氨基酸螯合物中銅、鐵、錳、鋅測定方法研究

李 賢 曹明月 蘭 劍 單慧燕 霍夢鴿 蘭尊海

（河南海瑞正檢測技術有限公司,河南 鄭州 450001）

1 前言

微量元素雖然在生物機體中含量比較低，但生物學價值非常高[1]，是動物生長、繁殖、免疫及健康的必需營養(yǎng)元素[2]。微量元素具有調節(jié)動物生長發(fā)育、參與體內多種酶和蛋白質合成、維持動物機體代謝和免疫功能等作用[3-5]，同時微量元素也是影響肉類[6-7]、蛋類[8]、奶類[9]等動物性食品安全、品質和風味的重要因素。

微量元素氨基酸螯合物作為一種有機微量元素，具有安全、無殘留[10]，環(huán)境污染小[11]，吸收利用率高[12-13]等顯著優(yōu)點。在提高蛋白質、脂肪等的利用率，提高微量元素的生物學有效性及動物機體免疫力等方面有顯著的作用。微量元素氨基酸螯合物在預混料中使用理化性質相對穩(wěn)定，更有利于其在養(yǎng)殖過程中推廣使用[14]。

目前飼料及飼料添加劑中微量元素的常見檢測方法包括分光光度法[15]、原子吸收分光光度法[16]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[17]、電感耦合等離子體質譜法[18]等，但未查到微量元素氨基酸螯合物中復合微量元素的測定方法。由于分光光度法在檢測復合微量元素的過程中可能存在干擾，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質譜法使用的儀器價格較為昂貴，不適合推廣，因此，本文建立了原子吸收分光光度法測定微量元素氨基酸螯合物中微量元素的方法，分析該方法的樣品前處理條件及關鍵步驟，確定出該實驗最佳條件，以便給廣大檢驗人員提供技術參考。

2 材料與方法

2.1 儀器設備

實驗儀器包括WFX-120B原子吸收分光光度計（北京瑞利分析儀器有限公司）、BSA124S分析天平（賽多利斯科學儀器有限公司）、KQ-500數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）、TM-0910陶瓷纖維馬弗爐（北京盈安美誠科學儀器有限公司）。

2.2 試劑和材料

實驗試劑和材料有質量濃度為1 000 μg/mL的銅、鐵、錳、鋅標準貯備液（中國計量科學研究院），實驗室一級水，硝酸（優(yōu)級純），鹽酸（優(yōu)級純），高氯酸（優(yōu)級純）。

實驗樣品為客戶提供的微量元素氨基酸螯合物。

2.3 實驗方法

樣品經提取后，制備成樣品溶液，根據含量用0.6 mol/L鹽酸溶液稀釋至合適濃度，定容搖勻，備用。同時將銅、鐵、錳、鋅標準液配制成為質量濃度為0.1 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、1.50 μg/mL、2.00 μg/mL、3.00 μg/mL的標準系列混合溶液，用0.6 mol/L鹽酸溶液定容至刻度，定容搖勻，備用。

在同樣的條件下測定樣品溶液和標準溶液的吸光度，利用朗伯比爾定律，求得樣品溶液的質量濃度。根據濃度乘以稀釋倍數、定容體積，除以樣品稱樣量，從而求得樣品的最終結果。

2.4 原子吸收測定條件

調節(jié)原子吸收分光光度計的儀器測試條件，使儀器達到最佳條件（一般調整為質量濃度0.5 μg/mL的標準溶液，吸光度達到0.05～0.08的范圍）。分別采用324.8 nm、248.3 nm、279.5 nm、213.8 nm波長的光測定銅、鐵、錳、鋅四種金屬元素的吸光度。

3 結果與分析

3.1 溶解酸的選擇

飼料中微量元素提取常用的酸有鹽酸溶液[19]、硝酸溶液[20]或者硝酸與高氯酸混合酸[21]。本小節(jié)采用直接溶解法對鹽酸溶液和硝酸溶液的溶解效果進行比較。

從表1中可以看出，不同溶解酸對檢測結果有較大的影響，采用6 mol/L鹽酸溶液提取效果較好，因此本研究采用6 mol/L鹽酸溶液為溶解酸。

表1 不同溶解酸的提取效果

3.2 不同前處理方法對檢測結果的影響

對樣品分別采用三種不同的前處理方法。

直接溶解法：稱取約1 g樣品于燒杯中，用少量水潤濕，加入10 mL濃度為6 mol/L鹽酸溶液，在電爐上緩緩煮沸，并保持微沸2 min，過濾轉移至100 mL容量瓶中。

濕法消解：稱取約1 g樣品于消解管中，加入10 mL體積比為V(硝酸)∶V(高氯酸)=4 ∶1的混酸溶液，在消解儀中消解至溶液澄清，消解管內部充滿白煙，且體積約剩余2 mL，放至室溫，用水轉移至100 mL容量瓶中。

干法消解：稱取約1 g樣品于坩堝中，在電爐上小火炭化至無煙后，轉移至(550±50)℃馬弗爐中灰化2 h。取出冷卻至室溫后，加入10 mL濃度為6 mol/L鹽酸溶液，在電爐上緩緩煮沸，并保持微沸2 min，過濾轉移至100 mL容量瓶中。

采用不同的前處理方法對復合微量元素氨基酸螯合樣品進行處理后，然后進行了銅、鐵、錳、鋅的檢測，測定結果如表2所示。

表2 不同前處理方法的測定結果

從表2中可以看出，不同前處理方法對檢測結果有較大的影響，其中干法消解對檢測結果的影響最大，這可能是因為復合微量元素氨基酸螯合樣品在高溫過程中可能會形成難以溶解的其他物質，造成提取不完全，從而導致檢測結果偏低。濕法消解測定鐵元素有較大的損失。

3.3 不同提取時間對直接溶解法檢測結果的影響

采用直接溶解法對復合微量元素氨基酸螯合樣品不同提取時間的影響進行了實驗，由于暫未有相關文獻對氨基酸螯合物樣品不同提取時間的研究，本文結合實驗室日常工作性質，選擇了以下三組提取時間，測定結果如表3所示。

表3 采用直接溶解法不同提取時間的測定結果

從表3中可以看出，樣品提取完后立即測定結果偏低，可能原因為打開螯合態(tài)元素之間的鍵合需要一定的反應時間，放置12 h后測定結果與放置24h后測定結果相對偏差均在0.17%～1.81%，結果趨于穩(wěn)定。

3.4 方法線性實驗

分別取標準系列溶液注入原子吸收分光光度計，以質量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線。質量濃度范圍在0.1 μg/mL～3.0 μg/mL時，溶液質量濃度和吸光度呈良好的線性關系，如表4所示。

表4 銅、鐵、錳、鋅標準曲線線性的測定結果

3.5 精密度實驗

稱取微量元素氨基酸螯合物樣品，進行精密度試驗（n=6），測定結果如表5所示，可以看出四種元素的相對標準偏差RSD均不大于5.0%，說明該方法的精密度較高。

表5 銅、鐵、錳、鋅精密度測定結果

4 結論

本研究建立了測定微量元素氨基酸螯合物中微量元素銅、鐵、錳、鋅的原子吸收分光光度法。通過對樣品處理進行選擇和優(yōu)化、精密度及方法線性實驗，采取直接溶解法用鹽酸溶液對樣品進行前處理，處理好后的溶液放置12 h后再進行檢測，該方法的線性相關系數 R2均大于0.999，樣品相對標準偏差在2.13%～4.72%之間，方法操作簡便，精密度高，適合用于微量元素氨基酸螯合物中微量元素銅、鐵、錳、鋅的測定。