原子熒光法測定青城野菜不同器官中的硒和碲

張秀雯，郎春燕，曹建平， 王小云， 羅蘭萍

(1 成都理工大學，四川　成都　610059；2 廣東石油化工學院，廣東　茂名　525000)

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原子熒光法測定青城野菜不同器官中的硒和碲

張秀雯1,2，郎春燕1，曹建平2， 王小云1,2， 羅蘭萍2

(1 成都理工大學，四川成都610059；2 廣東石油化工學院，廣東茂名525000)

用微波消解-雙道原子熒光法同時測定青城山天鵝菜、野芹菜、竹葉菜、青蒿、白蒿五種野菜中的硒和碲。樣品經硝酸-過氧化氫微波消解后，在鹽酸介質中，以硫脲為預還原劑，硼氫化鉀為還原劑，采用雙道原子熒光法測定。在最佳條件下，儀器對硒和碲的檢出限分別為0.17 ng/mL和0.10 ng/mL；RSD分別為1.5%和1.6%；回收率分別為96.0%～104.0%和93.0%～101.0%；線性范圍均為0～400 ng/mL。五種野菜不同器官硒含量范圍為20.4～52.6 ng/g，平均硒含量高低順序為白蒿>竹葉菜=野芹菜>天鵝菜>青蒿；碲含量范圍為18.0～55.6 ng/g，平均碲含量高低順序為白蒿>竹葉菜>青蒿>野芹菜>天鵝菜。硒、碲(除白蒿外)含量均服從以下規律：根>莖>葉。

青城野菜； 硒； 碲；微波消解；原子熒光法

硒、碲分別是人體必需微量元素和非必需有毒元素。硒具有清除體內自由基及抗衰老和抗癌作用[1]，正常日攝入量是60～200 μg，缺乏會導致克山病、心血管病等疾病[2]，過量會引起硒中毒[3]。碲的化學性質與硫、硒相似[4]，在蔬菜中累積會取代硒并抑制其生物活性。野菜中含硒碲等微量元素，對許多疾病具有防治功能，還可入藥[5]。青城山是我國著名景區，當地野菜種類多但研究的較少。因此，準確測定青城野菜中硒、碲含量，對了解該地區野菜中的有毒有害成分，科學指導人們的膳食[6]，具有重要意義。

硒碲的研究有分別測定[7]和同時測定[8]，測定方法有氫化物發生-原子熒光光譜法[9]、分光光度法、石墨爐原子吸收法[10]、ICP-MS[11]法等。分光光度法靈敏度低，干擾大；石墨爐原子法和ICP-MS法操作繁雜、時間長、成本高。目前對青城山天鵝菜、野芹菜、竹葉菜、青蒿、白蒿五種野菜中硒碲的同時測定鮮有報道，更不用說不同器官的硒碲含量測定了。本文采用微波密閉消解-氫化物發生-雙道原子熒光法同時測定青城野菜不同器官中的硒和碲，能減少消化劑用量，降低待測物的揮發損失和交叉污染，降低空白，還能有效提高分解效率和分析速度，實現硒碲快速、準確和低成本測定。

1　實　驗

1.1儀器和試劑

1.1.1儀器

AFS-2202雙道原子熒光光度計，北京海光儀器公司；硒碲高強度空心陰極燈，北京有色金屬研究總院；P70F23P-G5(S0)微波爐，格蘭仕微波爐電器有限公司；HC-300樣品粉碎機，黃城粉碎機有限公司。

1.1.2試劑

五種野菜，采自成都青城山；1%硼氫化鉀(優級純)、10 g/L硫脲(分析純)；硒粉、碲粉(均為光譜純)；硝酸、高氯酸、鹽酸(均為優級純)；過氧化氫(分析純)；試劑均購自成都科龍化工試劑廠；實驗用水為二次蒸餾水。

1.2實驗方法

1.2.1樣品處理

五種野菜洗凈風干后剪下根莖葉，40 ℃烘干，冷卻后粉碎成粉末，放入干燥塑料袋中，密封、編號后待用。準確稱取粉末樣品0.2000 g于微波雙層消解罐內罐中，加入1.5 mL硝酸、0.5 mL過氧化氫、1.0 mL蒸餾水，搖動后靜置過夜。次日先以400 W功率消解5 min，再以700 W功率消解10 min。待消解完全后，用1～2 mL蒸餾水轉移消解液至10 mL比色管中，水浴加熱蒸發至近干，加入0.8 mL鹽酸，0.3 mL 1% 的硫脲，用蒸餾水定容至5 mL，搖勻待測。

1.2.2標準儲備液與標準工作液的制備

1 mg/mL硒標準儲備液：準確稱取0.1000 g光譜純硒粉于25 mL比色管中，加入1 mL高氯酸和10 mL硝酸，置于沸水浴中加熱2.5 h，冷卻至室溫，以10%的鹽酸轉移至100 mL容量瓶中并定容至刻度，搖勻待用；100 ng/mL硒標準工作液：將硒標準儲備液用10%的鹽酸逐級稀釋配制。1 mg/mL碲標準儲備液和100 ng/mL碲標準工作液：采用光譜純碲粉，配制方法同硒。

2　結果與討論

2.1測定方法

2.1.1微波消解條件

為增加消解罐的密閉性，減少待測物揮發，使試樣完全消解，減少試劑用量，降低空白，本文采用雙層結構密閉消解罐消解試樣。經多次試驗，最佳微波消解條件是：0.2000 g樣品，1.5 mL硝酸、0.5 mL過氧化氫、1.0 mL蒸餾水，搖勻后靜置過夜，次日先以400 W功率消解5 min，再以700 W功率消解10 min。

2.1.2儀器最佳工作條件

經反復試驗，選定的儀器最佳工作條件：光電倍增管負高壓300 V，載氣流量500 mL/min，屏蔽氣流量1000 mL/min， 硒、碲的燈電流均為80 mA。

2.1.3載流鹽酸濃度

固定硒、碲濃度為10 ng/mL，其他條件不變，僅考察載液濃度對測定結果的影響。結果表明：隨鹽酸濃度的升高，硒、碲熒光強度上升，當濃度超過5%時，硒的熒光強度小幅下降，因為鹽酸濃度高生成的氣體多，對氫化物起稀釋作用[12]。因此選鹽酸濃度為5%。

2.1.4介質鹽酸濃度

硒碲熒光強度隨介質鹽酸濃度增加而增加，當介質鹽酸濃度超過16%時，硒的熒光強度達到最大且穩定，碲的熒光強度增幅變得很小。因此，選擇介質鹽酸濃度為16%。

2.1.5預還原劑加入量的優化

根據文獻[13-14]，本文僅對預還原劑硫脲的加入量進行優化。固定硒、碲濃度為10 ng/mL，測定體積為50 mL，僅改變硫脲(1%)的加入體積，測定結果見圖1。由圖1可知，硫脲的加入體積對硒影響較小，但碲熒光強度隨其加入量的增多而增加，當加入量超過3 mL時，碲的熒光強度降低，因此，預還原劑硫脲(1%)的加入體積為3 mL。

圖1　硫脲用量對硒和碲熒光強度的影響

2.1.6H2O2和HNO3對硒和碲測定的影響

圖2　H2O2濃度對硒碲熒光強度的影響

圖3　HNO3濃度對硒碲熒光強度的影響

試驗考察了微波消解過程中H2O2和HNO3對硒和碲測定的影響。固定硒、碲濃度為10 ng/mL，其他條件不變，僅分別改變H2O2和HNO3濃度，測定結果分別見圖2和圖3。由圖2和圖3可知，H2O2和HNO3濃度超過0.5%時，對硒和碲的測定影響明顯。試驗還發現，未水浴蒸干的樣品測定結果極低甚至檢測不到信號，水浴蒸干的樣品信號較強。因此，將消解后的樣品溶液水浴蒸干，可徹底消除這兩種消化劑的影響。

2.2測定方法評價

2.2.1線性范圍

配制硒、碲濃度為 0、100、200、300、400、500、600 ng/mL的標準系列，考察硒碲濃度0～600 ng/mL 同時測定的線性范圍，標準曲線見圖4，只有當硒碲濃度在0～400 ng/mL 時，才與各自的熒光強度呈良好的線性關系，此時相關系數分別為 Rse=0.9994和RTe=0.9985。

2.2.2儀器檢出限

圖4　硒碲同時測定的標準曲線

2.2.3儀器精密度

將含硒、碲濃度為2 ng/mL的混合標準溶液平行測定8次，計算出硒、碲標準溶液的相對標準偏差(RSD)分別為1.6%和1.5%，說明在選定條件下，雙道原子熒光光譜儀同時測定硒、碲具有較好的精密度。

2.2.4回收率

按擬定方法消解天鵝菜葉樣品，進行加標回收率試驗。由表1知，硒的回收率為96.0%～104.0%，碲的回收率為93.0%～101.0%，表明該方法有較高的準確度。

表1　硒碲的回收率Table 1　Recovery rate of Se and Te

2.3樣品分析結果

2.3.1五種野菜硒碲測定結果

如圖5五種野菜平均硒含量為白蒿>竹葉菜=野芹菜>天鵝菜>青蒿。根中硒含量為白蒿>野芹菜>竹葉菜>青蒿>天鵝菜，莖中為白蒿>野芹菜>竹葉菜>天鵝菜>青蒿，葉中為白蒿>竹葉菜>野芹菜>天鵝菜>青蒿。平均碲含量為白蒿>竹葉菜>青蒿>野芹菜>天鵝菜，根中碲含量為青蒿>白蒿>野芹菜>竹葉菜>天鵝菜，莖中為白蒿>竹葉菜>野芹菜>青蒿>天鵝菜，葉中為白蒿>竹葉菜>野芹菜>天鵝菜>青蒿。硒、碲(除白蒿外)含量服從規律：根>莖>葉。五種野菜硒含量平均值高于廣州蔬菜硒含量[15](15.8 ng/g)。硒碲平均含量白蒿最高，可能是因為所分析的白蒿所處氣候特殊的成都青城山，生長期較長、根莖葉較老。

圖5　五種野菜的硒(a)和碲(b)含量

2.3.2五種野菜不同器官之間硒的相關性

圖6　五種野菜根莖葉硒含量的相互關系

由圖6可知，5種野菜的根與莖、莖與葉、根與葉的3個相關系數R值分別為0.9825，0.9642，0.9475，這些值均大于相關系數的臨界值[16]R查表(95%，3)=0.878，(R查表為相關系數臨界值，95%為置信度，f=n-2為自由度)，表明五種野菜根莖葉中硒的含量相互之間均具有相關性，而碲卻不具有這種相關性。

3　結　論

通過對微波消解-雙道原子熒光法同時測定野菜中硒、碲條件的不斷優化，可明顯降低分析成本，提高分析速度，具有較高的學術價值和一定的應用推廣價值。所分析的5種野菜，線性范圍為0～400 ng/mL，儀器檢出限分別為0.17 ng/mL和0.10 ng/mL，硒碲的回收率分別為96.0%～104.0%和93.0%～101.0%。硒、碲(除白蒿外)含量及其百分比均服從規律：根>莖>葉。

[1]Taylor J B, Marchello M J, Finley J W, et al. Nutritive value and display-life attributes of selenium-enriched beef-muscle foods [J]. Journal of Food Composition and Analysis,2008， 21:183-186.

[2]伊帆,郎春燕,張鳳英.氫化物發生-雙通道原子熒光光譜法同時測定茶葉和木耳中硒及汞量[J]. 理化檢驗-化學分冊,2012,48(3):315-320.

[3]徐暄,王玉鳳,孫其文.食品中硒檢測技術研究進展[J].理化檢驗-化學分冊,2012,48(3):364-367.

[4]Ferrarini RS, Dos Santos AA, Comasseto JV. Tellurium in organic synthesis:a general approach to buteno-and butanolides[J].Tetrahedron,2012,68(40):8431.

[5]趙大宣,鄭樹芳.山野菜保健價值及發展前景[J].廣西農學報,2009,24(1):107-108．

[6]李鳳英,李潤豐,肖月娟,等. 21種野菜抗氧化性的分析比較[J].中國食品學報,2011, 11(2):221-224.

[7]王雪影,楊殿來,林海,等.黃海牡蠣中鋅和錫含量的測定與健康保健食用量分析[J].食品工業科技,2006,27(4):182-184.

[8]張殿凱,臧慕文,劉英,等. 氫化物發生-原子熒光光譜法測定高純氧化鑭中硒、碲的不確定度評定[J].分析實驗室,2010,29(8):28-32.

[9]ZHOU Jiao-hua, WANG Jian-yu, ZHONG Li-xiang, et al. Determination of Selenium in biological samples by hydride generation-atomic fluorescence spectrometry[J].Roke Miner Anal,2014(4):214.

[10]ZHOU Cong. Determination of trace Selenium in foods by GFAAS[J].NatSci J Hainan Univ(Nat Sci),2004,22(1):50.

[11]李艷香,梁婷,湯行.乙醇基體改進ICP-MS法直接測定植物中的痕量As、Se、Sb和Te[J].分析實驗室,2010,29(5):29-32.

[12]Montesinos C P,Cervera L,Pastor A M, et al. Hydride generation atomic fluorescence Spectrometric determination of ultratraces of selenium and tellurium in cow Milk[J].Anal Chim acta,2003, 481: 291-300.

[13]郎春燕,解瓊玉,袁濤.微波消解-雙道原子熒光法同時測定家禽肝臟中硒和碲[J].分析試驗室,2014, 33(2):225-228．

[14]陳輝,袁金華,李春野. 雙道原子熒光光譜法同時測定螺旋藻粉中硒和碲[J].環境與職業醫學,2012,29(12):771-773．

[15]余光輝,溫琰茂,張磊,等. 廣州市蔬菜中硒含量特征分析[J].農業環境科學學報,2007, 26(3):1045-1048.

[16]武漢大學. 分析化學.5版[M].北京:高等教育出版社,2010:71.

Determination of Selenium and Tellurium in Organs of Wild Herbs from Qingcheng Mountain by Atomic Fluorescence Spectrometry

ZHANG Xiu-wen1,2, LANG Chun-yan1, CAO Jian-ping2, WANG Xiao-yun1,2, LUO Lan-ping2

(1 Chengdu University of Technology, Sichuan Chengdu 610059；2GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology,GuangzhouMaoming525000,China)

Microwave digestion-dualchannel atomic fluorescence determination selenium and tellurium were used in five kinds of wild herb from qingcheng Mountain, Swan food, smallage, bengal dayflower herb, artemisia carvifolia, artemisia stelleriana at the same time. After samples were digested by nitric acid and hydrogen peroxide, selenium and tellurium in wild herbs from Qingcheng Mountain were simultaneously determined in HCl by dual channel-atomic fluorescence spectrometry with thiourea as pre-reductant and potassium borohydride as reductant. Under optimal conditions, the detection limits of selenium and tellurium were 0.17 ng/mL and 0.10 ng/mL, RSD were 1.5% and 1.6%, respectively, both were less than 5%, the recovery rate of Se and Te were 96.0%～104.0% and 93.0%～101.0%, respectively. The linear range was 0～400 ng/mL. Five kinds of wild vegetables were in different organs of selenium content range of 20.4～52.6 ng/g, the average high and low selenium content was in the order of artemisia stelleriana>bengal dayflower herb=smallage>swan food>artemisia carvifolia. Five kinds of wild vegetables were in different organs of tellurium content range of 18.0～55.6 ng/g, the average high and low tellurium content was in the order of artemisia stelleriana>bengal dayflower herb>artemisia stelleriana>smallage>swan food. Selenium, tellurium (except Artemisia stelleriana) content both obeyed the following rules: root>stem>leaf.

the wild herbs of Qingcheng mountain; selenium; tellurium; microwave digestion; atomic fluorescence spectrometry

張秀雯(1989-)，女，碩士研究生，主要從事環境污染分析研究。

郎春燕(1965-)，女，教授，主要從事巖礦分析研究。

O657.3

A

1001-9677(2016)014-0135-04