李瑜 劉營營 楊霄 馬洪濤 范瑩瑩

摘要：以測定大蒜中微量元素含量為例，采用火焰原子吸收光譜法測定其中的Mg、Ca、Fe、Cu、Mn、Zn 6種元素含量，采用HCJ -AFS法測定其中Se元素含量。探究氫化物發(fā)生一原子熒光光譜法（HG-AFS）測定硒元素含量干擾情況及其消除，完善HG-AFS法測定硒含量方法，并提供科學理論依據。結果表明，大蒜中7種元素在相應的濃度范圍內線性良好，相關系數R2在0.9931-（）.9996之間，7種元素的加標回收率均在92.1%-103.1%之間。干擾實驗發(fā)現，Mn、Cu含量在達到1μg/mL時會對5ng/mL Se的測定造成干擾，為消除干擾進行了干擾消除實驗。發(fā)現當鐵氰化鉀作為掩蔽劑時，無法消除Mn對Se測定中產生的影響，而對于Cu產生的干擾可有效消除;當K3[Fe（CN）6]添加量達到0.15%時，Se測定回收率基本達到平衡，回收率為108.86%。Mn和Cu的混合影響可以用（）.（）5%的K3[Fe （CN）6]進行消除，消除后回收率為101.3%，影響基本完全消除。當K3[Fe （CN）6]添加量達到0.15%時，回收率達到平衡，為116.992%。綜合分析表明，HG-AFS法適用于大蒜中硒含量的測定，并且K3[Fe （CN）6]可以有效消除HG-AFS法測定硒含量過程中Cu和Mn對Se含量測定過程中的混合影響。

關鍵詞：硒含量;氫化物發(fā)生一原子熒光法;干擾實驗

大蒜是百合科蔥屬植物的地下塊莖，以食物調味劑進入到人們生活已有千年之久[1]。大蒜營養(yǎng)豐富，化學成分復雜，富含多種糖類、蛋白質、氨基酸等生物活性物質，具有開胃健脾、驅寒除濕、抗菌、提高免疫力等功效[2]。大蒜中還含有多種人體所需的微量元素，如錳、鋅、銅、硒等[3]?，F代醫(yī)學研究表明，微量元素是人體重要的組成部分，對于人體循環(huán)代謝必不可少，缺少時可引起各種疾病。微量元素在人體內不僅可以提供促進機體合成生命活動所需要的物質，而且還可以提高酶的活性，在器官系統(tǒng)的發(fā)育、代謝、合成和功能中發(fā)揮重要作用[4]。大蒜的品質除了與土壤和氣候條件密切相關外，可能與其生長過程中有益微量元素參與的生化作用也有一定關系[5]。

原子吸收光譜法具有分析快速、準確度高、分析元素種類多樣等優(yōu)點[6]，普遍應用在食品、飼料、農業(yè)、醫(yī)藥等多個行業(yè)，在食品行業(yè)尤其是重金屬檢測方面應用廣泛[7]。原子熒光光譜具有科學快速、準確度高、靈敏度高等[8-9]優(yōu)勢，在環(huán)境科學領域[10]、高純度物質探測、礦物質檢測、水質檢查、生物制品檢測、醫(yī)學應用分析[11]以及食品檢測[12-13]中被廣泛應用[14]。原子熒光光譜法在食品監(jiān)測中被廣泛應用在食品中礦物質及重金屬元素含量的測定[15]、食品添加劑及防腐劑等相關有害物質的檢測[16]、污染物檢測[17]、氨基酸含量測定[18]等。

目前對于元素干擾方面的研究不多，尤其是對于HG-AFS法測定硒含量過程中的干擾研究更是少之又少。待測元素的干擾不是獨立存在的，但是在干擾消除時依舊是按照各元素分開解決。目前元素干擾的消除方法有基體消除n9I、內標法[20]、添加掩蔽劑消除法[21]、軟件校正[22]、背景扣除法[23]。本著重探究大蒜中各元素對硒含量測定時產生的影響，并利用添加掩蔽劑鐵氰化鉀對其產生的影響進行干擾消除情況探究，完善HG -AFS法測定硒含量方法，為HC -AFS法測定Se含量測定元素干擾提供科學依據。

一、材料與方法

（一）試劑與材料

大蒜：市售。硝酸（HNO3，分析純，煙臺市雙雙化工有限公司）;鹽酸（HCI，分析純，煙臺市雙雙化工有限公司）;氫氧化鈉（NaOH，分析純，國藥集團化學試劑有限公司）;硼氫化鈉（NaBH4，分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司）;鐵氰化鉀（K，[Fe （CN）6]，分析純，天津市致遠化學試劑有限公司）;Se標準儲備液（1000μg/mL，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院）;Fe、Mg、Zn、Ca、Cu、Mn標準儲備液（1000μg/mL，中國計量科學研究院）

（二）儀器與設備

Z - 2000系列原子吸收分光光度計（日本HITACH-ICO）;PF6-1非色散原子熒光光度計（北京通用儀器有限責任公司）;CEM MARS 240（50微波消解儀（MAT-THEWS，NC））;BFGS-20A趕酸器（北京信合達科技有限公司）;BT 224 S sartorius電子分析天平（河南兄弟儀器設備有限公司）;DHC -9073BS-Ⅲ電熱恒溫鼓風干燥箱（上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司）;7種元素空心陰極燈及玻璃儀器。

（三）方法

1、標準溶液的配制。Mn、Mg、Cu、Zn系列標準溶液：每次吸取標準儲備溶液0.25mL于25mL容量瓶中，加5%硝酸定容至刻度線制成標準使用液，再用標準使用液配制成濃度（μg/mL）梯度為0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0的系列標準溶液。

Ca和Fe系列標準溶液：每次吸取標準儲備液0.5mL于25mL容量瓶中，加5%硝酸定容至刻度線處制成標準使用液，再用標準使用液配制成濃度（μg/mL）梯度為O、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0的系列標準溶液。

Se標準溶液：因氫化物發(fā)生一原子熒光光度計可以進行濃度自動稀釋，因此，取標準儲備液O.lmL于lOmL容量瓶中，用10%鹽酸溶液定容至刻度線處，制成標準使用液I;從I液中取O.lmL于lOmL容量瓶中，用10%鹽酸溶液定容至刻度線處，制成標準使用液Ⅱ;從Ⅱ液中取5mL于50mL容量瓶中，用10%鹽酸溶液定容至刻度線處，制成10ng/mLSe標準使用液。

2、原料處理。大蒜剝去外皮，用去離子水洗凈，切成Smm左右的薄片，105℃下烘至恒重，置于粉碎機中粉碎，過60目篩，放入干燥器內備用。稱取蒜粉0.5000g放入消解管中，移至通風櫥內加5mL濃硝酸后放人微波消解儀中進行微波消解，見表1（微波消解儀的消解程序參照GB5009.268 - 2016241）。待消解結束后冷卻取出，置于趕酸器內150℃下趕酸，待消解管中的消解液澄清透亮無黃煙產生，剩余1 - 2mL，冷卻，轉移至25mL容量瓶中。Se待測組用10%鹽酸溶液定容至刻度線處，剩余6種元素待測樣品組用5%硝酸溶液定容至刻度線處。

二、結果與分析

（一）方法先行和檢出限

用7種標準溶液做標準曲線，根據標準溶液各濃度梯度所產生的響應值與濃度關系，得到兩者關系的一元線性回歸方程以及繪制出以濃度C（μg/ mL，Se元素的標準曲線濃度C的單位為ng/ mL）為橫坐標，吸光值或熒光值為縱坐標的標準曲線，得到7種元素的線性回歸方程和相關系數（見表4）。在實驗條件下，選取空白溶液，平行測定11次，以3倍濃度值的標準偏差為方法檢出限[25 -27]，計算的方法檢出限見表4。

由表4可知，各元素標準曲線的相關系數在0.9931 -0.9996之間，說明元素的濃度與吸光值或熒光值在研究濃度范圍內呈現良好的線性關系，可用于樣品微量元素的測定。7種元素檢測方法的檢出限在0.00838 - 0.59592μg/mL范圍內，方法靈敏度高。

（二）加標回收率實驗

為了驗證實驗方法的準確性，對樣品進行了加標回收率實驗，見表5。由表5可知，Se、Mg、Ca、Fe、Cu、Mn、Zn這7種元素的加標回收率在92.1% - 103.1%之間，表明該法具有較好的準確度。

（三）樣品各微量元素含量的測定

通過測定樣品對不同元素的吸光度（或熒光度）大小，根據各元素的標準曲線回歸方程可以計算得出樣品中相應微量元素的平均含量，結果見表6。

由表6可知，這7種元素測定的RSD在0.24% - 6.03%范圍內，相對標準偏差較小，在選擇的工作條件下穩(wěn)定好，能準確測定大蒜中這7種元素的含量。

注：因原子吸收分光光度計對于Mg的線性范圍較窄，且大蒜中Mg含量遠遠超出其線性范圍，故Mg待測樣品組稀釋25倍。

（四）單元素干擾實驗

大蒜中主要含有Mg、Ca、Zn、Fe、Cu、Mn微量元素，因此，本實驗考察Mg、Ca、Fe、Cu、Mn、Zn對Se元素測定的干擾，結果見表7。表7表明，于5 ng/mL的Se標準溶液中分別加入1μg/mL、2μg/mL Mn元素，1.5μg/mL、3μg/mLCu元素時，對待測元素硒的測定存在影響;于5 ng/mL的Se標準溶液中分別加入最大量Mg、 Fe、Zn、Ca共存單元素時，對待測元素硒的測定基本無影響。

（五）混合多元素干擾實驗

本實驗探究了不同濃度共存元素對5ng/mL的硒標準溶液的測定影響。實驗結果如表8所示。表8表明，混合干擾元素對硒的測定存在影響.因此下面針對Mn、Cu元素對硒元素測定的影響范圍進行探究。

（六）Cu、Mn對硒元素測定時的影響

本實驗探究了不同濃度梯度Cu、Mn元素對5ng/mL的硒標準溶液的測定影響。實驗結果見圖1所示。

圖1表明，隨著Mn元素添加量的增加，5ng/mL Se元素測定回收率逐步上升，當Mn元素含量超過1μg/mL時，Sng/mL Se元素測定的回收率超過110%，因此超過1μg/mL的Mn元素對5ng/mL的Se測定具有正影響。隨著Cu元素添加量的增加，5ng/ mL Se元素測定回收率在逐步下降，當Cu元素添加量超過1μg/mL時，5ng/mL Se元素測定的回收率低于90%，因此，Cu元素含量超過1μg/mL時對5ng/mL Se元素的測定具有負影響。

（七）干擾消除實驗

分別移取濃度為10μg/mL的銅標準溶液3.75mL于6個25mL容量瓶中;移取濃度為10μg/mL的錳標準溶液2.5mL于6個25mL容量瓶中;移取濃度為10μg/mL的銅標準溶液3.75mL于6個25mL容量瓶中，并移取濃度為10μg/mL的錳標準溶液2.5mL于其中;每個容量瓶中準確加入1.25mL濃度為100ng/mL的硒標準溶液，并依次加入1%鐵氰化鉀[28-29]0mL、1.25mL、2.5mL、3.75mL、SmL、6.25mL、7.5mL后，用10%鹽酸溶液稀釋、定容，搖勻，待測。用原子熒光光度計依次測定上述容量瓶中溶液的硒濃度，計算回收率，以回收率的大小評定抗干擾劑濃度的優(yōu)劣。結果如圖2、圖3和圖4所示。

由圖2可知，掩蔽劑的加入不僅沒有消除Mn元素對硒測定過程中產生的影響，反而加大了這種影響，因此，鐵氰化鉀不適合作為Mn元素的掩蔽劑。

由圖3可知，鐵氰化鉀可以有效地消除Cu元素對于硒元素測定過程中產生的負影響，并且當鐵氰化鉀的添加量為0.1%時可以基本完美的消除其產生的負影響，在鐵氰化鉀的添加量到達1.5%之后，硒元素測定的回收率基本不變。因此，選擇添加量為0.1%的鐵氰化鉀作為最佳Cu掩蔽劑濃度。

由圖4可知，當掩蔽劑的添加量達到0.05%時，基本消除Mn和Cu元素混合對硒測定過程中產生的影響，硒測定回收率達到101.3%。當掩蔽劑添加量超過0.15%時，硒測定的回收率達到116.992%，并基本達到平衡。

三、結論

實驗證明，利用微波消解一火焰原子吸收光譜法測定大蒜中Mg、Ca、Fe、Cu、Mn、Zn元素含量，和用氫化物發(fā)生一原子熒光光譜法測定大蒜中Se元素含量的方法具有準確度高、選組型好、干擾小、可多元素同時測定的優(yōu)點，且方法簡便，易于操作。

實驗發(fā)現Mn、Cu元素對硒元素含量測定造成不同程度的影響，掩蔽劑鐵氰化鉀對于Mn的影響不僅沒有消除反而增大了這種影響，證明了鐵氰化鉀不適合消除Mn元素對硒含量測定的影響。掩蔽劑鐵氰化鉀對于Cu元素對硒測定過程中產生的影響具有很好的掩蔽效果，并且在掩蔽劑添加量為0.1%時掩蔽效果最好。對于Mn、Cu混合元素的干擾，掩蔽劑鐵氰化鉀也有很好的掩蔽效果，當掩蔽劑添加量為0.05%時掩蔽效果最佳，硒元素測定回收率為101.30%。但是在大蒜中的Mn和Cu含量并不是很高，且大蒜中組分復雜，還不足以對大蒜中Se含量的測定造成顯著性影響，因此，可在進行大蒜中Se含量測定時忽略Mn和Cu元素對其產生的影響，但是在其他含Mn、Cu含量高的作物或者樣品中可使用鐵氰化鉀作為掩蔽劑消除其對Se含量測定時產生的影響。

隨著“富硒產品”的興起，對于食品中硒元素的研究越來越多，尤其是針對硒元素形態(tài)的分析分離的研究成為研究熱點。食品中的硒元素并不是都可以被人體吸收利用，僅有機硒可以被人體吸收利用。因此，對于大蒜中微量元素含量的測定將不再僅限于總含量的測定，后期將針對易于人體吸收的微量元素形態(tài)的分析分離做進一步研究。

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