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Icp-ms測定食品中痕量汞、鎘、鉛、砷的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于食品安全檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明提供了一種使用微波消解—電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定食品中痕量汞、鎘、鉛、砷的方法。
【專利說明】ICP-MS測定食品中痕量錄、鎘、鉛、砷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品安全檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明提供了一種使用微波消解一電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定食品中痕量汞、鎘、鉛、砷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]食品中汞、鎘、鉛、砷等金屬污染物因?qū)娊】悼赡軜?gòu)成較大風(fēng)險(xiǎn)而備受各方面的關(guān)注，世界衛(wèi)生組織(WHO)所屬的國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)將砷和鎘列為I類，鉛列為2B類，甲基萊和萊分別列為2B和3類致癌物。國際食品法典委員會(Codex AlimentariasCommission, CAC)暫定人體每周容許攝入量(PTffI)分別為:萊0.005mg/kg.B.W,甲基萊
0.0016mg/kg.B.W,鎘 0.007mg/kg.B.W,鉛 0.025mg/kg.B.W和砷 0.015mg/kg.B.W。2013 年發(fā)布的GB2762-2012 “食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量”對汞、鎘、鉛、砷規(guī)定了更嚴(yán)格的限量指標(biāo)。世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署/聯(lián)合國糧農(nóng)組織(WH0/UNEP/FA0)于1976年設(shè)立了全球監(jiān)測系統(tǒng) / 食品部分(Global Environmental Monitoring System, GEMS/Food)，開展全球食品中主要污染物的監(jiān)測。GEMS/Food體系將汞、鎘、鉛、砷列入監(jiān)測項(xiàng)目核心名單中。自2000年以來我國開展了長期食品污染物監(jiān)測工作，其中汞、鎘、鉛、砷一直是重點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目。該監(jiān)測工作的開展對于掌握食品中主要污染物的污染水平及變化趨勢，開展食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估以及制定食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但如何保證痕量或超痕量分析的準(zhǔn)確性也是一個(gè)突出的問題。
[0003]GB5009 “食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法理化部分”以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中測定汞、鎘、鉛、砷主要采用分光光度法、原子吸收法和原子熒光法，其中部分標(biāo)準(zhǔn)方法在靈敏度、精密度、準(zhǔn)確度等方面已不能滿足痕量分析要求。電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)具有極低的檢出限、較寬的線性范圍、多元素快速分析等優(yōu)勢，是國際上普遍認(rèn)可和廣泛應(yīng)用的食品中痕量元素分析方法。因此，在我國的食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測中采用ICP-MS法取代其他方法是勢在必行的。本文重點(diǎn)探討了采用ICP-MS法測定各類不同基體食品中痕量汞、鎘、鉛、砷的準(zhǔn)確性問題，提出了單用硝酸微波消解樣品后再100°C趕酸，經(jīng)由HMI高鹽進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)行測定，單氦氣碰撞池和內(nèi)標(biāo)校正技術(shù)消除測定干擾，研究了實(shí)驗(yàn)操作過程中可能產(chǎn)生的鉛污染問題以及測定汞時(shí)記憶效應(yīng)的消除方式，采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比對測定獲得滿意結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本發(fā)明提供了一種使用微波消解一電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定食品中痕量汞、鎘、鉛、砷的方法。
[0005]其中食品選自固體食品、含水較多的食品和液體食品。固體食品包括茶葉、干豆、干水產(chǎn)品、干食用菌、糧食、乳粉、淀粉制品、糕點(diǎn)、糖果、固態(tài)保健食品等。含水較多食品包括水果、蔬菜、鮮食用菌、蛋類、煉乳、蜂蜜、魚類、蝦蟹、貝類、畜禽肉及其內(nèi)臟、熟肉制品等。液態(tài)食品包括液態(tài)乳、飲料、口服液、葡萄酒、黃酒、冰淇淋、雪糕、醬油、食醋、調(diào)味液等。
[0006]其具體步驟為:[0007]a.取樣:對固體食品取樣0.25-0.3g，對含水較多的食品取樣0.4-0.6g，對液體食品取樣2g-4g ；
[0008]b.樣品處理:將樣品置于微波消解罐中，加入4?5mL硝酸，擰緊消解罐上蓋放置I小時(shí)后進(jìn)行微波消解，采用梯度升溫程序:從室溫經(jīng)5min升至130°C，恒溫5min ;再經(jīng)5min升至165°C,恒溫IOmin ;最后經(jīng)IOmin升至180°C,恒溫20min。消解完畢后放冷,將消解罐置于通風(fēng)櫥中，慢慢擰開消解罐，置于趕酸器上100°C趕酸2h?3h，樣液轉(zhuǎn)移至25mL一次性塑料管中，用水沖洗消解罐壁3次并入塑料管中，加入10mg/L金溶液0.25mL后用水定容至25mL,搖勻后備用；
[0009]c.使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，依次將標(biāo)準(zhǔn)系列、試劑空白、樣品溶液引入儀器，在線加入內(nèi)標(biāo)液(ici3RK185Re在樣液中濃度約為5?10μ g/L，72Ge在樣液中的濃度約為50 μ g/L)，分別測定待測元素與內(nèi)標(biāo)元素計(jì)數(shù)值的比值，經(jīng)儀器的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)得出樣品含量；其中電感耦合等離子體質(zhì)譜儀使用HMI進(jìn)樣系統(tǒng)和單氦氣碰撞池模式，標(biāo)準(zhǔn)系列、試劑空白和樣品溶液添加有100 μ g/L的金。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1:100°C時(shí)趕酸度隨趕酸時(shí)間變化圖。
[0011]圖2:采用玻璃容器定容的試劑空白檢測結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0012]主要儀器和試劑
[0013]美國Agilent7700X型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，帶ORS3碰撞池和HMI進(jìn)樣系統(tǒng)；北京賽多利斯CP22?型電子天平，感量為0.1mg ;意大利Milestone Ethos One型微波消解儀，帶41位聚四氟乙烯微波消解罐,罐內(nèi)徑23.7mm,罐外徑29.8mm,罐高度151mm ;北京萊伯泰科VB24型趕酸器，24孔,孔內(nèi)徑30.8mm,孔深度60.0mm。
[0014]分析用水為GB/T6682規(guī)定的一級水，電阻率> 18.2ΜΩ.cm ;硝酸，優(yōu)級純；硝酸溶液，量取硝酸IOOmL,用水定容至IOOOmL,混勻后備用。金溶液〔GSB04-1715-2004〕為1000mg/L ；10mg/L金溶液，吸取1000mg/L金溶液ImL,用20%鹽酸定容至IOOmL,混勻后備用。氬氣，液氬>99.999%。
[0015]標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
[0016]汞標(biāo)準(zhǔn)溶液〔GBW08617〕為1000mg/L ;砷標(biāo)準(zhǔn)溶液〔GBW08611〕為 1000mg/L ;鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液〔GBW08619〕為1000mg/L ;鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液〔GBW08612〕為1000mg/L ;以上標(biāo)準(zhǔn)溶液均購于國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。
[0017]內(nèi)標(biāo)溶液:鍺(72Ge)、銠(103Rh)、錸(185Re)溶液各為1.000mg/mL ;調(diào)諧液:鋰、鈷、銦、鈾溶液各為I μ g/L ο
[0018]吸取各元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液，用10%硝酸溶液定容，配制成混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，再用10%硝酸溶液逐級稀釋成系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:汞為0,0.050，0.100，0.200，0.500，1.00，
2.00 μ g/L,金濃度各為 100 μ g/L ;鎘為 0,0.050,0.100，0.500，1.00，2.00，4.00 μ g/L ;砷、鉛各為 0,0.500，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00 μ g/L。
[0019]儀器工作參數(shù)[0020]射頻(RF)功率1550W，采樣深度10mm，冷卻氣流量15.0L/min,輔助氣流量0.1OL/min,霧化氣流量1.15L/min，樣品提升速率0.2rps,霧化室溫度2 V，掃描方式為跳峰，重復(fù)次數(shù)為3次，霧化器為高鹽型，三通為Y型。
[0021]樣品前處理
[0022]稱取均勻的茶葉、干豆、糧食等固體樣品0.25g~0.3g(精確至0.1mg)，水果、蔬菜、魚類、畜禽肉等水分較高樣品0.4g~0.6g(精確至0.1mg)，鮮奶、飲料、口服液等液體樣品2~4g(精確至0.1mg)于微波消解罐中，加入4~5mL硝酸，擰緊消解罐上蓋放置I小時(shí)后進(jìn)行微波消解，采用梯度升溫程序:從室溫經(jīng)5min升至130°C，恒溫5min ;再經(jīng)5min升至165°C,恒溫IOmin ;最后經(jīng)IOmin升至180°C,恒溫20min。消解完畢后放冷,將消解罐置于通風(fēng)櫥中，慢慢擰開消解罐，置于趕酸器上100°C趕酸2h~3h，樣液轉(zhuǎn)移至25mL一次性塑料管中，用水沖洗消解罐壁3次并入塑料管中，加入10mg/L金溶液0.25mL后用水定容至25mL,搖勻后備用。同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。
[0023]樣品測定
[0024]使用HMI進(jìn)樣系統(tǒng),儀器點(diǎn)火后，開啟單氦氣碰撞池模式,調(diào)節(jié)載氣、輔助氣、碰撞氣流速，矩管位置，采樣深度等，使得儀器達(dá)到最佳測定狀態(tài)，編輯測定方法，依次將標(biāo)準(zhǔn)系列、試劑空白、樣品溶液引入儀器，在線加入內(nèi)標(biāo)液(ltl3RK185Re在樣液中濃度約為5~10yg/L,72Ge在樣液中的濃度約為50 μ g/L)，分別測定待測元素與內(nèi)標(biāo)元素計(jì)數(shù)值的比值，經(jīng)儀器的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)得出樣品含量。
[0025]結(jié)果
[0026]線性范圍、檢出限及定量限
[0027]電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定汞、鎘、鉛、砷等元素具有較寬的線性范圍，考慮到大多數(shù)食品中四種元素含量極低，為保證痕量分析的準(zhǔn)確性，本文選取了低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍，測定時(shí)亦可根據(jù)樣品的實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍。汞、鎘、鉛、砷的線性范圍及回歸方程、相關(guān)系數(shù)見表1。選取在定量限附近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備后測定11次，計(jì)算出4種元素的檢出限。根據(jù)樣品基體的不同分別稱取0.25g，0.5g和2.5g樣品，消解后定容至25mL進(jìn)行測定，計(jì)算相應(yīng)定量限詳見表2。
[0028]表1標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.使用微波消解一電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定食品中痕量汞、鎘、鉛、砷的方法。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中食品選自固體食品、含水較多的食品和液體食品。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其具體步驟為: a.取樣:對固體食品取樣0.25-0.3g，對含水較多的食品取樣0.4-0.6g，對液體食品取樣2g-4g ；b.樣品處理:將樣品置于微波消解罐中，加入4?5mL硝酸，擰緊消解罐上蓋放置I小時(shí)后進(jìn)行微波消解，采用梯度升溫程序:從室溫經(jīng)5min升至130°C，恒溫5min ;再經(jīng)5min升至165°C,恒溫IOmin ;最后經(jīng)IOmin升至180°C,恒溫20min。消解完畢后放冷,將消解罐置于通風(fēng)櫥中，慢慢擰開消解罐，置于趕酸器上100°C趕酸2h?3h，樣液轉(zhuǎn)移至25mL一次性塑料管中，用水沖洗消解罐壁3次并入塑料管中，加入10mg/L金溶液0.25mL后用水定容至25mL,搖勻后備用； c.使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，依次將標(biāo)準(zhǔn)系列、試劑空白、樣品溶液引入儀器，在線加入內(nèi)標(biāo)液(103RK185Re在樣液中濃度約為5?10μ g/L，72Ge在樣液中的濃度約為50μ g/L)，分別測定待測元素與內(nèi)標(biāo)元素計(jì)數(shù)值的比值，經(jīng)儀器的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)得出樣品含量；其中電感耦合等離子體質(zhì)譜儀使用HMI進(jìn)樣系統(tǒng)和單氦氣碰撞池模式,標(biāo)準(zhǔn)系列、試劑空白和樣品溶液添加有100 μ g/L的金。
【文檔編號】G01N27/62GK103940897SQ201410202219
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】唐競, 張遠(yuǎn)志, 陳斯佳, 黎楚瑜, 舒鳳, 孔祥詞, 林霖玉 申請人:廣州金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心有限公司