楊立華，翟士星，王建萍，李建兵，翟 鈺，谷小鳳，王曉濱，王 婷

（1.青島市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)研究所，山東青島266061；2.國(guó)家海洋精細(xì)化工及生物制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，山東青島266061；3.青島市標(biāo)準(zhǔn)化研究院，山東青島266061；4.青島市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，山東青島266061）

嬰幼兒配方奶粉中鋁含量的測(cè)定

楊立華1，2，翟士星1，2，王建萍3，李建兵2，4，翟 鈺1，2，谷小鳳1，2，*王曉濱1，2，王 婷1，2

（1.青島市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)研究所，山東青島266061；2.國(guó)家海洋精細(xì)化工及生物制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，山東青島266061；3.青島市標(biāo)準(zhǔn)化研究院，山東青島266061；4.青島市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，山東青島266061）

通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)加入、微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定嬰幼兒配方奶粉中鋁的定量分析方法，對(duì)微波消解程序進(jìn)行優(yōu)化，消解溫度控制在220℃，消解時(shí)間25 min為最佳。該方法檢出限為0.009 mg/kg，不同基體下線性相關(guān)系數(shù)為0.999 3～1.000，加標(biāo)回收率為97%～103%，具有線性范圍寬、檢出限低、精密度好、回收率高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，消除了基質(zhì)中其他元素的影響，能夠快速準(zhǔn)確地測(cè)定嬰幼兒配方奶粉中鋁含量。

標(biāo)準(zhǔn)加入法；電感耦合等離子體-質(zhì)譜（ICP-MS）；鋁；嬰幼兒配方奶粉

0 引言

鋁是地殼中含量比較豐富的金屬元素，但其并不是人體必需的微量元素。近年來(lái)有研究表明，人體如果攝入過(guò)量的鋁會(huì)妨礙正常鈣、磷的代謝，擾亂中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引發(fā)骨質(zhì)疏松、消化功能紊亂和促發(fā)老年癡呆等疾病[1]。鋁對(duì)嬰幼兒的危害更是毋庸置疑，嬰幼兒期是人體骨骼和智力發(fā)育最重要的階段，鋁的過(guò)量攝入會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育受損，導(dǎo)致智力障礙等[2]。嬰幼兒飲食相對(duì)單一，主要以嬰幼兒配方奶粉為主，因此為保護(hù)嬰幼兒身體健康，研究測(cè)定嬰幼兒配方奶粉中鋁的含量有著重要意義。

近年來(lái)，隨著檢測(cè)技術(shù)和儀器的不斷發(fā)展，石墨爐原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）、電感耦合等離子光譜法（ICP-OES）等方法已應(yīng)用于金屬的測(cè)定[3-9]。質(zhì)譜法ICP-MS相對(duì)于光譜法ICP-OES測(cè)定靈敏、準(zhǔn)確檢出限較低[10-11]，適合低含量嬰幼兒配方奶粉中鋁的檢測(cè)，并且ICP-MS法測(cè)定食品中鋁的質(zhì)量濃度已于2009年制定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[12]。但對(duì)于乳制品中鋁的測(cè)定，由于基質(zhì)較為復(fù)雜、鋁質(zhì)量濃度較低等原因，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改進(jìn)方可適于該類(lèi)樣品的測(cè)定。微波消解法對(duì)大多數(shù)的樣品都能消化完全，且簡(jiǎn)便、快速、空白低[13]。為此，根據(jù)樣品的特點(diǎn)對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn)，二者相結(jié)合能更好地滿(mǎn)足嬰幼兒配方奶粉分析測(cè)定要求。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 7500系ICP-MS型，Agilent公司產(chǎn)品；微波消解儀，配聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）、消解內(nèi)罐（Milestone）、超純水機(jī)（ELGA）。

硝酸（超高純UP級(jí)）、鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB04-1713-2004）、質(zhì)譜調(diào)諧液（混合溶液質(zhì)量濃度為1.0 mg/L）、內(nèi)標(biāo)溶液（混合溶液質(zhì)量濃度為1.0 mg/L）均為Agilent公司產(chǎn)品；超純水（18.2 MΩ/cm）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 ICP-MS儀器條件

使用儀器調(diào)諧液調(diào)整儀器各項(xiàng)指標(biāo)，使儀器靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到測(cè)定要求。儀器主要參數(shù)如下：射頻功率1 850 W；采樣錐材料，鎳錐；載氣流速（氬氣）0.80 L/min；輔助氣流速（氬氣）0.40 L/min；等離子氣流速（氬氣）15 L/min；分析泵速0.10 r/s；霧化器，同心霧化器；霧化室，石英雙通道，Piltier半導(dǎo)體控溫于2.0±0.1℃；炬管，石英一體化，Shield torch屏蔽炬；在線內(nèi)標(biāo)，鈧（Sc）。

1.2.2 試樣處理

稱(chēng)取樣品約0.5 g（精確到0.000 1 g），放入清洗好的微波消解罐中，加入濃硝酸8 mL，蓋好罐體后將消解罐放置于微波消解儀中，啟動(dòng)升溫程序進(jìn)行消解。結(jié)束后，取出微波消解罐，放到通風(fēng)櫥內(nèi)，待冷卻至室溫，打開(kāi)微波消解罐。將消解后的溶液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用一級(jí)水沖洗消解罐3～4次，并入消解溶液中，用一級(jí)水定容至刻度。同時(shí)，依照上述方法做樣品空白。

1.2.3 鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確移取1 000 mg/L鋁標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液100 μL到100 mL的容量瓶，用5%的硝酸定容至刻度，混勻即為1 000 μg/L的中間儲(chǔ)備液。

分別移取0.1，0.5，1.0，5.0，10.0 mL的1 000 μg/L的鋁中間儲(chǔ)備液于100 mL容量瓶中（瓶?jī)?nèi)預(yù)先加入0.5 g消解好的奶粉溶液，然后加入50 mL左右的一級(jí)水），用5%的硝酸定容至刻度，即為檢測(cè)鋁溶液工作曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 微波消解程序優(yōu)化

為探究鋁的消解溫度和消解時(shí)間對(duì)鋁回收的影響，進(jìn)行優(yōu)化微波消解程序試驗(yàn)。微波消解已知鋁質(zhì)量濃度10 mg/kg的奶粉，恒定微波消解時(shí)間30 min，設(shè)定消解溫度分別為150，180，200，220，240℃，測(cè)得最后數(shù)值。

消解時(shí)間與消解奶粉中測(cè)得鋁質(zhì)量濃度見(jiàn)圖1。

圖1 消解時(shí)間與消解奶粉中測(cè)得鋁質(zhì)量濃度

恒定微波消解溫度220℃，設(shè)定消解時(shí)間分別為10，15，20，25，30，35 min測(cè)得數(shù)值。從圖1可以看出，當(dāng)消解時(shí)間為25 min時(shí)，可以消解完全，回收效率最好，為最佳消解時(shí)間。

消解溫度與消解奶粉中測(cè)得鋁質(zhì)量濃度見(jiàn)圖2。

圖2 消解溫度與消解奶粉中測(cè)得鋁質(zhì)量濃度

從圖2可以看出，當(dāng)消解溫度為220℃時(shí)，可以消解完全，回收效率最好，為最佳消解溫度。

從以上試驗(yàn)可以得出結(jié)論，奶粉中鋁的最佳消解條件是消解溫度220℃，消解時(shí)間25 min。

2.2 方法檢出限及標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別移取0.1，0.5，1.0，5.0，10.0 mL的1 000 μg/L的鋁中間儲(chǔ)備液于100 mL容量瓶中，瓶?jī)?nèi)預(yù)先加入0.5 g消解好的不同品牌和配方奶粉溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。不同品牌和配方奶粉基質(zhì)下鋁的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率及截距不同，奶粉2、奶粉3和奶粉6與其他奶粉的鋁標(biāo)準(zhǔn)曲線明顯不同，因此不能簡(jiǎn)單地用外標(biāo)法來(lái)測(cè)定。在測(cè)試不同配方奶粉時(shí)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)加入法來(lái)測(cè)定鋁含量，以減少基體干擾。

不同品牌和配方奶粉基質(zhì)下鋁的標(biāo)準(zhǔn)曲線關(guān)系見(jiàn)表1。

2.3 精確度試驗(yàn)

選取奶粉本底鋁質(zhì)量濃度0.32，0.58，0.28 mg/kg，分別對(duì)添加了低、中鋁質(zhì)量濃度（0.1，5.0 mg/kg）的鋁奶粉溶液重復(fù)測(cè)定6次，回收率在97%～103%，精密度在1.8%～4.2%。

精確度試驗(yàn)見(jiàn)表2。

2.4 方法檢出限確認(rèn)

根據(jù)精密度試驗(yàn)，按照IUPAC規(guī)定，鋁低水平加標(biāo)鋁質(zhì)量濃度為0.1 mg/kg平行測(cè)定6次的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法檢出限，范圍為0.009～0.004 mg/kg，即認(rèn)為是0.009 mg/kg；10倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為定量限，范圍為0.030～0.013 mg/kg，即認(rèn)為是0.03 mg/kg。

2.5 樣品的測(cè)定

經(jīng)對(duì)12份奶粉用標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果在0.11～1.30 mg/kg，若直接以5%的硝酸為基體，檢測(cè)結(jié)果為0.32～2.86 mg/kg。由此可見(jiàn)，基體對(duì)奶粉中鋁的測(cè)試不可忽視。

表1 不同品牌和配方奶粉基質(zhì)下鋁的標(biāo)準(zhǔn)曲線關(guān)系

表2 精確度試驗(yàn)

3 結(jié)論

試驗(yàn)建立了標(biāo)準(zhǔn)加入、微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定奶粉中鋁含量，該方法消除了基質(zhì)干擾，回收率好、準(zhǔn)確有效，比現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)檢出限低，能更好地滿(mǎn)足嬰幼兒配方奶粉分析測(cè)定要求。

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Determination of Aluminum in Infant Formula Milk Power

YANG Lihua1，2，ZHAI Shixing1，2，WANG Jianping3，LI Jianbing2，4，ZHAI Yu1，2，GU Xiaofeng1，2，*WANG Xiaobin1，2，WANG Ting1，2
（1.Research Institute of Qingdao Testing Technology of Product Quality，Qingdao，Shandong 266061，China；2.National Quality Supervision&Testing Center of Marine Fine Chemical and Biological Products，Qingdao，Shandong 266061，China；3.Qingdao Institute of Standardization，Qingdao，Shandong 266061，China；4.Qingdao Product Quality Supervision and Testing Research Center，Qingdao，Shandong 266061，China）

To establish a standard addition method and microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectrometry method to determine aluminum in infant formula milk power.The microwave digestion procedure is optimized and the best digestion condition is holding 220℃，25 mins.The detection limit is 0.009 mg/kg，and the linear correlation coefficient is 0.999 3～1.000 at different matrixs with the good recovery in the range of 97%～103%．The proposed method permits efficient and accurate determination of aluminum in infant formula milk power with wide linear range，low detection limit，good precision and high recovery and good repeatability，eliminating other elements interferences.

standard addition method；inductively coupled plasma-mass spectrometry（ICP-MS）；aluminum；infant formula milk power

TS252.51

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.045

1671-9646（2017）05b-0059-03

2017-04-17

楊立華（1984—），女，碩士，工程師，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)技術(shù)。*

王曉濱（1971—），男，碩士，研究員，研究方向?yàn)楣こ碳夹g(shù)應(yīng)用。