梁書懷，蒙華毅，吳祖軍，江永紅

(廣西壯族自治區(qū)疾病預(yù)防控制中心，廣西南寧 530028)

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熟肉食品中7種有害重金屬元素的快速質(zhì)譜分析

梁書懷，蒙華毅，吳祖軍，江永紅

(廣西壯族自治區(qū)疾病預(yù)防控制中心，廣西南寧 530028)

[目的]為評(píng)價(jià)熟肉食品的安全性提供參考。[方法]采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)檢測(cè)熟肉食品中鉛、鎘、砷、鉻、鎳、鉈、汞的含量，掌握7種有害元素的含量狀況。樣品經(jīng)硝酸-過(guò)氧化氫體系高壓消解后，以Ge、In、Bi、Sc為內(nèi)標(biāo)元素消除非質(zhì)譜干擾，碰撞反應(yīng)池技術(shù)消除質(zhì)譜干擾，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。[結(jié)果]在優(yōu)化的最佳儀器工作參數(shù)下，各元素的檢出限均可達(dá)ng/L級(jí)，各元素的相關(guān)系數(shù)均大于0.999。選用黃豆標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)考察方法的可靠性，樣品的測(cè)定結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。[結(jié)論]該方法適用于熟肉中有害重金屬元素的快速檢測(cè)。

熟肉食品；重金屬元素；密閉高壓消解；電感耦合等離子體質(zhì)譜法

熟肉食品因色佳味美深受消費(fèi)者的青睞。為了迎合消費(fèi)者的口味，這類熟食在制作過(guò)程中極有可能違規(guī)添加重金屬含量較高的添加劑，人如果長(zhǎng)期過(guò)量攝入會(huì)引起臟器慢性中毒，引發(fā)心血管疾病甚至癌癥[1-2]。為了解市場(chǎng)上熟肉食品中有害重金屬元素的含量情況，筆者采用高靈敏度、低檢出限、準(zhǔn)確度高并且可進(jìn)行多元素同時(shí)在線分析的電感耦合等離子體質(zhì)譜法[3-5]對(duì)市售的20種熟食中的重金屬含量情況進(jìn)行了檢測(cè)，以期為該類食品的產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)提供參考。

1　材料與方法

1.1儀器與試劑Nexion 300D電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(PerkinElmer)；密閉高壓消解罐；Milli-Q Academic超純水系統(tǒng)?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)(Pb、Cd、As、Cr、Ni)溶液：1 000 mg/L；鍺、銦、鉍、鈧?cè)芤海? 000 mg/L。65%硝酸(Merck，優(yōu)級(jí)純)；30%過(guò)氧化氫(購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)，優(yōu)級(jí)純)。試驗(yàn)用水均為超純水(電導(dǎo)率0.05 μS/cm)，所有試驗(yàn)均在室溫(22 ℃)下完成。

1.2樣品處理稱取2.5 g左右熟肉食品于100 mL聚四氟乙烯材質(zhì)的密閉高壓消解內(nèi)罐中[試驗(yàn)前先把內(nèi)罐放在硝酸(20+80)溶液浸泡24 h，取出用純水沖洗干凈，往內(nèi)罐中加入約3.0 mL純硝酸在105 ℃下蒸煮1 h以上，純水洗凈，烘干備用]，加入10.0 mL硝酸和1.0 mL H2O2，放入外罐中擰緊放入烘箱，在設(shè)定的升溫條件下進(jìn)行消解(參考條件：100 ℃恒溫保持1 h，120 ℃保持2 h，140 ℃保持2 h，170 ℃保持2 h)。消解完成后，取出自然放冷至室溫。取出消解內(nèi)罐，用少量水沖洗上蓋內(nèi)壁，合并至罐中。將內(nèi)罐放在恒溫電熱板(100 ℃)上趕酸30 min(或者超聲脫氣15 min)，用水洗滌消解罐3～5次，洗液合并于50 mL塑料容量瓶中，用水定容，混勻。同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)和質(zhì)控樣。

2　結(jié)果與分析

2.1儀器工作條件的優(yōu)化用ICP-MS質(zhì)譜調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)試，使儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷和分辨率等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到測(cè)定要求。具體參數(shù)要求如下：Be>3000 CPS(CPS：counts per second，是指檢測(cè)器在單位時(shí)間內(nèi)采集到的離子計(jì)數(shù))；Mg>20000 CPS；In>50000 CPS；U>40000 CPS；CeO/Ce<2.5%；Ce++/Ce<3.0%。

2.2干擾的消除質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾是質(zhì)譜分析中的兩大類主要干擾。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定鉛、鉈、鎘、砷、鉻、鎳元素存在同量異位素、多原子、雙電荷離子等質(zhì)譜干擾(表1)，這些干擾的存在可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的偏高。為此，筆者采用碰撞反應(yīng)池技術(shù)(氦氣，流速5.0 mL/min)校正多原子離子對(duì)待測(cè)元素產(chǎn)生的質(zhì)譜干擾。非質(zhì)譜干擾主要源于樣品基體，克服基體效應(yīng)最直接有效的方法就是對(duì)樣品進(jìn)行稀釋和使用內(nèi)標(biāo)進(jìn)行校正，所以實(shí)驗(yàn)選擇通過(guò)在線加入高中低質(zhì)量數(shù)209Bi、115In、72Ge、45Sc內(nèi)標(biāo)溶液監(jiān)測(cè)信號(hào)變動(dòng)情況，用內(nèi)標(biāo)法定量，有效地克服了儀器的漂移，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。

表1　潛在的干擾

2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限用硝酸(2+98)溶液作為介質(zhì)，將1 000 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)(Pb、Cd、As、Cr、Ni)溶液逐級(jí)稀釋配制成0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L系列溶液；Hg單元素標(biāo)準(zhǔn)系列：0、0.05、0.10、0.20、0.40、0.80、1.00 μg/L；1.0 mg/L鍺、銦、鉍、鈧混合內(nèi)標(biāo)溶液工作液：用硝酸(2+98)溶液1 000 mg/L鍺、銦、鉍、鈧逐級(jí)稀釋得到。

標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)入ICP-MS后(在線加入內(nèi)標(biāo))，儀器自動(dòng)給出各元素的校準(zhǔn)方程[以待測(cè)元素/內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)值的比值作為縱坐標(biāo)(y)，以待測(cè)元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線]及相關(guān)系數(shù)，檢出限按11份空白溶液平行測(cè)定所得標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算，結(jié)果見表2。

表2　元素相關(guān)系數(shù)及檢出限

2.4方法可靠性試驗(yàn)選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)黃豆(GBW 10013)對(duì)方法的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行消解并測(cè)定(n=6)，結(jié)果見表3。

表3國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值及測(cè)定結(jié)果

Table 3Determination results and standard value of certified reference materials

元素(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Element參考值Referencevalue實(shí)驗(yàn)測(cè)定值MeasuredvalueRSD∥%Pb(10-6)0.190±0.0300.2104.2Cd(10-9)35.0±6.037.02.1As(10-6)0.062±0.0140.0673.7Cr(10-6)1.800±0.3002.0002.8Ni(10-6)0.930±0.1000.9003.3Hg(10-9)1.51.404.7

2.5樣品重金屬含量稱取20份熟肉食品采用實(shí)驗(yàn)消解方法消解后測(cè)定其中鉛、鎘、砷、鉻、鎳、鉈、汞的含量，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。由表4可以看出，普通的熟食中鉛、鎘、砷、鎳和汞含量均很低，整體質(zhì)量比較安全，只有個(gè)別樣品的鉻含量偏高，這可能是由于極個(gè)別地區(qū)的生長(zhǎng)環(huán)境或者是食品原料及使用的餐具溶出造成的。

表4　20份熟肉食品中重金屬含量檢測(cè)結(jié)果

3　結(jié)論

建立了密閉高壓消解技術(shù)-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定熟肉食品中有害重金屬的方法，并通過(guò)對(duì)黃豆標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析，并對(duì)該方法在實(shí)際樣品分析中的準(zhǔn)確性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，該方法溶樣快速?gòu)氐?、空白值低，?zhǔn)確性高，結(jié)果重現(xiàn)性好。

[1]席淑華，孫貴范，孫文娟，等.砷對(duì)仔代大鼠神經(jīng)行為和學(xué)習(xí)記錄功能影響[J].中國(guó)公共衛(wèi)生，2006，22(5)：559.

[2]馬艷琴，王俊東.環(huán)境污染與心血管系統(tǒng)疾病關(guān)系研究進(jìn)展[J].中國(guó)公共衛(wèi)生，2011，27(6)：801.

[3]王小如.電感耦合等離子體質(zhì)譜應(yīng)用實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[4]蒙華毅，吳祖軍，梁書懷，等.動(dòng)態(tài)反應(yīng)池-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定動(dòng)物肝臟中16種稀土元素[J].分析試驗(yàn)室，2015，34(1)：91-94.

[5]蒙華毅，梁書懷，吳祖軍.碰撞反應(yīng)池-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定甘蔗中的9種重金屬元素[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè)，2015，51(9)：920-923.

Rapid Mass Spectrometry of Seven Kinds of Heavy Metal Elements in Cooked Meats

LIANG Shu-huai,MENG Hua-yi,WU Zu-jun et al

(Guangxi Center for Disease Prevention and Control,Nanning,Guangxi 530028)

[Objective]To detect the content of Pb,Cd,As,Cr,Ni and Hg contents in cooked meats by ICP-MS,to grasp the content status of these seven harmful elements,and to provide

for the evaluation of the safety of cooked meats.[Method]Sample were dissolved by HNO3and H2O2.Ge,In,Bi and Sc were selected as the internal standard elements to overcome non-spectroscopic interference and helium was used as reaction gas to eliminate mass spectroscopic interference.Simultaneous determination was carried out by inductively coupled plasma mass spectrometry.[Result]Under the optimum condition,the detection limits could reach up to ng/L level,with elemental correlation coefficient over 0.999.The method was tested using national standard substance (soybean GBW10013) and the results were in good agreement with the recommended values.[Conclusion]This method is suitable for rapid determination of heavy elements in cooked meats.

Sealed high pressure digestion;Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS);Cooked meats;Heavy metal elements

廣西衛(wèi)計(jì)委自籌經(jīng)費(fèi)科研課題(Z2014634)。

梁書懷(1979-)，男，廣西玉林人，主管技師，從事理化檢驗(yàn)分析工作。

2016-07-11

TS 207.5+1

A

0517-6611(2016)25-035-02