程倩倩 孫允超 杜蒙?李雯雯 王璐瑩 王曉軍
摘 要:依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》(GB 5009.12—2017),對(duì)微波消解-石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定靈芝孢子粉中鉛元素含量方法的線性關(guān)系、檢出限定量限、精密度準(zhǔn)確度進(jìn)行分析。結(jié)果表明,鉛濃度和吸光度的線性關(guān)系為y=0.004 9x-0.001 1,相關(guān)系數(shù)為0.999 4,方法檢出限為0.010 8 mg·kg-1,方法定量限為0.036 0 mg·kg-1,精密度與準(zhǔn)確度均符合標(biāo)準(zhǔn)要求,證明了該方法在保健食品靈芝孢子粉檢測(cè)中的適用性。
關(guān)鍵詞:微波消解;石墨爐原子吸收分光光度法;靈芝孢子粉;鉛;方法驗(yàn)證
Abstract: According to the national standard GB 5009.12—2017, this study analyzed the linear relationship, detection limit, precision and accuracy of microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry in the determination of lead in Ganoderma lucidum spore powder. The results showed that the linear relationship between concentration and absorbance was y=0.004 9x-0.001 1, and the correlation coefficient was 0.999 4. The limit of detection of the method was 0.010 8 mg·kg-1, and the limit of quantification was 0.036 0 mg·kg-1. The precision and accuracy of the method suited the requirements of the related standard, which proved the applicability of the method in the detection of Ganoderma lucidum spore powder.
Keywords: microwave digestion; graphite furnace atomic absorption spectrophotometry; Ganoderma lucidum spore powder; lead; method verification
隨著生活水平的提高,人們對(duì)環(huán)境污染、食品安全問題愈發(fā)關(guān)注,更是談“重金屬污染”色變。鉛(Pb)是一種具有蓄積危害性的重金屬,進(jìn)入人體后,可損傷中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、腎臟、心血管等多個(gè)器官和系統(tǒng),嚴(yán)重的還會(huì)引起鉛中毒。鉛中毒可使兒童發(fā)育遲緩、多動(dòng)、注意力不集中,智力低下,甚至?xí)斐赡X組織損傷,導(dǎo)致終身殘疾[1-2]。
山東省聊城市冠縣是我國(guó)重要的靈芝生產(chǎn)基地之一,有30多年的栽培歷史,產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的60%左右[3]。2022年,靈芝更是成為聊城市“新三寶”,其產(chǎn)品靈芝孢子是靈芝生長(zhǎng)成熟的時(shí)候從菌蓋彈射出來(lái)的細(xì)小孢子,是靈芝的生殖細(xì)胞,含有三萜類、多糖類、甾醇類等多種活性物質(zhì),可增強(qiáng)調(diào)節(jié)多個(gè)器官系統(tǒng)的功能,提高人體抗病能力,日漸成為保健市場(chǎng)上備受消費(fèi)者青睞的保健產(chǎn)品。因此靈芝孢子粉質(zhì)量控制也成為安全的關(guān)鍵[4]。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定要求,在方法使用前需要進(jìn)行適應(yīng)性驗(yàn)證,本研究從人員、儀器設(shè)備、試劑器皿和環(huán)境設(shè)施等方面驗(yàn)證是否能夠滿足開展鉛元素檢測(cè)的技術(shù)要求,依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》(GB 5009.12—2017)[5]、《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》(GB/T 27404—2008)[6]、《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)[7]對(duì)食品中鉛的檢測(cè)開展了方法驗(yàn)證,驗(yàn)證內(nèi)容包括儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、試劑以及方法性能指標(biāo)(檢出限、定量限、線性范圍、準(zhǔn)確度和精密度),確保該方法在本實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)工作中的適用性、準(zhǔn)確性和有效性,從而保證檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
A3AFG-12石墨爐火焰一體化原子吸收分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;TANK Plus微波消解儀,上海新儀微波化學(xué)科技有限公司;趕酸儀;GWB-2T超純水器,F(xiàn)A1104N電子分析天平,上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司;容量瓶、移液管均為A級(jí)。儀器與設(shè)備均經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)合格,且在校準(zhǔn)期內(nèi)。
鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,1 000 mg·L-1,市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),且在有效期內(nèi);硝酸,優(yōu)級(jí)純,滬試;磷酸二氫銨,分析純。
1.2 實(shí)驗(yàn)條件
載氣氬氣:純度≥99.99%;測(cè)定波長(zhǎng):283.3 nm;燈電流:2.0 mA;測(cè)量方式:峰高;干燥溫度:120 ℃;灰化溫度:600 ℃;原子化溫度:1 900 ℃;進(jìn)樣體積:10 μL。
1.3 溶液制備
1.3.1 鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液的制備
精密量取鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg·L-1)0.5 mL,置于50 mL容量瓶中,用5%硝酸定容,搖勻,配制成濃度為10 mg·L-1的鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
精密量取鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(10 mg·L-1)2.5 mL,置于25 mL容量瓶中,用5%硝酸定容,搖勻,配制成濃度為1.0 mg·L-1的鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液。
1.3.2 鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備
精密量取0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL和4.0 mL濃度為1.0 mg·L-1的鉛標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,定容到100 mL的容量瓶中,得到0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1、20.0 μg·L-1、30.0 μg·L-1和40.0 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。分別精密量取1 mL鉛系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,精密加1%磷酸二氫銨溶液0.5 mL,混勻,待測(cè)定。
1.4 供試樣品溶液的制備
稱取靈芝孢子粉樣品0.6 g(精確到0.000 1 g),置于消解內(nèi)罐中,加硝酸5 mL,浸泡過夜,次日補(bǔ)加硝酸2 mL,把帶有彈性壓片的罐蓋蓋在內(nèi)蓋上,然后將內(nèi)罐插到一個(gè)干凈且干燥的外罐中,把整套組件安裝到罐架上,旋緊外套,放入微波消解儀中按設(shè)定程序進(jìn)行消解。消解程序如下。第一階段,經(jīng)6 min,從室溫升到140 ℃,保溫2 min;第二階段,經(jīng)2.5 min,從140 ℃升到160 ℃,保溫2 min;第三階段,經(jīng)2.75 min,從160 ℃升到185 ℃,保溫20 min。消解完畢,待溫度降至60 ℃以下,取下消解罐,泄壓后,用少量水沖洗內(nèi)蓋,并入內(nèi)罐,置于趕酸儀上于160 ℃趕去棕色氣體,趕至近干,轉(zhuǎn)移定容至10 mL,混勻,即為樣品溶液,同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。精密量取1 mL樣品溶液,加入0.5 mL 1%磷酸二氫銨溶液,混勻,待測(cè)。
1.5 準(zhǔn)確度和精密度的測(cè)量
選擇不含鉛的靈芝孢子粉作為空白樣品,加入低、中、高3種不同濃度的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)處理重復(fù)3次,上機(jī)測(cè)定,計(jì)算加標(biāo)回收率確認(rèn)準(zhǔn)確度,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差確認(rèn)精密度。
2 結(jié)果與分析
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
開機(jī)自檢,選擇鉛工作燈,預(yù)熱0.5 h,待儀器穩(wěn)定后,將鉛系列標(biāo)準(zhǔn)溶液按濃度由低到高的順序依次放入石墨爐自動(dòng)進(jìn)樣器的相對(duì)應(yīng)位置,在283.3 nm
波長(zhǎng)處測(cè)量其吸光度,以鉛濃度為橫坐標(biāo),對(duì)應(yīng)吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并求出濃度與吸光度的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù),結(jié)果見圖1。
由圖1可知,線性方程為y=0.004 9x-0.001 1,r=0.999 4,符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27417—2017和GB/T 27404—2008對(duì)線性回歸方程相關(guān)系數(shù)的要求(r≥0.99)。
2.2 方法檢出限、定量限
儀器穩(wěn)定后,對(duì)經(jīng)微波消解的11個(gè)空白樣品進(jìn)行連續(xù)測(cè)定(表1),根據(jù)樣品質(zhì)量,計(jì)算樣品空白鉛含量,平均值為0.006 7 mg·kg-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差為
0.003 6 mg·kg-1,檢出限為3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差0.010 8 mg·kg-1,定量限為10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差0.036 0 mg·kg-1,檢出限、定量限均低于標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.12—2017中的檢出限(0.02 mg·kg-1)、定量限(0.04 mg·kg-1),滿足方法學(xué)要求。
2.3 準(zhǔn)確度和精密度
加入低、中、高3種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的空白樣品,經(jīng)前處理后,上機(jī)測(cè)定濃度,9次加標(biāo)回收試驗(yàn)的平均回收率為81.6%~96.2%,RSD為1.2%~10.0%,符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27404—2008中對(duì)于濃度水平在0.1~1.0 mg·kg-1時(shí)的回收率(80%~110%)和精密度(<11%)的要求,結(jié)果見表2。
2.4 重復(fù)性
GB/T 27417—2017中規(guī)定,當(dāng)被測(cè)組分的含量為0.1 mg·kg-1時(shí),對(duì)應(yīng)的CV值為≤15%,本次實(shí)驗(yàn)得出的CV值(10%)<對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)CV值(15%),重復(fù)性符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 結(jié)論
通過對(duì)微波消解-原子吸收分光光度計(jì)石墨爐法測(cè)定鉛含量的方法的線性關(guān)系、檢出限定量限、準(zhǔn)確度精密度、重復(fù)性測(cè)定研究,結(jié)果顯示濃度和吸光度的線性關(guān)系為y=0.004 9x-0.001 1,相關(guān)系數(shù)為0.999 4,檢出限為0.010 8 mg·kg-1,定量限為
0.036 0 mg·kg-1;在空白樣品3種不同加標(biāo)濃度的平行測(cè)定試驗(yàn)中,加標(biāo)回收率為81.6%~96.2%;準(zhǔn)確度精密度重復(fù)性及儀器設(shè)備、試劑器皿和環(huán)境設(shè)施等各方面均滿足標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.12—2017中測(cè)定鉛的技術(shù)要求,具有線性良好、重現(xiàn)性好、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,從而證明該方法在靈芝孢子粉質(zhì)量安全控制監(jiān)測(cè)分析工作中的適用性與有效性。
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