氢化物-原子荧光光谱法测定富硒酵母中有机硒和无机硒
2017-01-08付志欢吴国杰舒绪刚周新华邱桂雄
■ 占 峰 付志欢 林 羽 周 萌* 吴国杰 舒绪刚 周新华 邱桂雄
(1.仲恺农业工程学院化学化工学院,广东广州510225;2.广州天科生物科技有限公司,广东广州510627)
硒具有抗氧化、抗肿瘤等多种生理功能,是动物的重要营养元素之一,广泛用于饲料添加剂中,硒的主要添加形式有无机亚硒酸钠盐和有机酵母硒,亚硒酸钠毒性高、不易被动物吸收利用,易造成浪费和环境污染,而酵母硒具有代谢周期长,生物利用率高,毒性低等特点[1]。因此,了解酵母硒中无机硒和有机硒含量具有重要意义。
目前,酵母硒作为一种重要饲料添加剂,总硒的测定方法主要有二氨基联苯紫外分光光度法[2]、原子荧光分光光度法[3-6]、电感耦合等离子法[7-8],其中氢化物原子荧光光度法已引入国家标准法中;有机硒的测定方法目前还没有唯一标准,报道较多的主要有质谱-高效液相色谱法[9-10]、衍生-高效液相色谱法[11]等,但这些方法对仪器要求较高,测试周期较长,且成本较高不适合广泛推广。本研究以酸热法提取硒酵母中无机硒并结合HG-AFS方法测定硒酵母中总硒、无机硒含量,并通过总硒含量减去无机硒含量的方法间接计算出有机硒含量,该法操作简单,用时较短,期望能为酵母硒中有毒无机硒测定提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
硼氢化钾,盐酸、硝酸、高氯酸(均为优级纯),高纯水,硒标准溶液。
1.2 仪器与设备
AFS-2000原子荧光分光光度计(北京科创海光有限公司),数显恒温浴锅(上海申胜生物技术有限公司),超声波清洗器(上海科导超声仪器有限公司),恒温电热板(Lab-Tech EH20B),低速离心机(金坛鸿科仪器HDL-4)。
1.3 方法
1.3.1 溶液配制
混合酸:硝酸∶高氯酸=4∶1(配比与样品有关);硼氢化钾溶液:称取1 g氢氧化钠加200 ml高纯水使其充分溶解,再加入4 g硼氢化钾混合均匀,现配先用。
1.3.2 总硒含量测定方法
按GB/T13883—2008《饲料中硒的测定》方法测定。
1.3.3 无机硒含量测定方法
准确称取0.1 g硒酵母于100 ml三角瓶中加入10 ml 3 mol/l的盐酸,超声5 min,使酵母充分溶解,再置于沸水浴中10 min后迅速冷却,4 000 r/min离心10 min,取上清液,酵母细胞沉淀重复利用盐酸提取2次,合并上清液再置于电热板上煮沸2 min,稀释定容。
1.3.4 有机硒含量测定方法
有机硒含量通过差减法(总硒含量减去无机硒含量)测定。
2 结果分析
2.1 仪器最佳工作条件
仪器工作负高压:280 V;空心阴极灯电流:80 mA;载气流量:400 ml/min;屏蔽气流量:900 ml/min;原子化炉高度:8 mm;读数时间:15 s;延迟时间:3 s;载液:5%HCl;还原剂 :2%KBH4+0.5%NaOH。
2.2 仪器精密度与检出限(见表1)
表1 仪器精密度
按照仪器的最佳条件,确定硒的最佳线性范围为 0~40 μg/l,曲线的相关系数 R2=0.999 9。通过对10 μg/l标准硒测定5次,得到RSD=2.8%,该方法有较好的精密度。同时,将标准空白连续测定11次,按3倍标准偏差得到检出限(3δ)为0.020 1 μg/l。
2.3 不同浓度盐酸对无机硒提取效果的影响
由于酵母细胞壁较厚,在沸水浴中,盐酸能有效的破坏酵母细胞璧的结构,使其通透性发生变大或甚至破裂,胞内小分子物质溢出,而本试验考察了不同浓度盐酸对无机硒提取效果的影响,结果如图1所示,当盐酸浓度在3 mol/l时,提取量达到较大,并通过重复称取5份酵母硒测定无机硒含量,如表2,其相对偏差在2.85%,方法较为稳定。
图1 盐酸浓度对无机硒提取效果的影响
表2 无机硒的测定含量
2.4 无机硒回收率测定
通过测定3种不同市售的富硒酵母样品中无机硒回收率(结果见表3)可知,分别在2.5、5、7.5 μg/l的加标量下,其无机硒回收率在83.4%~89.7%,其回收率大于80%,符合微量元素测定准确的方法,可以通过差减法进行后续的有机硒定量测定。
表3 无机硒回收率的测定
2.5 有机硒的测定
对市售的3种不同厂家的富硒酵母样品进行分析测定结果如表4。如表4可知,3种不同的市售富硒酵母其有机硒占富硒酵母总硒含量分别为98.8%、98.3%、98.0%。
表4 酵母硒中有机硒和无机硒的测定
3 结论
本文采用HG-AFS与盐酸破碎提取相结合的方法测定硒酵母中的总硒和无机硒含量,并通过差减法得到有机硒含量,结果表明样品中有机硒含量占98%以上,这一结果符合《饲料添加剂安全使用规范》的规定,可以用于饲料添加剂,同时通过无机硒的加标回收试验,该方法准确、稳定,适于富硒酵母有机硒和无机硒的测定。