顏巧麗　李悟慶　劉天一　袁燕平

摘要 按照GB 5009.268—2016電感耦合等離子體質(zhì)譜法，以大米粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為研究對(duì)象，以工作曲線作為校準(zhǔn)曲線對(duì)汞元素的檢測(cè)進(jìn)行方法驗(yàn)證，并從方法的線性范圍、工作范圍、校準(zhǔn)曲線質(zhì)量檢驗(yàn)3個(gè)方面進(jìn)行初步研究。結(jié)果表明，汞元素在0～0.6、0～1.0、0～1.5、0～2.0 ng/mL 4個(gè)濃度范圍具有良好的線性關(guān)系，0～1.0 ng/mL的濃度下，校準(zhǔn)曲線能夠順利通過質(zhì)量擬合檢驗(yàn);按照GB 5009.268—2016標(biāo)準(zhǔn)用電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)大米粉中的汞元素，方法檢出限為0.000 9 mg/kg，相對(duì)誤差為2.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%，均符合測(cè)試要求。

關(guān)鍵詞 汞;ICP-MS;校準(zhǔn)曲線檢驗(yàn);方法驗(yàn)證

中圖分類號(hào) O657.63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2020）11-0202-03

Abstract Using the rice powder standard material，according to GB 5009.268-2016 inductively coupled plasma mass spectrometry， the method of mercury element detection was verified by the working curve as the calibration curve. A preliminary study was carried out from three aspects： the linear range of the method， the working range and the quality of the calibration curve. The results showed that mercury had a good linear relationship in the concentration range of 0-0.6， 0-1.0， 0-1.5 and 0-2.0 ng/mL.At the concentration of 0-1.0 ng/mL， the calibration curve could pass the mass fitting test smoothly.The mercury content in the rice powder was detected by inductively coupled plasma mass spectrometry according to the method of GB 5009.268-2016. The detection limit was 0.000 9 mg/kg， and the relative error was 2.3% ，the relative standard deviation was 0.1%， met the test requirements.

Key words Mercury;ICP-MS;Calibration curve test; Methods validation

有害金屬超標(biāo)是我國(guó)糧食污染物之一。我國(guó)食品安全標(biāo)準(zhǔn)GB 2762—2012《食品中污染物限量》規(guī)定，稻谷（以糙米計(jì)）、大米、糙米汞（以Hg計(jì)）含量不得超過0.02 mg/kg。目前檢測(cè)大米重金屬的方法有原子熒光光譜法[1]、原子吸收光度法[2]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[3-6]等。其中，電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）靈敏度高、線性范圍寬，且能夠同時(shí)測(cè)定多種元素，已經(jīng)成為痕量分析的首選工具，被越來越多的環(huán)境和食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室使用。汞元素具有較強(qiáng)的記憶效應(yīng)，行業(yè)內(nèi)測(cè)試汞元素大多數(shù)還是推薦采用原子熒光法。該研究以國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)大米作為研究對(duì)象，以ICP-MS為檢測(cè)手段，以工作曲線作為校準(zhǔn)曲線，按照GB 5009.268—2016法對(duì)汞元素的檢測(cè)進(jìn)行方法驗(yàn)證，并分析校準(zhǔn)曲線的制作對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，及校準(zhǔn)曲線質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的重要性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

超純水機(jī)，Clever-S15，芷昂;微波消解儀，41HVT56，安東帕;電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，ICAP-RQ，賽默飛;電子天平，F(xiàn)A1004，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;濃硝酸，默克;大米粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW100351、GBW100355、GBW100361，鋼研納克。

1.2 校準(zhǔn)曲線的繪制

校準(zhǔn)曲線包括標(biāo)準(zhǔn)曲線和工作曲線2種類型[7-8]。工作曲線是指標(biāo)準(zhǔn)系列的制備步驟與樣品的處理步驟完全一致的條件下產(chǎn)生的，它是綜合容納了分析全過程的一切影響因素而形成的終裁線。它更能反映分析條件、操作水平和分析方法本身的真實(shí)狀況。由于汞元素易受到污染及消解過程易損失，故該試驗(yàn)繪制校準(zhǔn)曲線均采用工作曲線法。

1.3 試驗(yàn)流程

稱取樣品0.5 g，加入5 mL硝酸，加蓋放置1 h旋緊罐蓋，微波消解儀按照表1程序進(jìn)行消解，冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在控溫電熱板上100 ℃加熱30 min，用水定容50 mL，混勻備用。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法的線性范圍

按照方法線性范圍的定義[8-9]設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0～0.6、0～1.0、0～1.5、0～2.0 ng/mL共4個(gè)濃度范圍。

該研究采用GB/T 32467—2015[9]中7.6線性及校準(zhǔn)要求的

方法作為評(píng)價(jià)校準(zhǔn)曲線線性度的依據(jù)。經(jīng)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀分析后，線性方程、斜率、截距及相關(guān)系數(shù)見圖1。圖1表明，標(biāo)準(zhǔn)溶液在濃度0～2.0 ng/mL，4條校準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)都滿足要求，說明汞元素線性范圍>2 ng/mL。

2.2 方法的工作范圍

參照國(guó)家大米粉一級(jí)及二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)汞元素含量為0.000 1～0.010 0 mg/kg，而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762—2017規(guī)定限量為0.020 0 mg/kg;GB 5009.268—2016規(guī)定固體干物質(zhì)最大取樣量為0.5 g，最后定容到25～50 mL。最終樣品消解液汞元素含量為0.002～0.400 ng/mL。

參照GB/T 27417—2017《合格評(píng)定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》中5.3線性范圍C規(guī)定：校準(zhǔn)曲線的濃度范圍至少應(yīng)覆蓋到待測(cè)組分濃度的0～150%或50%～150%。又因?yàn)樾?zhǔn)曲線濃度最低點(diǎn)應(yīng)該包括該元素在試驗(yàn)方法的定量限[8]，因此該試驗(yàn)的校準(zhǔn)曲線工作范圍為0～1 ng/mL。

2.3 校準(zhǔn)曲線質(zhì)量檢驗(yàn)

GB/T 35657—2017中明確指出，微量分析領(lǐng)域，在線性范圍內(nèi)制作校準(zhǔn)曲線，若相關(guān)系數(shù)r≥0.997，則校準(zhǔn)曲線的線性性能合格。然而，此處判斷合格是對(duì)校準(zhǔn)曲線的線性范圍考察合格，所得的校準(zhǔn)曲線還不能用于檢測(cè)賦值。重金屬組分分析每次需要制作新的工作曲線，用于結(jié)果賦值。如果沒有有效的控制措施，工作曲線的斜率與截距會(huì)產(chǎn)生較大的變化，從而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此除相關(guān)系數(shù)外，校準(zhǔn)曲線還應(yīng)該檢驗(yàn)直線中每個(gè)點(diǎn)的擬合誤差，檢驗(yàn)校準(zhǔn)曲線是否通過原點(diǎn)（有要求時(shí)）來評(píng)價(jià)校準(zhǔn)曲線的質(zhì)量，確定是否能夠應(yīng)用于檢測(cè)賦值[10]。該研究在再現(xiàn)性條件下制作了3條校準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表2。

將3條校準(zhǔn)曲線用SPSS進(jìn)行線性回歸分析，并按照GB/T 35657—2017附錄D[10]要求，將線上各濃度點(diǎn)進(jìn)行擬合檢驗(yàn)，結(jié)果見表2～3。

若檢測(cè)各濃度點(diǎn)是否為異常值的統(tǒng)計(jì)量M>1.5，說明曲線上該點(diǎn)應(yīng)該廢棄，應(yīng)重新制作曲線檢驗(yàn)，若M≤1.5，說明曲線上的點(diǎn)擬合好，可以用于檢測(cè)賦值。檢驗(yàn)表明（表3），3條直線的每個(gè)點(diǎn)的M均不大于1.5，說明其擬合誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。由此可見，3條校準(zhǔn)曲線各點(diǎn)都通過了質(zhì)量擬合檢驗(yàn)，可用于樣品檢測(cè)賦值。

2.4 汞元素檢測(cè)的方法驗(yàn)證

2.4.1 汞元素檢出限及測(cè)定下限。

方法檢出限定義：參照GB/T 27417—2017中5.4.2.1定義為用特定方法可靠地將分析物測(cè)定信號(hào)，從特定基質(zhì)背景中識(shí)別或區(qū)分出來時(shí)分析物的最低濃度或量。定量限定義：參照GB/T 27417—2017中5.4.3定義為在特定基質(zhì)中，在一定可信度內(nèi)，用某一方法可靠的檢出并定量被分析物的最低量，用3×（檢出限LOD）表示。

該方法驗(yàn)證采用GB/T 27417—2017中5.4.2.2（b）中空白試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差法評(píng)估檢出限，測(cè)得檢出限為0.000 9 ?mg/kg，定量限為0.003 ?mg/kg，滿足GB 5009.268—2016對(duì)于汞元素檢出限的要求。

2.4.2 汞準(zhǔn)確度及精密度。

在實(shí)際工作中，通常用重復(fù)分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（實(shí)物標(biāo)樣）或者加標(biāo)回收試驗(yàn)進(jìn)行方法準(zhǔn)確度及精密度的評(píng)定。該研究以GBW100351、GBW100355、GBW100361這3種大米粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行汞元素準(zhǔn)確度及精密測(cè)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果（表4）表明，精密度和準(zhǔn)確度特性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值可接受，方法可行。

3 結(jié)論

為確保校準(zhǔn)曲線的質(zhì)量，各濃度點(diǎn)應(yīng)布置均勻且第一個(gè)非零濃度點(diǎn)高于定量限，在關(guān)注校準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)的同時(shí)，還應(yīng)檢驗(yàn)各濃度點(diǎn)的擬合誤差。曲線各點(diǎn)擬合誤差合格的校準(zhǔn)曲線才能用于檢測(cè)工作的賦值。

該研究用ICP-MS測(cè)定大米粉中汞元素，線性范圍>2 ng/mL，校準(zhǔn)曲線工作范圍為0～1 ng/mL，檢出限為0.000 9 mg/kg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%，相對(duì)誤差為2.3%。因此，精密度、準(zhǔn)確度特異性指標(biāo)方面能夠滿足方法要求。此外，ICP-MS法在測(cè)定汞校準(zhǔn)曲線后一定要加強(qiáng)清洗再測(cè)試樣品，以減少汞元素在進(jìn)樣系統(tǒng)的殘留，進(jìn)而影響樣品測(cè)試。

參考文獻(xiàn)

[1] 張春林，高艷，張晶，等.原子熒光光譜法測(cè)定稻谷及其制品中無機(jī)砷[J].糧油食品科技， 2013，21（4）：72-73.

[2] 劉小根，曾福華，曹維強(qiáng)，等.石墨爐原子吸收光譜法檢測(cè)大米中鎘含量的方法優(yōu)化[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)， 2019，10（3）：765-768.

[3] 許瑤.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定大米中的鉛、鎘、汞殘留量研究[J].江西食品工業(yè)， 2011（1）：35-37.

[4] 陳祝軍，錢志榮，王惠芳，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定大米中鎘的不確定度評(píng)定[J]. 上海預(yù)防醫(yī)學(xué)，2013，25（7）：397-399.

[5] 周宇， 賈宏新，張?jiān)?電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定大米中痕量砷、鉛、鎘、鉻、鎳[J].分析試驗(yàn)室， 2016，35（9）：1016-1018.

[6] 盧倫，趙凱，吳曉芳，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定大米中幾種重金屬元素含量[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2016，44（33）：83-85，115.

[7] 于濤，張春明，馬永安，等.海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第2部分：數(shù)據(jù)處理與分析質(zhì)量控制：GB 17378.2—2007[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[8] 張明霞，楊耀武，霍江蓮，等.合格評(píng)定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南：GB/T 27417—2017[S].北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社，2017.

[9] 鄭衛(wèi)東，王明，尹建軍，等.化學(xué)分析方法驗(yàn)證確認(rèn)和內(nèi)部質(zhì)量控制 術(shù)語及定義：GB/T 32467—2015[S].北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社，2016.

[10] 鄭衛(wèi)東，胡丹，黃瑛，等.化學(xué)分析方法驗(yàn)證確認(rèn)和內(nèi)部質(zhì)量控制實(shí)施指南 基于樣品消解的金屬組分分析：GB/T 35657—2017[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2018.