26 化学分析计量 2Ol1年,第2O卷,第4期 微波消解一ICP—MS法同时测定木薯淀粉中 铅、铜、镉、砷、汞的含量 蒋天成刘守廷罗 艳莫达松陈雪松 (广西分析测试研究中心,南宁530022) 摘要用硝酸一过氧化氢溶液(3+3)作为消解剂,微波消解法处理木薯淀粉等样品,采用电感耦合等离子体质 谱法,选择适合的同位素元素,运用碰撞池技术(CCT)降低元素Cu、As的多原子离子干扰,测定样品溶液中Pb、Cu、 cd、As、Hg等元素的含量,各元素线性相关系数为0.9997—0.9999,元素的检出限(3sd)分别为Pb 0.084 n mL、Cu 0.20 n mL、Cd 0.024 ng/mL、As 0.21 n mL、Hg 0.32 ng/mL,各元素相对标准偏差为1.93%~9.31%(n:6),木薯 淀粉样品加标回收率为82.2%~102.O%。用本法测定大米(GBW 10010)、玉米(GBW 10012)和小麦(GBW 10011) 3个国家标准物质,测定值均在标称值范围内。 关键词 电感耦合等离子体质谱法碰撞室技术微波消解木薯淀粉铅铜镉砷汞 木薯是一种富含淀粉的块根作物,与马铃薯、红 薯:并列为世界三大薯类作物,是广西旱地的主要农 作物。木薯种植面积和产量均排在全国首位,2009 年栽培面积占全国的2/3,产量占全国的70%,同时 广西也是我国最大的木薯加工基地,每年木薯淀粉 和酒精的产量分别达到70万t和20万t,均占全国 时,对于目前食品中有毒有害元素的限量要求越来 越低这一趋势来说,其检测灵敏度也难以达到要求; 国标方法中测定每个重金属元素需要单独溶样,分 别测定,其操作繁琐,耗时、耗力、耗试剂,有时需要 用到毒性较大的试剂,严重影响环境和人们的身体 健康。 的80%左右,具有可观的经济效益和相当的市场潜 力。 电感耦合等离子体质谱(ICP—MS)技术,具有 检出限低,动态范围宽,可进行同位素分析,单元素 和多元素同时分析 等特点,可用于测定食品中重 金属元素 。笔者采用硝酸一过氧化氢体系微 波消解样品,ICP—MS同时测定木薯淀粉中铅、铜、 镉、砷、汞等重金属元素,为木薯淀粉的食用安全提 供一种快速的检测方法。 1实验部分 1.1 主要仪器与试剂 木薯淀粉除了用于生产食用或工业酒精外,另 一个主要用途是作为食品、药品的填充材料和填充 剂,日常生活中的调料品(剂)、化妆品的填充材料、 填充剂等,这些都与人们每天生活的食品、药品安全 时时相关。随着国家《食品安全法》的实施,国务院 和各级地方政府对目前各地不断出现的食品问题的 高度关注,人们对食品安全越来越重视,木薯淀粉作 为食品、药品的主要材料之一,其中铅、铜、镉、砷、汞 等重金属元素含量的安全性也越来越引起高度关 ICP—MS仪:X7型,美国热电公司; 微波消解系统:CEM MARS型,美国CEM公 司; 注。长期摄入过量的重金属元素,会对人体造成极 大的危害,会严重影响儿童的智力发育和诱发老年 过氧化氢(30%)、硝酸(65%):优级纯; 铅(GBW 08619)、铜(GBW 08615)、镉(GBW 08612)、砷(GSB G 62028—90)、汞(GSB G 62069— 性疾病等。为此有必要对其重金属元素含量进行测 定,以保证食品安全。关于淀粉的质量控制,国家出 台了多个标准 -4 ,在这些标准中都对重金属有严 格的控制。 90)、钇(GBW 08657)等有证标准储备液:含量均为 1 000 g/mL,中国地质科学院地球物理地球化学勘 查研究所; 大米(GBW 10010)、小麦(GBW 10011)、玉米 广西壮族自治区直属公益性科研院所基本科研业务费专项项 目(2009ACZ07) 目前测定木薯淀粉中重金属元素的国家标准方 法 多是氢化物发生原子吸收光谱法、冷原子吸 收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、氢化物发生原子 荧光光谱法等,这些方法在技术上基本适合各生产 企业的实际情况,但无法满足快速检测分析木薯淀 粉中铅、铜、镉、砷、汞等重金属元素含量的要求;同 收稿日期:2011.05—04 蒋天成,等:微波消解ICP—MS法同时测定木薯淀粉中铅铜镉砷汞的含量 27 (CBWlO012)标准物质:中国地质科学院地球物理 地球化学勘查研究所; ICP—MS调谐溶液: Be、∞Co、u In、瑚Bi.238 U 2结果与讨论 2.1 样品前处理酸体系的确定 微波消解时单独使用硝酸前处理木薯淀粉样品 浓度为10 L,美国热电公司; 所用玻璃器皿均用硝酸(65%)一水溶液(1+ 2)浸泡过夜,用水冲洗干净后用超纯水冲洗; 实验用水为超纯水,电阻率为18.2 Mn・em。 1.2标准系列溶液的配制 用体积分数为5%的HNO 介质将Pb、cu、cd、 As、}fg元素标准储备液逐级稀释于系列50 mL容量 瓶中,配制成混合标准系列,Pb:1.O0、10.0、20.0、 40.0、50.0 ng/mL;Cu:1.O0、10.0、50.0、100.0、 200.0 rig/mL:Cd:0.50、1.O0、5.O0、10.0、20.0 ng/mL;As:1.0、5.0、10.0、20.0、50.0 ng/mL;Hg: 1.O0、2.O0、3.O0、4.O0、5.O0 ng/mL。空白溶液为 5%的HNO ,在每个混合标准溶液中均加入0.2 mL 1 Ixg/mL的Au标准溶液¨ 。 采用钇作为内标元素,用体积分数为5%的 HNO 逐级稀释成使用浓度为20.0 ng/mL的溶液。 1.3仪器测定条件 应用ICP—MS调谐溶液对仪器各项指标进行 调整,确定ICP—MS仪器测定条件。 入射功率:1 250W;雾化器流量:0.85 L/rain;冷 却器流量:13.0 L/rain;辅助气流量:0.76 L/rain;采 样锥孔径:1.0 mm;截取锥孔径:0.7 mm;扫描方式: 跳峰;积分时间:1.0 S;扫描次数:40次;采样深度: 7.0 mm;采样时间:10 s;CCT氦气流量:5.0 mL/min。 1.4样品前处理方法 称取样品1 g(准确到0.0001 g)置于微波消解 罐中,首先用少量水润湿,然后加入3 mL硝酸、3 mL过氧化氢,设定合适的微波消解条件(使用微波 最大功率1 500 W,设定压力5 516 kPa,其它条件见 表1)进行消解。消解完毕后,转入到25 mL比色管 中,并用水少量多次洗人合并溶液,加入0.1 mL 1  ̄g/mL的Au标准溶液,定容至刻度,摇匀备测。若 放置时问长,则倒入聚乙烯塑料瓶保存。同时做空 白试验。 表1微波消解条件 步骤 升温时间/rain 升至温度/℃ 保温时间/rain 功 W l lO 12O 10 1 200 2 10 150 l5 1 50o 3 5 180 10 1 500 消解效果较差,需加入另一种氧化剂来改善消解效 果,使用强氧化剂高氯酸效果最好,但由于高氯酸在 密闭容器中使用时危险性很大_】 ,且带入的氯酸根 在质谱测定中形成干扰,因此不宜使用。加入过氧 化氢既能加速破坏有机物,而且空白值低,分解为 水,在质谱测定中无干扰。经试验采用硝酸一过氧 化氢(3+3)体系按表1所示微波消解条件消解木 薯淀粉样品,消解后溶液无色清亮,效果满意。 2.2测定元素质量数的确定 用ICP—MS法进行元素分析,每个元素均有一 个不受同质异序数干扰的同位素。笔者通过所测元 素同位素丰度及采用国家标准物质进行试验,选 择 ∞Pb、 Cu、” Cd、 As、 o。Hg作为所测定元素的 质量数,以减少干扰,获得满意的测定结果。 2.3碰撞室技术(CCT)的应用 CCT技术¨ 通过引入氦气(7%氢+93%氦混 合气)极大地降低了 cu、 As等质量数8O以下 (包括80)的多原子离子的干扰,从而提高方法的 灵敏度和准确性。经碰撞气流量试验最后确定流量 为5 mL/min较合适,用此条件测定国家标准物质获 满意结果。 2.4分析元素的线性范围及检出限 在选定的测定参数下,将所配制的Pb、cu、cd、 As、№元素混合标准系列溶液用ICP—MS法测定 各元素强度,绘制标准曲线,得出其线性回归方程。 对样品空白溶液进行l1次平行测定,以3倍标准偏 差计算方法的检出限,结果见表2。由表2可见,各 测定元素的线性相关系数均大于0.999 7。 表2工作曲线方程、线性范围及检出限 元素 质量 回归方程 相关 线性范围/ 检出限/ 数 系数 ng・mL—l ng・mL一 Pb 208 Y=3 826.4x+3240.3 0.9999 0.0—5O.0 0.084 Cu 65 Y=1958.1 +6046.3 0.9999 O.0—200 0.2O Cd 111 Y=1 793.4x+1 055.2 0.9998 O.O~2O.0 0.024 As 75 Y=1622.5x+3166 0.9999 O.0~5O.O 0.21 Hg 200 Y=466.38x+73.568 0.9997 0.O 5.O 0.32 注:y为检测器信号值; 为被测兀素浓度。 2.5精密度试验 称取小麦(GBW 10011)标准物质样品6份,按 实验方法处理后进行测定,Pb、Cu、Cd、As、Hg各元 素测定结果的相对标准偏差(n=6)为1.93%一 9.31%,结果列于见表3。由表3可见,方法精密度 28 化学分析计量 2011年,第20卷,第4期 满足微量分析要求。 表3 小麦标准物质中重金属元素测定结果的精密度 元素 测定值/,lLg・kg 平均值/ RSD/ g・kg一 % Pb 84 82 83 74 79 89 82 6.15 Cu 2590 2 570 2480 2550 2620 2600 2570 1.93 Cd 14.1 15.5 l7.5 14.3 14.0 15.4 15.1 8.79 As 34 32 29 30 31 33 32 5.94 Hg 0.15 O.14 O.17 0.14 0.13 0.15 0.15 9.31 2.6准确度试验 按实验方法测定大米(GBW 10010)、玉米 (GBW 10012)、小麦(GBW 10011)3个国家标准物 质中铅、铜、镉、砷、汞5个元素的含量,结果见表4。 从表4结果可见,所测得的结果与标称值相吻合,表 明方法的准确度较高。 表4准确度测定结果(n=3) 项目 Pb/ Cu/ Cd/ As/ Hg/ mg・kg mg・kg一 g・kg mg・ 上g・kg一 大米 标准值 0.08±0.03 4.9±0.3 87士5 0.102±0.oo8 5.3±0. 测得值 0.05 4.7 84 0.107 6.2 玉米 标准值 0.07±0.02 0.66±0.08 4.1±1.6 0.028±0.006 (1.6) 测得值 0.046 0.54 2.5 0.032 1.8 小麦 标准值 O.o65±0.024 2.7±0 2 l8士4 0.03l±0.0o5 (0.12) 测得值 0.082 2.5 l4.2 0.032 0.15 注:括号内的数值为参考值。 2.7 回收试验 按实验方法称取4 木薯淀粉样品2份进行加 标回收试验,结果见表5。由表5可知,该实验方法 回收率较高。 表5加标回收试验结果(n=2) 元素 本底值/ 加标量/ 测得值/ 回收量/ 回收.g/ g・kg g・kg一 g・kg g・ 一 % Pb 119 2o0 302 183 91.5 Cu 183 200 372 189 94.5 Cd 7.72 1O.O 17.O 9.3 92.8 As 52.0 50.0 103 51.O 102.0 Hg 5.71 5.00 9.82 4.1l 82.2 2.8 买际样品测定 木薯、玉米等淀粉的铅、铜、镉、砷、汞重金属元 素的测定结果及限量范围 钊见表6。由表6可见, 除5 玉米淀粉样品的汞超标外,大部分值在正常范 围内,只是4 木薯淀粉样品的铅、镉、砷比一般样品 含量偏高,6 玉米淀粉样品的镉比一般样品含量偏 高,这与作物的产地、加工机械、加工过程是否带来 污染有关,但重金属元素含量偏高超过了一定范围 时要特别注意,尤其要防止人为添加造成的污染等。 3 结语 通过研究,建立了采用硝酸一过氧化氢体系微 表6实际样品分析结果(n=3) 样品 Pb/ CI】/ Cd/ , Hg/ mg・kg一 mg・ 一 g・ 一 g・kg一 g・kg 1 木薯淀粉 0.011 0.134 0.33 15.O 3.72 2 木薯淀粉 0.042 0.128 0.27 20.1 7.04 3 木薯淀粉 0.028 0.056 O.oo l4.6 9.02 4 木薯淀粉 O.119 0.183 7.72 52.0 5.71 5 玉米淀粉 0.035 0.086 0.oo l7.3 88.4 6 玉米淀粉 0.0o3 0.702 0.23 21.3 8.88 7 食用玉米淀粉 0.ool 0.076 0.oo l7.7 4.23 8 马铃薯淀粉 0.001 0.040 0.00 14.4 3.86 9 豌豆淀粉 <0.0o1 0.085 O.oo l5.7 10.4 谷物及制品限量[ ] ≤0.4 ≤lO 大米≤2伽 玉米≤5O  ̄<700 ≤2O 薯类制品限量[ ] ≤1.O ≤20 ≤5O ≤500 ≤20 波消解样品,ICP—MS法同时测定了木薯淀粉中的 铅、铜、镉、砷、汞等重金属元素的含量,方法的精密 度满足痕量分析的要求,并用国家标准物质验证了 方法的准确度。该法具有操作简单、快速,测定结果 可靠的特点,并且既环保,又克服了常规溶样方法带 来的污染影响。 参考文献 [1]GB 2173—2003淀粉制品卫生标准[s]. 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DETERMINATIoN oF NITROVIN IN ANIMAL PRoDUCTS BY LIQUID CHRoMAToGRAPHY —TANDEM MASS SPECTRoMETRY Xu Yanhui,He Jun,Gu Liang,Shen Honglin,Chen Ge,Ding Lei,Jiang Junshu (China National Center For Quality Supervision and Test of Agriculture Avocation Processed Food,National Center of Agiculturl Staandardization and Supersion,Hefei 230051,China) ABSTRACT A new method for determining nitrovin in animal products by liquid chromatography—-electrospray ionization tan-・ dem mass spectrometry was developed.Sample preparation and HPLC—MS/MS analytical conditions were examined and optimized. Samples were extracted.cleaned up and then detected by LC—ESI—MS/MS method.External standard method was used for quantifi— cation in the multiple—reaction monitoring mode.Limit of detection(LOD)was 2.0 range of 1.0—100.0 kg.The method showed good linearity in the L orf nitrovin(r>0.99).The average recoveries of nitrovin in animal products ranged from 66%to 82%. KEYWORDS animal product,nitrovin,liquid chromatography-tandem mass spectrometry X X ×吹 欺 弛 0 凡. 吹 弛 玖K x e x 凡. K d ≈ !^ ^! (上接第28页) DETERMINATIoN oF PLUMBUM.CUPRUM,CADMIUM,ARSENIC,HYDRARGYRUM CoNTENTS IN TAPIoCA BY MlCRoWAVE DIGESTIoN—ICP—MS Jiang Tiancheng,Liu Shouting,Luo Yan,Mo Dasong,Chen Xuesong (Guangxi Research Center of Analysis and Testing,Nanning 530022,China) ABSTRACT The Tapioca sample was dissolved with a mixed solution of HNO3一H2 O2(3+3)by using microwave digestion, and the content of Pb,Cu,Cd,As,Hg in the sample solution was determined by ICP—MS.The becoming isotopes were selected, and[the polyatomic ions to cause interference such as Cu,As were eliminated by CCT.The liner calibration curves regression coeffi— cients were 0.9997—0.9999.Detection limit(3s)of the method were 0.084,0.20,0.024,0.21,0.32 ng/mL for Pb,Cu,Cd,As, Hg repectively.The relative standard deviations were 1.93%一9.31%(n=6).The recoveries were 82.2%一102%(rt=2).The proposed method was used in determination of Pb,Cu,Cd,As,Hg in 3 national standard samples(CRM Rice GBWIO010,CRM Corn GBW10012.CRM Wheat GBWl0011).The determination results were in conformity with standard values. KEYWORDS ICP—MS,CCT,microwave digestion,tapioca,Pb,Cu,Cd,As,Hg 重大新药创制“十二五”计划分批启动 6月16日,卫生部以2011年第17号公告的形式,正式 计划的总体部署,2012年将在对“十一五”计划第一批、第二 批课题进行评估与验收的基础上,对“新药候选药物研究”、 “新药临床前研究”、“综合性新药研究开发技术大平台建 设”、“单元技术平台建设”及“关键技术研究”五类任务完成 优秀的部分课题给予滚动支持,同时新增部分课题。 据了解,重大新药创制专项是国家2006年至2020年中 宣:布重大新药创制专项“十二五”计划任务分批启动实施。 其中,新药专项“十二五”计划2012年新增课题申报指南已 通过专项总体组专家研究并编制完成。据悉,该期专项将重 点支持“候选新药研究”和“新药IV期临床研究”两类研究 课题,新药类别包括化学药、中药和生物药,鼓励开展药物新 剂型和新释药系统的创新研究。 卫生部表示,按照“重大新药创制”专项“十二五”实施 长期发展规划中16个重大专项之一。国家将在“十一五” 至“十三五”期间,为该专项累计投入350亿元,其中“十一 五”期间已经投资66亿元。 (南方都市报)