浅谈原子光谱法在食品药品中的运用与发展前景
2018-01-17管娜巍鞍山市食品药品检验所
□ 管娜巍 鞍山市食品药品检验所
原子光谱法是测量食品药品中元素最为常用的分析仪器。本文就常用的三种光谱分析,即原子吸收光谱分析、原子荧光光谱分析、原子发射光谱分析进行简单介绍。
1 原子光谱法概述
1.1 原子吸收光谱
原子吸收光谱法,是利用原子对辐射的吸收性质建立起来的分析方法,主要用于微量单元素的定量分析。将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽时,被待测元素的基态原子所吸收,在一定条件下,入射光被吸收而减弱的程度与样品中待测元素的含量呈正相关关系,由此得样品中待测元素的含量。
1.2 原子荧光光谱
原子蒸汽吸收特征波长的光辐射后,原子被激发至高能级,在跃迁至低能级的过程中,原子吸收光辐射之后,根据跃迁过程中所涉及的能级不同,将发射出一组特征荧光谱线。根据所记录的荧光谱线的波长即可判断有哪些元素存在。
1.3 原子发射光谱
原子发射光谱,利用原子对辐射的发射性质建立起来的分析方法,主要用于微量多元素的定量分析。样品由载气带入雾化系统进行雾化后,以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道,在高温和惰性气体中被充分蒸发、原子化、电离和激发,发射出所含元素的特征谱线。根据特征谱线及强度,鉴别样品中的元素及含量。
2 应用实例
2.1 原子吸收光谱法在食品检测中的应用
原子吸收光谱法主要有火焰原子吸收分光度法和石墨炉原子吸收分光度法。石玉平等[1]采用火焰法测定了软儿梨果肉和果汁中K、Mg、Fe、Ca、Mn、Cu、Zn 的 含 量。RSD在1.0%~3.0%,回收率在90%~100%。鲁伦文等[2]采用石墨炉法测定豆腐花中铅的含量,实验结果满意。
2.2 原子荧光光谱法在食品检测中的应用
荧光法具有回收率高、操作简单等特点。黄捷玲等[3]应用AFS-930型双道原子荧光光度计,同时测定水中砷、硒的技术:回收率大于95%,RSD<3%。王志嘉等[4]使用微波消解-原子荧光光谱法测定中药材中铅、镉、砷、汞、锑的含量,结果显示该方法快速、准确且灵敏度高。
2.3 原子发射光谱法在食品检测中的应用
原子发射光谱法以其检出限低、精密度高、线性范围宽和多元素同时测定等特点,在痕量元素分析领域得到广泛应用。叶润等[5]使用ICP-OES同时测定大米中铜、锰、铁、锌、钙、镁、钾、钠8种元素,刘志坚等[6]使用ICP-MS测定糖果中的铜,铅,镉等元素,实验结果显示,能很好地满足测量要求。
3 方法的比较
①原子吸收光谱法:火焰法价格便宜,重现性好;石墨炉法原子化率高,灵敏度高。但是火焰法原子化率低,只有5%~10%;而石墨炉法基体干扰影响严重,尤其对于盐类食品,重现性很低。②原子荧光光度法:优点是有较低的检出限,灵敏度高。但能使用氢化物发生-原子荧光法测定的元素只有11种,有局限性。③原子发射光谱法:多元素同时检出能力强、分析速度快、选择性好、检出限低等特点,可同时检测一个样品中的多种元素,主要缺点就是价格较贵。
以上几种检测手段中,原子吸收光谱法技术成熟,广泛应用于食品、药品及环境检测。但同一样品单次只能检测一种元素,有其局限性。原子荧光光度法则更多地用于对环境及食品中汞、砷、硒等元素的分析测定。发射光谱法测定速度快,检出限低(大部分元素为ppt级)以及可以同时测量多种元素的优点,在最新的食品安全国家标准中对于元素检测的部分,已逐渐被推荐为主要检测手段。
4 前景
今后光谱仪器仍会沿着20世纪末已开始的拓宽应用面方向发展。国内外已经研发出种种直接与人相关的光谱仪器,可直接获取来自人体皮肤的荧光,从而检测化妆品、药品的应用效果等,使用仪器之后不必制备样品,也无样品池,使用方便;将来也可用于水质分析以及农产品、食品、化妆品分析等。