石墨爐原子吸收法測定脯氨酸中微量鉛

何春林，張華生

（廣東肇慶市質量計量監督檢測所，廣東肇慶526060）

石墨爐原子吸收法測定脯氨酸中微量鉛

何春林，張華生

（廣東肇慶市質量計量監督檢測所，廣東肇慶526060）

應用石墨爐原子吸收光譜法對脯氨酸中的鉛進行測定，對測定脯氨酸鉛含量的影響因素進行系統的實驗分析。通過對基體改進劑、灰化和原子化溫度進行優化，建立了石墨爐原子吸收光譜法測定脯氨酸中微量鉛。測定結果表明鉛的濃度在0～50 μg/L范圍內與吸光度成良好的線性關系，線性回歸方程為y=0.00317x，相關系數r=0.999958，脯氨酸中鉛含量為0.062 mg/kg。方法的檢出限為0.365 μg/L，回收率94.2%～105.2%，精密度為2.23%（n＝5），重復性試驗相對標準偏差為 4.32%（n＝5）。

石墨爐；原子吸收；脯氨酸；鉛

Abstract:Pb in proline were determined by using GFAAS,and give the systematic experimental analysis in the determination of proline which factors were affected.Through the matrix modifier,ashing and atomization temperature were to optimize,a method by using GFAAS determinated of Pb in proline were established.The results indicated the concentration of Pb in the 0-50 μg/L range with a good linear relationship between absorbance,Linear regression equation y=0.00317x,the correlation coefficient r=0.999958,the content of Pb in proline is 0.062 mg/kg.The detection limit was 0.365 μg/L,recovery was 94.2%-105.2%,precision was 2.23%(n=5),RSD of repeatability was 4.32%(n=5).

Key words：graphite furnace;atomic absorption;proline;Pb

脯氨酸是合成人體蛋白質的重要氨基酸之一。廣泛應用于食品與醫藥工業，是合成卡托普利、依那普利等ACE抑制劑的主要中間體；是氨基酸輸液的重要原料之一。作為食品添加劑，精細化工原料，化學催化劑等已普遍使用。對人的生長發育、新陳代謝起著重要的作用。隨著脯氨酸使用范圍不斷擴大，其中重金屬含量的準確測定變得十分重要。《歐洲藥典》第5版規定脯氨酸中重金屬含量不超過10 ppm，《美國藥典》26版規定重金屬含量不超過0.0015%。《日本味之素》2002版規定重金屬（Pb）不超過10 ppm。《中國藥典》[1]2010年版二部規定重金屬含量不超過百萬分之十。采用濕式消解—石墨爐原子吸收光譜法測定脯氨酸中的鉛含量，操作簡便，靈敏度高，重現性好，能準確測定脯氨酸中微量鉛。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

AA600石墨爐原子吸收分光光度計、鉛空心陰極燈、熱解涂層橫向加熱平臺石墨管：美國PE公司；優級純硝酸：sigma公司；優級純高氯酸：廣州化學試劑廠；脯氨酸：廣東某生物科技有限公司。

鉛標準貯備液（國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院）1000 μg/mL。

鉛標準使用液：準確吸取1.0 mL鉛標準貯備液于100 mL容量瓶中，用0.2%硝酸溶液定容至刻度，此溶液濃度為10 μg/mL。吸取5.0 mL逐級稀釋至100 mL，此溶液濃度為500 μg/L。再吸取此液10.0 mL，用0.2%硝酸配制成濃度為50 μg/L鉛標準使用液。

實驗室用水為超純水，電阻率為18.2 MΩ·cm。所用玻璃器皿均經10%硝酸浸泡24 h后經去離子水沖洗干凈，涼干備用。

1.2 儀器推薦工作條件

波長：283.3 nm，燈電流：10 mA，狹縫：2.7 nm。計算方式：塞曼扣背景，峰面積計算；進樣量：20 μL。石墨爐升溫程序見表1。

表1 石墨爐升溫程序Table 1 Temperature raising program of graphite furnace

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品制備

準確稱取脯氨酸樣品2 g（精確至0.001 g）于錐形瓶中，加 10 mL 混合酸（硝酸－高氯酸）＝（9∶1），加蓋浸泡過夜。加一小漏斗于電爐上消解至消化液呈透明略帶淡黃色，放冷后用滴管將試樣消化液洗入10 mL容量瓶中，用少量水洗滌錐形瓶，合并定容、混勻；同時做試劑空白。

1.3.2 工作曲線繪制

鉛標準溶液自動稀釋成 0、12.5、25、50 μg/L 標準系列濃度，空白溶液為0.2%的稀硝酸溶液，按經優化后儀器工作條件繪制鉛標準曲線。

2 結果與分析

2.1 基體改進劑的選擇

各種食品的基體成分對鉛的測定有不同程度的影響，鉛是一種低溫元素，其灰化溫度僅為500℃左右，在此溫度下不能有效地降低基體干擾。在石墨爐原子吸收光譜分析中，基體本身對待測元素能帶來背景干擾，必須在樣品溶液中加入基體改進劑，國頒標準檢驗方法中通常采用磷酸銨鹽[2-3]。

為減少或消除基體干擾，提高灰化溫度，分別試驗了硝酸鎂、磷酸二氫銨、磷酸二氫銨+鈀、磷酸二氫銨+硝酸鎂4種基體改進劑方案，結果表明硝酸鎂、磷酸二氫銨單獨用做基體改進劑時灰化溫度最高不超過700℃，磷酸二氫銨+鈀能使灰化溫度提高至800℃左右，但峰形拖尾嚴重，鉛吸收值和重現性差，因此不能有效去除基體；采用磷酸二氫銨（1%）＋硝酸鎂（0.06%）混合基體改進劑進行試驗，灰化溫度能達到900℃，鉛吸收值和重現性改善明顯，因此本實驗選用磷酸二氫銨（1%）＋硝酸鎂（0.06%）作為基體改進劑。

2.2 灰化溫度的選擇

灰化的目的是最大限度地消除基體組分對被測元素帶來的干擾，前提條件是把被測元素的損失降至最低[4]。對一定濃度的樣品溶液進行試驗，采用儀器推薦工作條件，在其它條件不變的情況下，以磷酸二氫銨+硝酸鎂溶液作為基體改進劑，改變灰化溫度，使灰化溫度從600℃升至1200℃，灰化溫度與吸光度的關系曲線如圖1所示。

由圖1可以看出，隨著灰化溫度的升高，對應的吸光度不斷變化，當灰化溫度為900℃時，吸光度最高，灰化損失最低且重現性較好，繼續升溫鉛吸收值呈下降趨勢，灰化損失加重，因此本實驗灰化溫度選擇為900℃。

2.3 原子化溫度的選擇

原子化溫度就是通過加溫使分析試樣由分子狀態變成原子狀態的溫度。其選擇的原則是在保證獲得最大原子吸收信號的前提下使用較低的溫度[5-7]。采用一定濃度的樣品溶液進行試驗，采用儀器推薦工作條件，在其它條件不變的情況下，采用磷酸二氫銨+硝酸鎂溶液作為基體改進劑，灰化溫度為900℃，改變原子化溫度，使原子化溫度從1200℃上升到1900℃，原子化溫度與吸光度的關系曲線如圖2所示。

從圖2可見1200℃時出現吸收信號，原子化溫度在1300℃時吸收值最高，隨之出現平臺，但在1400℃時吸收峰形最好、吸光度最高且重現性最好，繼續升溫鉛吸收值緩慢下降，至1900℃后吸光度基本保持不變，本實驗選擇1400℃作為最佳原子化溫度。

2.4 標準曲線、檢出限及線性范圍

采用經優化后的測定條件，以磷酸二氫銨（1%）＋硝酸鎂（0.06%）為基體改進劑，灰化溫度900℃，原子化溫度1400℃的最佳條件下繪制鉛標準曲線如圖3。

圖3曲線表明鉛在0~50 μg/L范圍內線性良好，線性回歸方程y=0.00317x，相關系數r=0.999958。對空白溶液連續測定11次，計算標準偏差，得方法的檢出限（DL=3 S/N）為 0.365 μg/L。

2.5 樣品測定結果及加標回收試驗

按試驗方法測得樣品中的鉛含量兩次平行值分別為 0.064、0.061 mg/kg，平均值為 0.062 mg/kg，相對偏差為4.8%，滿足GB 5009.12-2010《食品中鉛的測定》標準中規定相對偏差不大于20%的要求[2]。

為了觀察本方法的重復性和準確度，對脯氨酸樣品進行加標回收試驗。在已知鉛含量的同一批樣品中分別準確加入5.0、10.0 μg/L的鉛標準溶液各2份，照供試品溶液方法制備溶液，在經優化后的儀器工作條件下進行加標回收試驗，測定結果及加標回收率如表2。

表2 加標回收試驗（n=5）Table 2 Test for recovery(n=5)

由表2可知,鉛的加標回收率為94.2%～105.2%，回收率在85%～115%范圍內，表明測定結果較準確。

2.6 精密度試驗

按實驗方法對同一個脯氨酸樣品進行5次重復測定，測定結果列于表3。

精密度試驗結果相對標準偏差為2.23%（n＝5），說明該方法精密度高，數據準確性較好。

表3 精密度試驗（n=5）Table 3 Test for precision（n=5）

2.7 重復性試驗

按實驗方法對同一批脯氨酸樣品平行制備5個供試品溶液進行測定，測定結果列于表4。

表4 重復性試驗（n=5）Table 4 Test for repeatability（n=5）

重復性試驗相對標準偏差為4.32%（n＝5），測定結果與平均值的偏差在±5%以內，方法準確可靠。

3 結論

本文通過優化實驗條件，建立了以磷酸二氫銨（1%）＋硝酸鎂（0.06%）為基體改進劑，灰化溫度為900℃，原子化溫度為1400℃的測定脯氨酸微量鉛的石墨爐原子吸收光譜法。方法學考察結果表明，用石墨爐原子吸收光譜法檢測脯氨酸樣品中的鉛含量具有較好的準確度和精密度，重復性良好，方法準確、可靠。

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典2010年版二部[S].北京：中國醫藥科技出版社,2010:886-887

[2]中華人民共和國衛生部.GB 5009.12-2010食品安全國家標準食品中鉛的測定[S].北京：中國標準出版社,2010：1-10

[3]劉獻新,李清昌.石墨爐原子吸收分析中的基體改進劑技術及應用[J].分析試驗室,2008,27(3):447-480

[4]石向群,李荷香,張燕群,等.石墨爐法測飲用水中鉛升溫程序優化的研究[J].九江學院學報:自然科學版,2010(2):80-82

[5]吳敏,徐波,崔國華,等.原子吸收石墨爐測定稻谷中鉛鎘含量的最佳條件[J].糧油食品科技,2008,16(4):58-59

[6]彭輝,李惠宜,黃勝橋,等.石墨爐法測定食品抗氧化劑TBHQ中鉛含量[J].中國油脂,2006,31(3):33-34

[7]徐小艷,孫遠明,蘇文焯,等.微波消解-石墨爐原子吸收光譜法連續測定水果和蔬菜中鉛鉻鎘[J].食品科學,2009,30(10):206-208

Determination of Minute Quantity Pb in Proline by Using Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

HE Chun-lin,ZHANG Hua-sheng
（Institute of Zhaoqing Quality Supervision and Inspection,Zhaoqing 526060,Guangdong,China）

2011-11-27

何春林（1982—），男（漢），碩士，研究方向：食品安全與檢測。