度，混勻。

GFAAS：取20 μg/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液為工作母液，以體積分?jǐn)?shù)1%的HNO3為空白溶液，以磷酸二氫銨為基體改進(jìn)劑，用自動(dòng)進(jìn)樣器稀釋制作0 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列。

1.3.4 測(cè)量

ICP-MS：在給定的儀器條件下，引入調(diào)諧液調(diào)整儀器，使儀器的精密度、靈敏度等指標(biāo)達(dá)到規(guī)定要求，輸入測(cè)定方法、選擇待測(cè)元素、選擇在線內(nèi)標(biāo)，將試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)系列、樣品溶液分別引入儀器。

GFAAS：在給定的儀器條件下，將標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液和基體改進(jìn)劑、樣品溶液和基體改進(jìn)劑上機(jī)進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理方法特點(diǎn)

干法灰化雖然可以使大量有機(jī)物基體在500℃左右的高溫條件下灰化去除，但是需要經(jīng)過炭化、灰化等多個(gè)過程，需用時(shí)5 h～6 h，相對(duì)比較耗時(shí)，工作效率較低；而且不適用于高溫易揮發(fā)或易損失的元素（如汞、硒等元素）的測(cè)定。而微波消解較之干法灰化有樣品消解較快、用時(shí)較短、試劑消耗較少等優(yōu)點(diǎn)，并且樣品在全密封的聚四氟乙烯消解罐中進(jìn)行高溫高壓消化，不僅可以防止樣品的損失，同時(shí)還能用于易揮發(fā)或易損失的元素的測(cè)定，是目前元素分析常用的、非常有效的前處理方法之一。本試驗(yàn)前處理采用微波消解法。

2.2 基體干擾與消除

ICP-MS的干擾主要來(lái)源于樣品的基體，克服基體的干擾采用內(nèi)標(biāo)校正法，所采用的內(nèi)標(biāo)元素：Bi。

GFAAS的干擾主要為化學(xué)干擾及光譜干擾?；瘜W(xué)干擾的抑制采用加入基體改進(jìn)劑（磷酸二氫銨），主要消除嬰幼兒奶粉樣品中NaCl的干擾；光譜干擾采用塞曼（Zeeman）效應(yīng)背景校正法進(jìn)行抑制。

2.3 樣品檢測(cè)結(jié)果

準(zhǔn)確稱取0.500 g試驗(yàn)樣品奶粉6份，前處理后分別引入ICP-MS和GF-AAS進(jìn)行檢測(cè)。

ICP-MS和GFAAS的檢測(cè)結(jié)果見表3

表3ICP-MS和GF-AAS的檢測(cè)結(jié)果

從表3可以看出，ICP-MS和GFAAS的鉛測(cè)定結(jié)果值基本吻合，測(cè)定RSD均小于10%。符合測(cè)定的要求。應(yīng)用ICP-MS和GFAAS測(cè)定的奶粉的鉛含量分別為0.075 mg/kg和0.074 mg/kg，符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

ICP-MS和GFAAS兩種方法的測(cè)定結(jié)果基本吻合，用ICP-MS測(cè)定嬰幼兒奶粉中痕量鉛的線性范圍寬,抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)定周期短，完全滿足分析的要求，且操作簡(jiǎn)便快速，應(yīng)用于實(shí)際樣品的測(cè)定，結(jié)果滿意。

［1］中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB/T5009.12-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——食品中鉛的測(cè)定［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，,2010.

［2］毛紅，劉麗萍，張妮娜，等.應(yīng)用ICP-MS與AAS測(cè)定食品中鉛、鎘、銅方法研究及比較［J］.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2007，17（11）：1954-1955.

［3］陳永煊.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定奶粉中鈣、磷、鎂等9 種元素的含量［J］.福建輕紡，2011（2）：29-32.

［4］林松.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定飼料中16種稀土元素的研究［J］.福建輕紡，2011（7）：35-37.

［5］唐宏兵，趙立凡.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定食鹽中痕量鉛［J］.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2010，20（9）：2162-2163.

［6］中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部GB10765-2010.食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——嬰兒配方食品［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

［7］中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部GB10767-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——較大嬰兒和幼兒配方食品［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

Research and comparison on ICP-MS and GFAAS assay for the detection of lead in infant milk powder

MIAO Rong-chen*
（Xi’an oils＆ fats research ＆ design institute，state administration of grain reserve of P.R.C.,Xi’an 710082，China）

Determination of lead element in infant milk powder was done by microwave digestion and inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS），and compared with national standard method by graphite furnace atomic absorption spectrometry （GFAAS） .Results indicate that the application of two methods for the determination has the roughly same result.ICP-MS determination is of wide linear range,strong anti-interference ability,and short time.It can fully meet the requirements of analysis and has good result when applied to the actual determination of the sample.

ICP-MS；GFAAS；microwave digestion； lead

TS207.5+1

A

1673-6004（2012）03-0052-03

*苗榕宸，女，1985年出生，2011年畢業(yè)于鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品科學(xué)專業(yè)，碩士，助理工程師

2012-06-13