熟肉食品中7種有害重金屬元素的快速質譜分析

梁書懷，蒙華毅，吳祖軍，江永紅

(廣西壯族自治區疾病預防控制中心，廣西南寧 530028)

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熟肉食品中7種有害重金屬元素的快速質譜分析

梁書懷，蒙華毅，吳祖軍，江永紅

(廣西壯族自治區疾病預防控制中心，廣西南寧 530028)

[目的]為評價熟肉食品的安全性提供參考。[方法]采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)檢測熟肉食品中鉛、鎘、砷、鉻、鎳、鉈、汞的含量，掌握7種有害元素的含量狀況。樣品經硝酸-過氧化氫體系高壓消解后，以Ge、In、Bi、Sc為內標元素消除非質譜干擾，碰撞反應池技術消除質譜干擾，采用電感耦合等離子體質譜儀同時進行測定。[結果]在優化的最佳儀器工作參數下，各元素的檢出限均可達ng/L級，各元素的相關系數均大于0.999。選用黃豆標準參考物質考察方法的可靠性，樣品的測定結果均在標準值范圍內。[結論]該方法適用于熟肉中有害重金屬元素的快速檢測。

熟肉食品；重金屬元素；密閉高壓消解；電感耦合等離子體質譜法

熟肉食品因色佳味美深受消費者的青睞。為了迎合消費者的口味，這類熟食在制作過程中極有可能違規添加重金屬含量較高的添加劑，人如果長期過量攝入會引起臟器慢性中毒，引發心血管疾病甚至癌癥[1-2]。為了解市場上熟肉食品中有害重金屬元素的含量情況，筆者采用高靈敏度、低檢出限、準確度高并且可進行多元素同時在線分析的電感耦合等離子體質譜法[3-5]對市售的20種熟食中的重金屬含量情況進行了檢測，以期為該類食品的產品質量評價提供參考。

1　材料與方法

1.1儀器與試劑Nexion 300D電感耦合等離子體質譜儀(PerkinElmer)；密閉高壓消解罐；Milli-Q Academic超純水系統。混合標準(Pb、Cd、As、Cr、Ni)溶液：1 000 mg/L；鍺、銦、鉍、鈧溶液：1 000 mg/L。65%硝酸(Merck，優級純)；30%過氧化氫(購自國藥集團，優級純)。試驗用水均為超純水(電導率0.05 μS/cm)，所有試驗均在室溫(22 ℃)下完成。

1.2樣品處理稱取2.5 g左右熟肉食品于100 mL聚四氟乙烯材質的密閉高壓消解內罐中[試驗前先把內罐放在硝酸(20+80)溶液浸泡24 h，取出用純水沖洗干凈，往內罐中加入約3.0 mL純硝酸在105 ℃下蒸煮1 h以上，純水洗凈，烘干備用]，加入10.0 mL硝酸和1.0 mL H2O2，放入外罐中擰緊放入烘箱，在設定的升溫條件下進行消解(參考條件：100 ℃恒溫保持1 h，120 ℃保持2 h，140 ℃保持2 h，170 ℃保持2 h)。消解完成后，取出自然放冷至室溫。取出消解內罐，用少量水沖洗上蓋內壁，合并至罐中。將內罐放在恒溫電熱板(100 ℃)上趕酸30 min(或者超聲脫氣15 min)，用水洗滌消解罐3～5次，洗液合并于50 mL塑料容量瓶中，用水定容，混勻。同時做試劑空白試驗和質控樣。

2　結果與分析

2.1儀器工作條件的優化用ICP-MS質譜調諧液對儀器進行調試，使儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷和分辨率等各項指標達到測定要求。具體參數要求如下：Be>3000 CPS(CPS：counts per second，是指檢測器在單位時間內采集到的離子計數)；Mg>20000 CPS；In>50000 CPS；U>40000 CPS；CeO/Ce<2.5%；Ce++/Ce<3.0%。

2.2干擾的消除質譜干擾和非質譜干擾是質譜分析中的兩大類主要干擾。采用電感耦合等離子體質譜法測定鉛、鉈、鎘、砷、鉻、鎳元素存在同量異位素、多原子、雙電荷離子等質譜干擾(表1)，這些干擾的存在可能會導致結果的偏高。為此，筆者采用碰撞反應池技術(氦氣，流速5.0 mL/min)校正多原子離子對待測元素產生的質譜干擾。非質譜干擾主要源于樣品基體，克服基體效應最直接有效的方法就是對樣品進行稀釋和使用內標進行校正，所以實驗選擇通過在線加入高中低質量數209Bi、115In、72Ge、45Sc內標溶液監測信號變動情況，用內標法定量，有效地克服了儀器的漂移，保證了測量的準確性。

表1　潛在的干擾

2.3標準曲線及檢出限用硝酸(2+98)溶液作為介質，將1 000 mg/L混合標準(Pb、Cd、As、Cr、Ni)溶液逐級稀釋配制成0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L系列溶液；Hg單元素標準系列：0、0.05、0.10、0.20、0.40、0.80、1.00 μg/L；1.0 mg/L鍺、銦、鉍、鈧混合內標溶液工作液：用硝酸(2+98)溶液1 000 mg/L鍺、銦、鉍、鈧逐級稀釋得到。

標準溶液進入ICP-MS后(在線加入內標)，儀器自動給出各元素的校準方程[以待測元素/內標元素的信號值的比值作為縱坐標(y)，以待測元素的質量濃度為橫坐標(x)建立標準曲線]及相關系數，檢出限按11份空白溶液平行測定所得標準偏差的3倍計算，結果見表2。

表2　元素相關系數及檢出限

2.4方法可靠性試驗選用國家標準參考物質黃豆(GBW 10013)對方法的可靠性進行驗證。采用試驗設計的方法進行消解并測定(n=6)，結果見表3。

表3國家標準物質的標準值及測定結果

Table 3Determination results and standard value of certified reference materials

元素(質量分數)Element參考值Referencevalue實驗測定值MeasuredvalueRSD∥%Pb(10-6)0.190±0.0300.2104.2Cd(10-9)35.0±6.037.02.1As(10-6)0.062±0.0140.0673.7Cr(10-6)1.800±0.3002.0002.8Ni(10-6)0.930±0.1000.9003.3Hg(10-9)1.51.404.7

2.5樣品重金屬含量稱取20份熟肉食品采用實驗消解方法消解后測定其中鉛、鎘、砷、鉻、鎳、鉈、汞的含量，檢測結果如表4所示。由表4可以看出，普通的熟食中鉛、鎘、砷、鎳和汞含量均很低，整體質量比較安全，只有個別樣品的鉻含量偏高，這可能是由于極個別地區的生長環境或者是食品原料及使用的餐具溶出造成的。

表4　20份熟肉食品中重金屬含量檢測結果

3　結論

建立了密閉高壓消解技術-電感耦合等離子體質譜法測定熟肉食品中有害重金屬的方法，并通過對黃豆標準物質的分析，并對該方法在實際樣品分析中的準確性進行了評價。結果表明，該方法溶樣快速徹底、空白值低，準確性高，結果重現性好。

[1]席淑華，孫貴范，孫文娟，等.砷對仔代大鼠神經行為和學習記錄功能影響[J].中國公共衛生，2006，22(5)：559.

[2]馬艷琴，王俊東.環境污染與心血管系統疾病關系研究進展[J].中國公共衛生，2011，27(6)：801.

[3]王小如.電感耦合等離子體質譜應用實例[M].北京：化學工業出版社，2005.

[4]蒙華毅，吳祖軍，梁書懷，等.動態反應池-電感耦合等離子體質譜法同時測定動物肝臟中16種稀土元素[J].分析試驗室，2015，34(1)：91-94.

[5]蒙華毅，梁書懷，吳祖軍.碰撞反應池-電感耦合等離子體質譜法同時測定甘蔗中的9種重金屬元素[J].理化檢驗-化學分冊，2015，51(9)：920-923.

Rapid Mass Spectrometry of Seven Kinds of Heavy Metal Elements in Cooked Meats

LIANG Shu-huai,MENG Hua-yi,WU Zu-jun et al

(Guangxi Center for Disease Prevention and Control,Nanning,Guangxi 530028)

[Objective]To detect the content of Pb,Cd,As,Cr,Ni and Hg contents in cooked meats by ICP-MS,to grasp the content status of these seven harmful elements,and to provide

for the evaluation of the safety of cooked meats.[Method]Sample were dissolved by HNO3and H2O2.Ge,In,Bi and Sc were selected as the internal standard elements to overcome non-spectroscopic interference and helium was used as reaction gas to eliminate mass spectroscopic interference.Simultaneous determination was carried out by inductively coupled plasma mass spectrometry.[Result]Under the optimum condition,the detection limits could reach up to ng/L level,with elemental correlation coefficient over 0.999.The method was tested using national standard substance (soybean GBW10013) and the results were in good agreement with the recommended values.[Conclusion]This method is suitable for rapid determination of heavy elements in cooked meats.

Sealed high pressure digestion;Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS);Cooked meats;Heavy metal elements

廣西衛計委自籌經費科研課題(Z2014634)。

梁書懷(1979-)，男，廣西玉林人，主管技師，從事理化檢驗分析工作。

2016-07-11

TS 207.5+1

A

0517-6611(2016)25-035-02