梅 凡

[名成騰德檢測服務(wù)(福州)有限公司， 福建 福州 350000]

硒是人體每日必須補充的微量元素，具有抗氧化、增強免疫力、調(diào)節(jié)甲狀腺功能等作用[1-3]。植物中的有機硒是人體獲取硒最安全最重要的途徑[4-5]。眾多植物來源中，黃芪屬植物對硒的富集能力較強，是較好的補硒來源[6]。黃芪于2018年被我國衛(wèi)生和計劃生育委員會列為既是食品又是中藥材試點生產(chǎn)物質(zhì)，其富硒功效研究近年來備受關(guān)注[7-9]。然而體內(nèi)硒的補充并非越多越好，中國居民膳食營養(yǎng)素參考指南中對硒的每日攝入量進行了規(guī)定[10]，如果過量補充則會導致中毒，出現(xiàn)脫發(fā)、脫甲等癥狀[11]，因此對黃芪中硒含量進行準確、靈敏的檢測具有重要意義。

目前食品中硒的常用檢測方法有電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、氫化物原子熒光光譜法和熒光分光光度法[12]。電感耦合等離子體質(zhì)譜法所用儀器價格昂貴，儀器操作較復雜，并且測試過程中基質(zhì)干擾大[13]；熒光分光光度法需要消除熒光雜質(zhì)和控制空白值[14]；氫化物原子熒光光譜法具有抗干擾能力強的特點，可不使用抗干擾試劑，操作簡便，重現(xiàn)性好，精密度高，更適合于食品中硒含量的測定[15-16]。本研究采用氫化物原子熒光光譜法檢測硒含量，以黃芪成分分析標準物質(zhì)對儀器條件、試劑條件和消解條件進行優(yōu)化，并在優(yōu)化條件下測定黃芪中硒的含量，建立一種簡單、準確度高的測硒方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1試驗材料 黃芪成分分析標準物質(zhì)(GBW10028，硒含量0.071 mg·kg-1，購于物化探究所化探分析質(zhì)量監(jiān)控站)；黃芪(飲片，購于福州好藥師藥店)。

1.1.2主要試劑 硒標準液(濃度1 000 μg·mL-1，國家有色金屬及電子材料分析測試中心)；鹽酸(優(yōu)級純，西隴科學股份有限公司)；硼氫化鉀(KBH4)(分析純，天津永大化學試劑有限公司)。

1.1.3硒標準溶液配制 參考GB 5009.93-2017《食品中硒的測定》中的方法[17]，準確吸取1.00 mL硒標準溶液(1 000 μg·mL-1)于10 mL容量瓶中，加5%鹽酸溶液定容，配制成100 μg·mL-1硒標準中間液。準確吸取1.00 mL硒標準中間液于100 mL容量瓶中，用5%鹽酸溶液定容，配制成1 μg·mL-1硒標準使用液。再分別準確吸取1 μg·mL-1硒標準使用液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mL于100 mL容量瓶中，各加入10 mL鐵氰化鉀溶液(100 g·L-1)，用5%鹽酸溶液定容，配制成0、5.00、10.0、20.0、30.0、40.0 μg·L-1的硒標準系列溶液。

1.2 儀器與設(shè)備

雙道原子熒光光度計(AFS-23OE，北京海光儀器公司)；電子天平[AR224CN型號，奧豪斯儀器(常州)有限公司]。

1.3 試驗方法

1.3.1樣品前處理 精確稱取樣品0.500 0 g于錐形瓶中，加入10 mL硝酸-高氯酸混合酸(9∶1)，消化過夜后，于電熱板上加熱至剩余體積為2 mL左右，溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙產(chǎn)生后進行冷卻，再加入6 mol·L-1鹽酸溶液，并繼續(xù)加熱至溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙出現(xiàn)，冷卻后轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，加入2.5 mL鐵氰化鉀溶液(100 g·L-1)，用水定容備用。

1.3.2儀器和測量條件 總燈電流80 mA；輔陰極燈電流40 mA；光電倍增管負高壓300 V；原子化器高度10 mm；載氣流量400 mL·min-1；屏蔽氣流量1 000 mL·min-1；讀數(shù)時間15 s；延遲時間2.0 s。

1.3.3儀器條件優(yōu)化方法 根據(jù)1.3.1的前處理方法，在黃芪成分分析標準物質(zhì)濃度、載流試劑和其他測量條件不變情況下，綜合考慮儀器本身工作性能的限制，儀器條件參照1.3.2，分別研究不同負高壓(250～300 V)和燈電流(60～80 mA)對黃芪成分分析標準物質(zhì)中硒熒光強度的影響。

1.3.3載流試劑條件優(yōu)化方法 根據(jù)1.3.1的前處理方法，在黃芪成分分析標準物質(zhì)濃度、儀器和測量條件不變情況下，綜合考慮載流試劑濃度范圍對儀器的影響，儀器條件參照1.3.2，分別研究不同載流鹽酸濃度(1%～6%)和還原劑硼氫化鉀濃度(2～14 g·L-1)對黃芪成分分析標準物質(zhì)中硒熒光強度的影響。

1.3.6消解條件優(yōu)化方法 以黃芪成分分析標準物質(zhì)為材料，前處理方法參照1.3.1，儀器條件參照1.3.2，采用濕法消解，分別研究不同鹽酸體積(2、3、4、5 mL)和消解時間(30、60、90、120、150 min)對黃芪成分分析標準物質(zhì)中硒元素提取量的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 儀器條件優(yōu)化

2.1.1負高壓對硒熒光強度的影響 由圖1可知，在負高壓250～300 V范圍內(nèi)，隨負高壓值增大，熒光強度逐漸增大，在300 V時熒光強度最大，因此300 V負高壓為測硒的較優(yōu)條件。

圖1 負高壓對熒光強度的影響Fig.1 Effect of the negative high voltage on the fluorescence intensity

2.1.2燈電流對硒熒光強度的影響 由圖2可知，在燈電流60～80 mA范圍內(nèi)，隨燈電流增大，熒光強度逐漸增大，在80 mA時熒光強度最大，因此80 mA燈電流為測硒的較優(yōu)條件。

圖2 燈電流對熒光強度的影響Fig.2 Effect of the lamp current on the fluorescence intensity

2.2 試劑條件優(yōu)化

2.2.1載流鹽酸濃度對硒熒光強度的影響 由圖3可知，在鹽酸體積濃度1%～6%范圍內(nèi)，隨鹽酸濃度增加，熒光強度呈先增大后減小的趨勢，在鹽酸濃度為2%時熒光強度最大，因此選擇2%載流鹽酸濃度作為測硒的較優(yōu)條件。

2.2.2硼氫化鉀濃度對硒熒光強度的影響 由圖4可知，在硼氫化鉀濃度2～14 g·L-1范圍內(nèi)，隨硼氫化鉀濃度增加，熒光強度逐漸增大，在硼氫化鉀濃度12～14 g·L-1時熒光強度達到12 000 A.U以上，但硼氫化鉀濃度在14 g·L-1時的熒光強度比12 g·L-1時只增加了2.4%，考慮到硼氫化鉀溶液濃度過高可能會產(chǎn)生大量氫氣對硒氫化物產(chǎn)生稀釋作用，因此選擇12 g·L-1硼氫化鉀溶液濃度作為測硒的較優(yōu)條件。

圖3 鹽酸濃度對熒光強度的影響Fig.3 Effect of the concentration of hydrochloric acid on the fluorescence intensity

圖4 硼氫化鉀濃度對熒光強度的影響Fig.4 Effect of the concentration of potassium borohydride on the fluorescence intensity

2.3 標準曲線繪制

在上述最優(yōu)儀器和試劑條件下，對硒標準溶液進行測定，建立標準曲線(圖5)。線性方程為y=319.802x-119.659，相關(guān)系數(shù)為0.999 8，說明在0～40 μg·L-1硒含量范圍內(nèi)方程線性關(guān)系良好，適用于樣品檢測。

圖5 標準曲線Fig.5 Standard curve

2.4 消解條件優(yōu)化

2.4.1鹽酸體積對硒提取量的影響 采用6 mol·L-1鹽酸溶液進行消解，由圖6可知，在鹽酸體積2～5 mL范圍內(nèi)，隨鹽酸體積增加，黃芪成分分析標準物質(zhì)的硒含量檢測值與標準含量差值逐漸減小，在鹽酸體積5 mL時測得硒含量與標準含量相差0.003 mg·kg-1，差值最小，因此選擇鹽酸體積5 mL作為消解的較優(yōu)條件。

圖6 鹽酸體積對硒含量的影響Fig.6 Effect of the hydrochloric acid volume on the selenium content

2.4.2消解時間對硒提取量的影響 由圖7可知，在消解時間30～150 min范圍內(nèi)，隨消解時間增加，黃芪成分分析標準物質(zhì)的硒含量檢測值與標準含量差值先減小后增大，在90 min時測得硒含量與標準含量相差0.009 mg·kg-1，差值最小，因此選擇90 min作為消解的較優(yōu)條件。

圖7 消解時間對硒含量的影響Fig.7 Effect of the digestion time on the selenium content

2.5 檢出限和精密度

對硒標準空白溶液連續(xù)測定20次，以3倍空白溶液標準偏差除以標準曲線斜率得出儀器最低檢出限為0.002 mg·kg-1。對5.00 ng·mL-1硒標準溶液連續(xù)測定7次，計算得儀器精密度為4.04%。

2.6 黃芪樣品中硒含量測定及加標回收率

在上述最優(yōu)測定條件下，對黃芪樣品進行硒含量測定和加標回收試驗，結(jié)果見表1。黃芪樣品中硒含量測定值為0.135 mg·kg-1，該方法回收率為94.9%～97.5%。

表1 加標回收率試驗結(jié)果

3 討論與結(jié)論

本試驗研究了氫化物原子熒光光譜法測定黃芪中總硒的儀器參數(shù)和載流條件，對樣品消解方式進行了優(yōu)化。儀器負高壓對原子熒光空白值的影響較大，負高壓能調(diào)節(jié)熒光信號強度，使所測數(shù)據(jù)準確，通常情況下儀器負高壓在250～300 V時，熒光強度值重現(xiàn)性好。燈的輻射強度直接影響熒光強度，燈電流越大產(chǎn)生的熒光強度信號越大，靈敏度越高，一般燈電流的推薦值為60～80 mA。使用鹽酸為載流能避免沉淀和氮氧化物對測定產(chǎn)生影響，鹽酸濃度還可影響還原劑硼氫化鉀的溶解速度，對硒氫化物形成產(chǎn)生影響。在酸性介質(zhì)中還原劑硼氫化鉀生成氫氣，進而與四價硒反應(yīng)生成氫化物，因此硼氫化鉀濃度影響硒氫化物形成的濃度和速度。樣品在硝酸-高氯酸混合酸中進行加熱消煮，使有機物質(zhì)充分氧化分解得到六價硒，進而在鹽酸中還原為蒸氣發(fā)生效率高的四價硒，因此消解程序中鹽酸用量和消解時間直接影響四價硒的還原效果。

本試驗最終得到氫化物原子熒光光譜法測硒的優(yōu)化條件為：負高壓300 V、燈電流80 mA、載流鹽酸濃度2%、硼氫化鉀溶液濃度12 g·L-1，鹽酸體積5 mL，消解時間90 min。在此條件下測得黃芪中硒含量為0.135 mg·kg-1，線性范圍為0～40 μg·L-1，方法檢出限為0.002 mg·kg-1，儀器精密度為4.04%，樣品加標回收率為94.9%～97.5%。說明本試驗建立的氫化物原子熒光光譜法測定黃芪中總硒含量，具有線性范圍廣、檢出限低、精密度和回收率較高等特點，該法簡單、易操作、準確度高，為黃芪中硒含量的測定提供了一種較好的方法。

黃芪中硒含量受地理環(huán)境、土壤條件和采收時期等諸多因素影響，測定黃芪中的硒含量，可以為富硒黃芪的種植、食用量及資源開發(fā)利用提供參考依據(jù)。