电感耦合等离子体质谱法测定乳制品中铅·砷·镉·铬

谭炜　安虹　李丹亚

摘要 [目的]测定乳制品中铅、砷、镉、铬的含量。[方法]将乳制品样品进行微波消解，并建立检测乳制品中4种污染物元素铅、砷、镉、铬含量的方法。[结果]4种元素在各自线性范围内线性系数R>0.999，加标回收率在95%～101%，重复性试验的相对标准偏差RSD≤5.0%。[结论]该方法高效、灵敏、可靠，适合大批量样品中铅、砷、镉、铬的同时检测。

关键词 电感耦合等离子体质谱；乳制品；重金属

中图分类号 S859.84；O657.63 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）20-252-03

Abstract [Objective] To determine heavy metal content in dairy products. [Method] A method of determining heavy metals， including lead， arsenic， cadmium and chromium in dairy products by inductively coupled plasmamass spectrometry （ICPMS） was established followed the sample digested by microwave. [Result] The correlative coefficients of calibration curves for analyses were all above 0.999. The recoveries were in the range of 95%-101%， and RSDs were not more than 5.0%. [Conclusion] The method is highly active， sensitive， reliable and suitable for largescale determination.

Key words Inductively Coupled PlasmaMass Spectrometry （ICPMS）； Dairy products； Heavy metal

随着人们生活水平的不断提高，以及人们对饮食营养的愈加重视，乳制品因其能满足不同人群对营养的需求，已受到越来越多人的青睐[1]。然而，近年来，乳制品的质量安全事件时有发生，也引起了人们强烈的关注。重金属污染元素铅、砷、镉、铬，因其在人体内很难代谢，并在食物链中累积，摄入过多会给人们带来严重的病害[2]，势必会成为乳制品质量安全的一个重大隐患。因此准确测定乳制品中铅、砷、镉、铬的含量意义重大。由于乳制品中污染元素含量低，加上自身基体复杂，干扰因素多等特点，普通的检测方法，很难达到快速检测的目的，且满足不了超微量元素的检测要求[3-7]。笔者通过采用微波消解联合电感耦合等离子体质谱仪来同时测定乳制品中铅、砷、镉、铬的含量，该方法操作简便，数据准确可靠，可实现4种元素的同时测定，适合大批量样品的检测。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1

研究对象。 婴幼儿配方乳粉、学生营养奶粉、中老年无糖奶粉、酸奶，来自安徽省各大超市随机抽样。

1.1.2

主要试剂。 浓硝酸，优级纯，购自国药集团，重蒸后使用。标准溶液：内标溶液Bi、Ge、In、Sc，购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；GBW（E）081531 16种无机元素混合溶液，购自中国计量科学研究院。质谱调谐液，购自美国赛默飞世尔科技公司。

1.1.3

主要仪器与设备。

iCAPQ电感耦合等离子体质谱仪，美国热电公司；900T原子吸收光谱仪，美国PE公司；AFS8230型原子荧光光度计，中国北京吉天仪器有限公司；Multiwave PRO微波消解系统，奥地利安东帕公司；PURELAB flex超纯水系统，英国ELGA LabWater公司；DuoPUR酸亚沸蒸馏纯化系统，北京莱伯泰科仪器有限公司；AL204型电子分析天平（感量 0.000 1 g），瑞士梅特勒公司。

1.2 方法

1.2.1

样品前处理。将样品混合均匀后，称取0.50 g左右，置于洗净的聚四氟乙烯消解罐中，加入9 ml浓硝酸，然后按照表1和表2 程序进行消解和赶酸，冷却后用超纯水将消解罐中样品分数次转移，并定容至25 ml容量瓶中，即得待测溶液。以等量消解液为空白对照组，采用同样方式消解，每种样品和试剂空白各平行3份。

1.2.2

内标加入。

将内标溶液用2%的硝酸溶液配制成10 μg/L的混合标准溶液，在线加入。

1.2.3

仪器条件。采用调谐液调谐电感耦合等离子体质谱仪至最佳工作环境（射频功率为1 548 W， 雾化气流速为1.04 L/min；辅助气流速为0.8 L/min；等离子体气流速为25.22 L/min；冷却气流速为13.80 L/min；扫描模式为跳峰；重复3次。碰撞氣为高纯氦气，碰撞气流速为4.84 L/min。

1.2.4

标准溶液配制。用2%硝酸溶液逐级稀释混合标准溶液至所需浓度。

1.2.5

方法学评价。线性系数的测定：按仪器优化后的工作条件对各标准溶液进行测定，以溶液浓度为横坐标，信号强度为纵坐标进行线性拟合，并计算各元素的相关系数。方法检出限和定量限：按照根据国际理论和化学联合会（IUPAC）的规定[8]，连续平行测定11次试剂空白，分别以3倍和 10 倍的信噪比计算方法的检出限和定量限。重复性试验：取同一乳制品样品，制备样品溶液，并按仪器优化后的工作条件进行测定，平行 6 次，计算重金属的含量及RSD。回收率试验：精确称取0.50 g样品，加入测定元素相应的标准溶液，制备样品溶液，并按仪器优化后的工作条件进行测定，计算平均回收率。

1.3 方法比较

将乳制品样品，经微波消解、定容后，分成2份，一份按照该试验提供的方法测定，另一份分别参照GB5009.12-2010第一法[9]测铅、GB/T5009.11-2003第一法[10]测砷、GB/T5009.15-2003第一法[11]测镉、GB/T5009.123-2003第一法[12]测铬，每份样品测定3次。

2 结果与分析

2.1 方法学评价

2.1.1

线性系数、检出限及定量限测定。由表3可知，铅、砷、镉、铬的线性系数均大于0.999，具有很好的线性相关性。线性范围，铅为0～500 μg/L，其他3种元素均为0～250 μg/L，线性范围较宽。铅、砷、镉、铬检出限分别为0.032、0.017、0.021、0.025 μg/L，定量限分别为0.107、0.057、0.070、0.083 μg/L。表明该方法具有很高的灵敏度，对于低含量的元素也能准确定量。

2.1.2

重复性试验。由表4可知，样品中铅、砷、镉和铬的平均含量分别为0.021、0.008、0.015、0.035 mg/kg；RSD分别为3.6%、5.0%、3.4%、1.8%；表明该方法具有很好的重复性。

2.1.3

回收率试验。由表5可知，铅、砷、镉、铬的平均回收率均在95%～101%，表明该法准确可靠，可同时满足该4种金属的准确测定。

2.2 方法比较

采用该试验的ICPMS法与传统的石墨炉和原子荧光法比较的结果见表6。由表6可知，ICPMS法与传统法测定的结果非常接近，说明该试验建立的方法测定结果准确可靠，而测定时间却大大缩短，对于大批量的样品检测能大大提高工作效率。

3 讨论

该研究建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定乳制品中铅、砷、镉、铬元素。利用动态反应池碰撞模式，消除了普通质谱法对测定砷、铬存在干扰的影响[13-14]，通过加入内标校正，消除了因为进样体积的差异而导致的结果偏差，通过监测不同同位素而降低了因为干扰而产生的假阳性的可能[15-18]。与传统的检测方法相比大大提高了检测效率，同时还有检测样品用量少、干扰小、稳定性高、数据可靠等优点[19-21]。该法的建立为乳制品企业和检测机构应对大批量的样品检测提供了更加高效的方法依据。

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