【摘 要】本文通過Mars高通量密閉微波消解、濕消解等兩種前處理方法分別對(duì)食用油、預(yù)混合飼料、紫菜、醬油進(jìn)行了總砷的檢測(cè)（因灰化前處理用原子熒光測(cè)砷空白較高，本文不做比較），并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析比較，結(jié)果表明不同農(nóng)產(chǎn)品在同樣的檢測(cè)儀器（原子熒光光度計(jì)），同樣的環(huán)境條件下，不同的前處理方法所測(cè)出結(jié)果的檢出限、精密度、加標(biāo)回收率是不同的，經(jīng)過試驗(yàn)得出相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，總結(jié)出前處理方法對(duì)不同農(nóng)產(chǎn)品中總砷的檢測(cè)結(jié)果的影響程度。

【關(guān)鍵詞】樣品處理 微波消解 濕消解 原子熒光 總砷

一、概述

自然界的砷以不同的化學(xué)形式存在，包括無機(jī)砷（三價(jià)砷和五價(jià)砷等）以及有機(jī)砷（通常包括一甲基胂、二甲基胂等）。毒性大小順序?yàn)锳sH3﹥As（Ⅲ）﹥As（Ⅴ）﹥R-As-X。當(dāng)前食品安全問題受到越來越多的關(guān)注，由于含砷農(nóng)藥的使用及環(huán)境污染， 以及食品在加工過程中使用某些化學(xué)添加劑而引起食品中砷的污染。在衛(wèi)生監(jiān)督檢查中， 常常被列為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，慢性砷中毒對(duì)人體多器官均可造成危害，如何準(zhǔn)確檢測(cè)食品中的總砷關(guān)系到我國(guó)人群的生命安全。

二、儀器和試劑

（一）原子熒光光譜儀 北京金索坤 SK---2003 AZ AFS

（二）自動(dòng)進(jìn)樣器 SK—YH

（三）Mars 高通量密閉微波消解儀 美國(guó)CEM公司 MARS Xpress

（四）消解罐 Xpress TFM 55ml

（五）控溫加熱器： DKQ- 43 型智能控溫電加熱器

三、樣品預(yù)處理

（一）食用油的前處理

1.濕法消解： 根據(jù)文獻(xiàn)食品檢驗(yàn)濕法消解過程和機(jī)理探討[1]中，取0.5g食用油樣品，加入硫酸2ml、高氯酸3ml、硝酸5ml，首先對(duì)其進(jìn)行低溫消解，待溫度達(dá)到硝酸的分解溫度的時(shí)候，總也會(huì)產(chǎn)生棕色的煙且液面出現(xiàn)許多泡沫，輕搖容器待反應(yīng)平穩(wěn)之后對(duì)平板電爐進(jìn)行升溫，當(dāng)有白煙出現(xiàn)的時(shí)候開始振蕩容器并且加入硝酸。為了防止樣品發(fā)生碳化現(xiàn)象，需要控制硝酸的滴加速度，從而控制容器內(nèi)的反應(yīng)速度。當(dāng)容器內(nèi)液面有許多泡沫產(chǎn)生且呈透明狀的時(shí)候，停止搖晃容器，并且加熱到有白色濃煙（高氯酸揮發(fā)所致）產(chǎn)生。如果容器內(nèi)的液體是棕黃色，這是因?yàn)闃悠分写嬖谝徊糠蛛y以消解的物質(zhì)，需要繼續(xù)消解，直到容器內(nèi)的液體變澄清，此時(shí)容器中約有2ml的硫酸，將容器冷卻至室溫，將液體移至容量瓶中（25ml），在加入5ml 50g/L 硫脲- 抗壞血酸混合溶液和2.5mL鹽酸（1+1）， 加水定容至刻度， 同時(shí)做試劑空白。

2.微波消解： 準(zhǔn)確稱量0.1～0.3 g 樣品置于消解罐中，加入2ml過氧化氫與5 ml硝酸，隔夜放置，并且在特定的消解裝置中按照下表的條件進(jìn)行消解。完成消解之后，將Xpress TFM消解罐置于智能控溫電加熱器上，除去其中的氮氧化物，當(dāng)剩余溶液的體積約為2 m l至3ml時(shí)停止加熱 ，將容器中液體移入25 m l的容量瓶， 加入5 m l 50 g /L 硫脲- 抗壞血酸混合溶液和2.5mL鹽酸（1+1）， 加水定容至刻度， 同時(shí)做試劑空白。（表1）

（二）預(yù)混合飼料的前處理

1.濕法消解：參照GB/T 13079-2006 飼料中總砷的測(cè)定[2]中的5.4.1.1的混合酸消解法，精確稱取0.5g預(yù)混合飼料樣品，加入硫酸3ml、高氯酸4ml、硝酸23ml，隔夜放置，然后使用低溫進(jìn)行消解，當(dāng)硝酸的棕色煙揮發(fā)完以后，輕搖容器待反應(yīng)平穩(wěn)之后對(duì)平板電爐進(jìn)行升溫，當(dāng)有白煙出現(xiàn)的時(shí)候開始振蕩容器并且加入硝酸。為了防止樣品發(fā)生碳化現(xiàn)象，需要控制硝酸的滴加速度，從而控制容器內(nèi)的反應(yīng)速度。當(dāng)容器內(nèi)液面有許多泡沫產(chǎn)生且呈透明狀的時(shí)候，停止搖晃容器，并且加熱到有白色濃煙（高氯酸揮發(fā)所致）產(chǎn)生。如果容器內(nèi)的液體是棕黃色，這是因?yàn)闃悠分写嬖谝徊糠蛛y以消解的物質(zhì)，需要繼續(xù)消解，直到容器內(nèi)的液體變澄清，此時(shí)容器中約有2ml的硫酸，將容器冷卻至室溫，將液體移至容量瓶中（25ml），在加入5 m l 50 g /L 硫脲- 抗壞血酸混合溶液和2.5mL鹽酸（1+1）， 加水定容至刻度， 同時(shí)做試劑空白。

2.微波消解： 處理方法同3.1.2

（三）紫菜的前處理

1.濕法消解： 根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T5009.11[3]中的濕消解法

2.微波消解：處理方法同3.1.2

（四）醬油的前處理

1.濕法消解： 根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T5009.11[3]中的濕消解法

2.微波消解：精密稱取試樣0.3～0.5g于消解罐中，加硝酸5ml， 再加過氧化氫2ml， 放置30min ，裝好消解裝置， 按表1 條件消解。消解完畢后，把Xpress TFM消解罐置于100℃DKQ- 43 型智能控溫電加熱器上趕去氮氧化物至溶液體積約2ml至3ml 移入25ml容量瓶， 加入5ml 50g/L 硫脲- 抗壞血酸混合溶液和2.5mL鹽酸（1+1）， 加水定容至刻度， 同時(shí)做試劑空白。

四、測(cè)定結(jié)果及分析

（一）檢出限及與線性范圍根據(jù)儀器操作軟件檢出限程序，在最佳條件下對(duì)消解空白和砷標(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)曲線斜率即方法的檢出限都在0.09 ng/ ml左右。砷在0～40 ng/ ml 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好， 相關(guān)系數(shù)r > 0.999 7。

（二）方法的精密度和回收率（準(zhǔn)確度）

1.精密度： 根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T5009.11[3]中第7點(diǎn)對(duì)精密度的敘述：在重復(fù)條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值是算術(shù)平均值的多少為精密度. 8種不同的前處理樣品按要求計(jì)算出精密度，結(jié)果見表2.

兩種方法的精密度都符合要求，但高壓微波消解法的精密度最高其次是常壓微波消解法最后是干灰化法。

2.回收率（準(zhǔn)確度）試驗(yàn)：8種不同的前處理樣品，分別加入相同濃度50ng/ ml的砷標(biāo)準(zhǔn)液1ml，按3和4的步驟測(cè)定，計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果見表3.

由表3可以看出，As的加標(biāo)回收率在80.7% ～95.6%之間，可見不同的的前處理方法對(duì)部分比較難處理的試樣所測(cè)的結(jié)果影響是比較大的。

五、結(jié)論

（一）食用油在濕法消解時(shí)會(huì)浮在液面，加熱會(huì)造成爆沸或飛濺，導(dǎo)致回收率比微波消解的低，食用油濕法消解要先加硫酸，再加硝酸、高氯酸，否則先加硝酸易形成硝酸甘油脂類，易爆燃，但用微波消解這種易爆樣品安全性較差。由于上述兩種原因因此在稱取樣品時(shí)稱樣量不高于0.3g，這也導(dǎo)致回收率偏低.但 采用微波消解對(duì)食用油進(jìn)行前處理，具有消解速度快，試劑消耗少，過程易控制，空白低，無樣品揮發(fā)損失及玷污等優(yōu)點(diǎn)。能有效的提高試驗(yàn)效率，保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性回收率也比濕法消解高。

（二）導(dǎo)致兩種前處理測(cè)預(yù)混合飼料中砷的回收率總體偏低除了預(yù)混合飼料中所可能添加大量的鈣、銅、鐵、錳、鋅、硒等的干擾，要加相應(yīng)濃度的屏蔽劑外，還有在預(yù)混合飼料中砷存在形態(tài)較復(fù)雜，部分物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的砷化物并不能被消解成無機(jī)砷形態(tài)，從而引起總砷的測(cè)定回收率偏低，造成結(jié)果不準(zhǔn)確。但混合酸消解法的回收率比微波消解法高。

（三）在處理紫菜中微波消解系統(tǒng)對(duì)含有復(fù)雜形態(tài)的砷的水生生物性樣品存在消解不完全的情況，部分物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的砷化物并不能被消解成無機(jī)砷形態(tài)，從而引起總砷的測(cè)定回收率偏低，造成結(jié)果不準(zhǔn)確。紫菜中砷糖很豐富，砷糖在酸堿條件下會(huì)發(fā)生糖水解形成基礎(chǔ)糖元，在濕法消解下能較全轉(zhuǎn)成無機(jī)砷，所測(cè)的總砷回收率較高。

（四）在醬油的中砷存在形式比較簡(jiǎn)單，因此兩種前處理方法所測(cè)得的總砷回收率都較高，但敞開式消解樣品方法有易導(dǎo)致砷損失， 試劑用量大， 易引入沾污等缺陷。采用微波消化樣品， 由于在常壓密封罐中進(jìn)行， 所需試劑少， 砷元素?fù)p失小， 消化時(shí)間短， 再聯(lián)用高靈敏度的原子熒光光譜法測(cè)定，方法準(zhǔn)確， 快速方便.

總之，微波消解與干法和傳統(tǒng)的濕法消解相比它有快速、安全、有效及使用試劑少的優(yōu)點(diǎn)，消解溶液系統(tǒng)是一個(gè)循環(huán)消解過程，通過加壓加熱來達(dá)到破壞有機(jī)質(zhì)的目的。由于消解所需試劑很少，可以大大降低試劑空白值，但也有消解不全樣品。濕法消解相對(duì)微波消解等方法優(yōu)點(diǎn)在于，可憑經(jīng)驗(yàn)控制溫度和反應(yīng)速度，可以對(duì)應(yīng)不同基體樣品同時(shí)消解，樣品處理速度快，方法設(shè)備普及，試劑消耗少，實(shí)際工作中可以和其他方法互補(bǔ)使用。但濕法消解工作強(qiáng)度度大，若通風(fēng)條件不好長(zhǎng)期操作會(huì)影響操作員健康且敞開式消解樣品方法有易導(dǎo)致砷損失。可見樣品在處理過程中對(duì)痕量砷的檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度是有影響，我們?cè)跈z測(cè)時(shí)要根據(jù)具體設(shè)備情況，可憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)應(yīng)不同基體樣品選擇相應(yīng)的消解方法進(jìn)行消解，挑選檢出限較低，回收率、精密度較高、比較安全的處理方法進(jìn)行檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳慶生，李敏等主編 食品檢驗(yàn)濕法消解過程和機(jī)理探討 中國(guó)中醫(yī)藥咨詢 2010.7.259

[2]GB/T 13079-2006 飼料中總砷的測(cè)定 2007.3

[3] GB/T5009.11-2003 食品中砷的檢測(cè)（ 原子熒法） 食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法理化部分（一） 2004.5.71