原子荧光法测定青城野菜不同器官中的硒和碲

张秀雯，郎春燕，曹建平， 王小云， 罗兰萍

(1 成都理工大学，四川　成都　610059；2 广东石油化工学院，广东　茂名　525000)



原子荧光法测定青城野菜不同器官中的硒和碲

张秀雯1,2，郎春燕1，曹建平2， 王小云1,2， 罗兰萍2

(1 成都理工大学，四川成都610059；2 广东石油化工学院，广东茂名525000)

用微波消解-双道原子荧光法同时测定青城山天鹅菜、野芹菜、竹叶菜、青蒿、白蒿五种野菜中的硒和碲。样品经硝酸-过氧化氢微波消解后，在盐酸介质中，以硫脲为预还原剂，硼氢化钾为还原剂，采用双道原子荧光法测定。在最佳条件下，仪器对硒和碲的检出限分别为0.17 ng/mL和0.10 ng/mL；RSD分别为1.5%和1.6%；回收率分别为96.0%～104.0%和93.0%～101.0%；线性范围均为0～400 ng/mL。五种野菜不同器官硒含量范围为20.4～52.6 ng/g，平均硒含量高低顺序为白蒿>竹叶菜=野芹菜>天鹅菜>青蒿；碲含量范围为18.0～55.6 ng/g，平均碲含量高低顺序为白蒿>竹叶菜>青蒿>野芹菜>天鹅菜。硒、碲(除白蒿外)含量均服从以下规律：根>茎>叶。

青城野菜； 硒； 碲；微波消解；原子荧光法

硒、碲分别是人体必需微量元素和非必需有毒元素。硒具有清除体内自由基及抗衰老和抗癌作用[1]，正常日摄入量是60～200 μg，缺乏会导致克山病、心血管病等疾病[2]，过量会引起硒中毒[3]。碲的化学性质与硫、硒相似[4]，在蔬菜中累积会取代硒并抑制其生物活性。野菜中含硒碲等微量元素，对许多疾病具有防治功能，还可入药[5]。青城山是我国著名景区，当地野菜种类多但研究的较少。因此，准确测定青城野菜中硒、碲含量，对了解该地区野菜中的有毒有害成分，科学指导人们的膳食[6]，具有重要意义。

硒碲的研究有分别测定[7]和同时测定[8]，测定方法有氢化物发生-原子荧光光谱法[9]、分光光度法、石墨炉原子吸收法[10]、ICP-MS[11]法等。分光光度法灵敏度低，干扰大；石墨炉原子法和ICP-MS法操作繁杂、时间长、成本高。目前对青城山天鹅菜、野芹菜、竹叶菜、青蒿、白蒿五种野菜中硒碲的同时测定鲜有报道，更不用说不同器官的硒碲含量测定了。本文采用微波密闭消解-氢化物发生-双道原子荧光法同时测定青城野菜不同器官中的硒和碲，能减少消化剂用量，降低待测物的挥发损失和交叉污染，降低空白，还能有效提高分解效率和分析速度，实现硒碲快速、准确和低成本测定。

1　实　验

1.1仪器和试剂

1.1.1仪器

AFS-2202双道原子荧光光度计，北京海光仪器公司；硒碲高强度空心阴极灯，北京有色金属研究总院；P70F23P-G5(S0)微波炉，格兰仕微波炉电器有限公司；HC-300样品粉碎机，黄城粉碎机有限公司。

1.1.2试剂

五种野菜，采自成都青城山；1%硼氢化钾(优级纯)、10 g/L硫脲(分析纯)；硒粉、碲粉(均为光谱纯)；硝酸、高氯酸、盐酸(均为优级纯)；过氧化氢(分析纯)；试剂均购自成都科龙化工试剂厂；实验用水为二次蒸馏水。

1.2实验方法

1.2.1样品处理

五种野菜洗净风干后剪下根茎叶，40 ℃烘干，冷却后粉碎成粉末，放入干燥塑料袋中，密封、编号后待用。准确称取粉末样品0.2000 g于微波双层消解罐内罐中，加入1.5 mL硝酸、0.5 mL过氧化氢、1.0 mL蒸馏水，摇动后静置过夜。次日先以400 W功率消解5 min，再以700 W功率消解10 min。待消解完全后，用1～2 mL蒸馏水转移消解液至10 mL比色管中，水浴加热蒸发至近干，加入0.8 mL盐酸，0.3 mL 1% 的硫脲，用蒸馏水定容至5 mL，摇匀待测。

1.2.2标准储备液与标准工作液的制备

1 mg/mL硒标准储备液：准确称取0.1000 g光谱纯硒粉于25 mL比色管中，加入1 mL高氯酸和10 mL硝酸，置于沸水浴中加热2.5 h，冷却至室温，以10%的盐酸转移至100 mL容量瓶中并定容至刻度，摇匀待用；100 ng/mL硒标准工作液：将硒标准储备液用10%的盐酸逐级稀释配制。1 mg/mL碲标准储备液和100 ng/mL碲标准工作液：采用光谱纯碲粉，配制方法同硒。

2　结果与讨论

2.1测定方法

2.1.1微波消解条件

为增加消解罐的密闭性，减少待测物挥发，使试样完全消解，减少试剂用量，降低空白，本文采用双层结构密闭消解罐消解试样。经多次试验，最佳微波消解条件是：0.2000 g样品，1.5 mL硝酸、0.5 mL过氧化氢、1.0 mL蒸馏水，摇匀后静置过夜，次日先以400 W功率消解5 min，再以700 W功率消解10 min。

2.1.2仪器最佳工作条件

经反复试验，选定的仪器最佳工作条件：光电倍增管负高压300 V，载气流量500 mL/min，屏蔽气流量1000 mL/min， 硒、碲的灯电流均为80 mA。

2.1.3载流盐酸浓度

固定硒、碲浓度为10 ng/mL，其他条件不变，仅考察载液浓度对测定结果的影响。结果表明：随盐酸浓度的升高，硒、碲荧光强度上升，当浓度超过5%时，硒的荧光强度小幅下降，因为盐酸浓度高生成的气体多，对氢化物起稀释作用[12]。因此选盐酸浓度为5%。

2.1.4介质盐酸浓度

硒碲荧光强度随介质盐酸浓度增加而增加，当介质盐酸浓度超过16%时，硒的荧光强度达到最大且稳定，碲的荧光强度增幅变得很小。因此，选择介质盐酸浓度为16%。

2.1.5预还原剂加入量的优化

根据文献[13-14]，本文仅对预还原剂硫脲的加入量进行优化。固定硒、碲浓度为10 ng/mL，测定体积为50 mL，仅改变硫脲(1%)的加入体积，测定结果见图1。由图1可知，硫脲的加入体积对硒影响较小，但碲荧光强度随其加入量的增多而增加，当加入量超过3 mL时，碲的荧光强度降低，因此，预还原剂硫脲(1%)的加入体积为3 mL。

图1　硫脲用量对硒和碲荧光强度的影响

2.1.6H2O2和HNO3对硒和碲测定的影响

图2　H2O2浓度对硒碲荧光强度的影响

图3　HNO3浓度对硒碲荧光强度的影响

试验考察了微波消解过程中H2O2和HNO3对硒和碲测定的影响。固定硒、碲浓度为10 ng/mL，其他条件不变，仅分别改变H2O2和HNO3浓度，测定结果分别见图2和图3。由图2和图3可知，H2O2和HNO3浓度超过0.5%时，对硒和碲的测定影响明显。试验还发现，未水浴蒸干的样品测定结果极低甚至检测不到信号，水浴蒸干的样品信号较强。因此，将消解后的样品溶液水浴蒸干，可彻底消除这两种消化剂的影响。

2.2测定方法评价

2.2.1线性范围

配制硒、碲浓度为 0、100、200、300、400、500、600 ng/mL的标准系列，考察硒碲浓度0～600 ng/mL 同时测定的线性范围，标准曲线见图4，只有当硒碲浓度在0～400 ng/mL 时，才与各自的荧光强度呈良好的线性关系，此时相关系数分别为 Rse=0.9994和RTe=0.9985。

2.2.2仪器检出限

图4　硒碲同时测定的标准曲线

2.2.3仪器精密度

将含硒、碲浓度为2 ng/mL的混合标准溶液平行测定8次，计算出硒、碲标准溶液的相对标准偏差(RSD)分别为1.6%和1.5%，说明在选定条件下，双道原子荧光光谱仪同时测定硒、碲具有较好的精密度。

2.2.4回收率

按拟定方法消解天鹅菜叶样品，进行加标回收率试验。由表1知，硒的回收率为96.0%～104.0%，碲的回收率为93.0%～101.0%，表明该方法有较高的准确度。

表1　硒碲的回收率Table 1　Recovery rate of Se and Te

2.3样品分析结果

2.3.1五种野菜硒碲测定结果

如图5五种野菜平均硒含量为白蒿>竹叶菜=野芹菜>天鹅菜>青蒿。根中硒含量为白蒿>野芹菜>竹叶菜>青蒿>天鹅菜，茎中为白蒿>野芹菜>竹叶菜>天鹅菜>青蒿，叶中为白蒿>竹叶菜>野芹菜>天鹅菜>青蒿。平均碲含量为白蒿>竹叶菜>青蒿>野芹菜>天鹅菜，根中碲含量为青蒿>白蒿>野芹菜>竹叶菜>天鹅菜，茎中为白蒿>竹叶菜>野芹菜>青蒿>天鹅菜，叶中为白蒿>竹叶菜>野芹菜>天鹅菜>青蒿。硒、碲(除白蒿外)含量服从规律：根>茎>叶。五种野菜硒含量平均值高于广州蔬菜硒含量[15](15.8 ng/g)。硒碲平均含量白蒿最高，可能是因为所分析的白蒿所处气候特殊的成都青城山，生长期较长、根茎叶较老。

图5　五种野菜的硒(a)和碲(b)含量

2.3.2五种野菜不同器官之间硒的相关性

图6　五种野菜根茎叶硒含量的相互关系

由图6可知，5种野菜的根与茎、茎与叶、根与叶的3个相关系数R值分别为0.9825，0.9642，0.9475，这些值均大于相关系数的临界值[16]R查表(95%，3)=0.878，(R查表为相关系数临界值，95%为置信度，f=n-2为自由度)，表明五种野菜根茎叶中硒的含量相互之间均具有相关性，而碲却不具有这种相关性。

3　结　论

通过对微波消解-双道原子荧光法同时测定野菜中硒、碲条件的不断优化，可明显降低分析成本，提高分析速度，具有较高的学术价值和一定的应用推广价值。所分析的5种野菜，线性范围为0～400 ng/mL，仪器检出限分别为0.17 ng/mL和0.10 ng/mL，硒碲的回收率分别为96.0%～104.0%和93.0%～101.0%。硒、碲(除白蒿外)含量及其百分比均服从规律：根>茎>叶。

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Determination of Selenium and Tellurium in Organs of Wild Herbs from Qingcheng Mountain by Atomic Fluorescence Spectrometry

ZHANG Xiu-wen1,2, LANG Chun-yan1, CAO Jian-ping2, WANG Xiao-yun1,2, LUO Lan-ping2

(1 Chengdu University of Technology, Sichuan Chengdu 610059；2GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology,GuangzhouMaoming525000,China)

Microwave digestion-dualchannel atomic fluorescence determination selenium and tellurium were used in five kinds of wild herb from qingcheng Mountain, Swan food, smallage, bengal dayflower herb, artemisia carvifolia, artemisia stelleriana at the same time. After samples were digested by nitric acid and hydrogen peroxide, selenium and tellurium in wild herbs from Qingcheng Mountain were simultaneously determined in HCl by dual channel-atomic fluorescence spectrometry with thiourea as pre-reductant and potassium borohydride as reductant. Under optimal conditions, the detection limits of selenium and tellurium were 0.17 ng/mL and 0.10 ng/mL, RSD were 1.5% and 1.6%, respectively, both were less than 5%, the recovery rate of Se and Te were 96.0%～104.0% and 93.0%～101.0%, respectively. The linear range was 0～400 ng/mL. Five kinds of wild vegetables were in different organs of selenium content range of 20.4～52.6 ng/g, the average high and low selenium content was in the order of artemisia stelleriana>bengal dayflower herb=smallage>swan food>artemisia carvifolia. Five kinds of wild vegetables were in different organs of tellurium content range of 18.0～55.6 ng/g, the average high and low tellurium content was in the order of artemisia stelleriana>bengal dayflower herb>artemisia stelleriana>smallage>swan food. Selenium, tellurium (except Artemisia stelleriana) content both obeyed the following rules: root>stem>leaf.

the wild herbs of Qingcheng mountain; selenium; tellurium; microwave digestion; atomic fluorescence spectrometry

张秀雯(1989-)，女，硕士研究生，主要从事环境污染分析研究。

郎春燕(1965-)，女，教授，主要从事岩矿分析研究。

O657.3

A

1001-9677(2016)014-0135-04