石墨炉原子吸收光谱法检测饲用酶制剂中的铅

徐 丽，王 冠，李 红，丁 皓，邓晓旭

（武汉新华扬生物股份有限公司，武汉 430074）

饲料中铅含量超标会影响动物生长和发育[1-3]。饲料卫生标准（GB13078-2001）中规定了各种饲料原料中铅的限制量，但是各原料中铅的标准检测方法发展相对滞后。石墨炉原子吸收光谱法灵敏度高、检出限低、样品用量少、自动化程度高，被广泛用于重金属分析[4-6]。本试验建立了石墨炉原子吸收光谱法检测饲用酶制剂中铅含量的方法。

1 材料与方法

1.1 试验仪器

PE AA 900H石墨炉原子吸收光谱仪，配有AS900自动进样系统；LabTech EH20Aplus微控数显电热板；聚四氟乙烯坩埚；一次性过滤器。

1.2 试验试剂

去离子水；硝酸（优级纯）；高氯酸（优级纯）；混合酸：取4体积硝酸与1体积高氯酸混合；铅标准储备液：GSB 04-1742-2004，1 000 μg·mL-1，国家标准样品购于国家有色金属及电子材料分析测试中心；铅标准工作液：临用时用HNO30.2%溶液将标准储备液逐步稀释为20μg·L-1的铅标准工作液；基体改进剂：0.1%的Pd（NO3）2。

1.3 样品前处理方法

准确称取样品1.0～2.0 g，于聚四氟乙烯坩埚中，加混合酸5 mL浸泡过夜；加混合酸5 mL，在电热板上消解、赶酸，直至样液剩约1 mL且呈澄清透明状，冷却后分多次加入去离子水转移到25 mL容量瓶，并定容摇匀，用一次性过滤器过滤，备用。同时制备试剂空白溶液[7-9]。

1.4 仪器工作条件

1.4.1 仪器工作条件的选择

检测波长283.3 nm，狭缝0.7 nm，灯电流10 mA，背景校正为氘灯扣背景，确定石墨炉升温程序。

1.4.2 标准曲线的制备

将铅标准工作液20μg·L-1加入样品杯中，置于样品盘上，经仪器自动稀释为5、10、15μg·L-1，并自动加入16μL样品试液，测定吸光值，绘制标准曲线。

1.4.3 样品测定

将处理好的样品置于样品盘上，按标准曲线制备相同条件进行测定。

2 结果与分析

2.1 基体改进剂的选择

酶制剂的基体成分较为复杂，采用石墨炉原子吸收光谱法测定时要加入基体改进剂以消除干扰。硝酸钯作为基体改进剂，含有的钯能与铅化合，生成合金或加合物，在灰化过程中不被无机盐夹带造成铅的损失，也不在灰化、原子化过程的最初阶段与某些无机盐产生气相反应，从而消除了许多严重干扰和背景吸收。本试验分别加入0.1%、0.2%、0.5%的硝酸钯5μL，结果在加入0.1%的硝酸钯5μL时峰形最好，背景值最低，基线较平稳。

2.2 石墨炉升温程序

本试验在加入0.1%的硝酸钯5μL做基体改进剂时，改变灰化温度和原子化温度来考察灵敏度和稳定性。

灰化是升温程序中热解和驱除试样基体的阶段，目的是尽可能将试样基体除尽，同时又不损失被测元素，以减少甚至完全排除基体的影响[10-11]。通过使用分析中的方法开发，在300～1 000℃进行灰化温度的优化。当灰化温度＞800℃时，样品的吸光度开始降低，出峰时间也略早了，≤0.5 s；400～700℃吸光值差异不大，但700℃时峰型更对称，更接近完美峰型，因此灰化温度选择了700℃。灰化时间的长短依基体性质和量而不同，通过比较不同灰化时间的吸光值，再结合摄像头中液体蒸发情况，灰化20 s效果较好。

原子化是升温程序中将被测元素转化为自由原子的阶段，是整个原子吸收光谱分析升温程序中最关键的环节，直接影响原子化效率和测定灵敏度[12-13]。原子化温度取决于被测元素的性质。原子化温度过低，待测元素不能被完全原子化，温度过高将缩短石墨管使用寿命。使用分析中的方法开发，在1 500～2 200℃进行原子化温度的优化，经试验，并观察原子吸收信号峰，发现当原子化温度＜1 600℃时峰尖太扁平，出现双峰。在1 800～2 000℃，峰型较完美、对称、尖锐。＞2 000℃时，信号值反而有所下降。因此本试验选择了1 800℃。原子化时间是使原子吸收信号在原子化阶段回到基线，从峰型图可知，3 s后吸收信号基本都回到基线，本试验选择原子化时间为4 s。最终选定的石墨炉升温程序见表1。

表1 石墨炉升温程序

2.3 定量分析方法

在进行石墨炉升温程序方法开发时，即使采用最优升温程序，铅标准样品与饲用酶制剂样品的出峰时间仍无法保持一致，峰型也略有差异，这说明铅标准样品与饲用酶制剂样品组成不匹配，需使用标准加入法以降低基底不一致引起的误差[14-19]。

以吸光度对浓度做标准曲线，强制过零点，以饲用酶制剂样品作加标，仪器自动求得标准曲线方程：A=0.00309C，相关系数r=0.998 9，其中A为吸光度，C为浓度。

2.4 样品测定结果

样品测定结果见表2。由表2可知，对样品进行6次平行测定，得到平均浓度为50.25μg·L-1，相对标准偏差＜3%；同时进行不同梯度加标，所得回收率均符合要求，在90.0%～115.0%，说明该法处理饲用酶制剂样品数据可靠，且较稳定。

2.5 准确度试验

大米标准物质检测值见表3。为了验证该处理方法是否能准确的测定样品中铅的真实含量，本试验采用真值回归的方法来检验。由于没有酶制剂重金属标准物质，本试验选择与酶制剂性质最接近的大米标准物质（GBW10010）作为参考。大米标准物质（GBW10010）采用与饲用酶制剂样品相同的处理、检测条件，并且大米标准物质所得结果均是在以饲用酶制剂样品为基质绘制的标准曲线条件下检测的，由表3可知，回收率为98.0%～108.0%，相对标准偏差为3.79%。

表2 样品测定结果

表3 大米标准物质检测值

2.6 检测限

测定试剂空白溶液（n=12），并按IUPAC的规定计算方法检出限为0.4μg·L-1。

3 结 论

本试验建立了一种测定饲用酶制剂中铅的检测方法，采用湿法消解处理样品，样品消解完全，与石墨炉原子化法结合测定，结果稳定准确，样品加标回收率在90.5%～114.0%，大米标准物质回收率为98.45%～107.9%，相对标准偏差均＜5.0%，能满足饲用酶制剂中铅的测定。

[1] 何进,黄逸红.饲料中铅、镉含量超标的危害与对策[J].饲料博览,2006（5）:45-47.

[2] Kan C A,Meijer G A L.The risk of contamination of food with tox⁃ic substances present in animal feed[J].Animal Feed Science and Technology,2007,133（1-2）:23-26.

[3] Spahn S A,Sherry T W.Cadmium and lead exposure associated with reduced growth rates,poorer fledging success of little blue heron chicks（egretta caerulea）in South Louisiana Wetlands[J].Animal Feed Science and Technology,1999,37（3）:33-37.

[4] 董焕程.影响我国饲料质量安全的因素及对策的研究[D].北京:中国农业大学,2004.

[5] 李筠,谢梅冬.不同波长分光光度法测定饲料中铅含量的比较[J].广西畜牧兽医,2004（2）:55-56.

[6] 符蓉,杨立中,贺玉龙,等.原子吸收法测定饲料中的铅[J].安徽农业科学,2007（23）:7 082-7 084.

[7] 高延玲,康相涛,赵成壁.原子吸收分光光度法测定饲料微量元素样品的前处理[J].饲料广角,2003（23）:28-30.

[8] 谢敏康.饲料和禽产品中的重金属含量[J].饲料广角,2000（6）:20.

[9] 王永河,黄琳.石墨炉原子吸收光谱法测定饲料中铅、镉[J].标准计量与质量,2001（6）:18-19.

[10] 苏涛,邓世林.火焰原子吸收法直接测定配合饲料及浓缩饲料中的微量铅[J].微量元素与健康研究,2005（3）:55-56.

[11] 郭爽.饲料中测铅方法的改进与铅、镉连续测定的应用[J].饲料工业,2004（1）:53-54.

[12] 杨林,刘小敏,陈璇.饲料中铅、镉测定方法的研究[J].粮食与饲料工业,2003（12）:58-59.

[13] 商军,华贤辉,潘娟,等.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定鱼粉中的镉和铬[J].中国饲料,2007（16）:34-37.

[14] 徐竞.微波消解快速测定饲料中的重金属铅、镉[J].饲料工业,2008（17）:46-47.

[15] 李宏,杨汉卿.石墨炉-原子吸收法测定饲料中铅[J].饲料广角,2004（20）:32-34.

[16] 黄秀清.石墨炉原子吸收法测定饲料中镉含量[J].中国饲料,2007（14）:34-35.

[17] Bargar T A,Scott G I,Cobb G P.Maternal transfer of contami⁃nants:case study of the excretion of three polychlorinated biphe⁃nyl congeners and technical-grade endosulfan into eggs by white leghorn chickens(Gallus domesticus)[J].Environ Toxicol Chem,2001,20（1）:61-67.

[18] Barnekow D E,Hamburg A W,Puvanesarajah V,et al.Metabo⁃lism of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid in laying hens and lactat⁃ing goats[J].J Agric Food Chem,2001,49（1）:156-163.

[19] Cavret S,Laurent C,Feidt C,et al.Intestinal absorption of 14C from 14C-phenanthrene and 14C-benzo(a)pyrene and 14C-tetra⁃chlorodibenzo-para-dioxin:approaches with the Caco-2 cell line and with portal adsorption measurements in growing pigs[J].Re⁃prod Nutr Dev,2003,43（2）:145-154.