微波消解-石墨炉原子吸收分光光度法测定灵芝孢子粉中铅元素含量的方法验证

程倩倩 孙允超 杜蒙?李雯雯 王璐莹 王晓军

摘 要：依据《食品安全国家标准 食品中铅的测定》（GB 5009.12—2017），对微波消解-石墨炉原子吸收分光光度法测定灵芝孢子粉中铅元素含量方法的线性关系、检出限定量限、精密度准确度进行分析。结果表明，铅浓度和吸光度的线性关系为y=0.004 9x-0.001 1，相关系数为0.999 4，方法检出限为0.010 8 mg·kg-1，方法定量限为0.036 0 mg·kg-1，精密度与准确度均符合标准要求，证明了该方法在保健食品灵芝孢子粉检测中的适用性。

关键词：微波消解；石墨炉原子吸收分光光度法；灵芝孢子粉；铅；方法验证

Abstract： According to the national standard GB 5009.12—2017， this study analyzed the linear relationship， detection limit， precision and accuracy of microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry in the determination of lead in Ganoderma lucidum spore powder. The results showed that the linear relationship between concentration and absorbance was y=0.004 9x-0.001 1， and the correlation coefficient was 0.999 4. The limit of detection of the method was 0.010 8 mg·kg-1， and the limit of quantification was 0.036 0 mg·kg-1. The precision and accuracy of the method suited the requirements of the related standard， which proved the applicability of the method in the detection of Ganoderma lucidum spore powder.

Keywords： microwave digestion; graphite furnace atomic absorption spectrophotometry; Ganoderma lucidum spore powder; lead; method verification

随着生活水平的提高，人们对环境污染、食品安全问题愈发关注，更是谈“重金属污染”色变。铅（Pb）是一种具有蓄积危害性的重金属，进入人体后，可损伤中枢和外周神经系统、生殖系统、肾脏、心血管等多个器官和系统，严重的还会引起铅中毒。鉛中毒可使儿童发育迟缓、多动、注意力不集中，智力低下，甚至会造成脑组织损伤，导致终身残疾[1-2]。

山东省聊城市冠县是我国重要的灵芝生产基地之一，有30多年的栽培历史，产量占全国总产量的60%左右[3]。2022年，灵芝更是成为聊城市“新三宝”，其产品灵芝孢子是灵芝生长成熟的时候从菌盖弹射出来的细小孢子，是灵芝的生殖细胞，含有三萜类、多糖类、甾醇类等多种活性物质，可增强调节多个器官系统的功能，提高人体抗病能力，日渐成为保健市场上备受消费者青睐的保健产品。因此灵芝孢子粉质量控制也成为安全的关键[4]。

根据实验室资质认定要求，在方法使用前需要进行适应性验证，本研究从人员、仪器设备、试剂器皿和环境设施等方面验证是否能够满足开展铅元素检测的技术要求，依据《食品安全国家标准 食品中铅的测定》（GB 5009.12—2017）[5]、《实验室质量控制规范 食品理化检测》（GB/T 27404—2008）[6]、《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》（GB/T 27417—2017）[7]对食品中铅的检测开展了方法验证，验证内容包括仪器设备、标准物质、试剂以及方法性能指标（检出限、定量限、线性范围、准确度和精密度），确保该方法在本实验室分析检测工作中的适用性、准确性和有效性，从而保证检测数据质量。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

A3AFG-12石墨炉火焰一体化原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；TANK Plus微波消解仪，上海新仪微波化学科技有限公司；赶酸仪；GWB-2T超纯水器，FA1104N电子分析天平，上海民桥精密科学仪器有限公司；容量瓶、移液管均为A级。仪器与设备均经第三方检测机构校准合格，且在校准期内。

铅单元素标准溶液，1 000 mg·L-1，市售有证标准物质，且在有效期内；硝酸，优级纯，沪试；磷酸二氢铵，分析纯。

1.2 实验条件

载气氩气：纯度≥99.99%；测定波长：283.3 nm；灯电流：2.0 mA；测量方式：峰高；干燥温度：120 ℃；灰化温度：600 ℃；原子化温度：1 900 ℃；进样体积：10 μL。

1.3 溶液制备

1.3.1 铅标准中间液的制备

精密量取铅单元素标准溶液（1 000 mg·L-1）0.5 mL，置于50 mL容量瓶中，用5%硝酸定容，摇匀，配制成浓度为10 mg·L-1的铅标准储备液。

精密量取铅标准储备液（10 mg·L-1）2.5 mL，置于25 mL容量瓶中，用5%硝酸定容，摇匀，配制成浓度为1.0 mg·L-1的铅标准中间液。

1.3.2 铅标准曲线的制备

精密量取0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL和4.0 mL浓度为1.0 mg·L-1的铅标准中间溶液，定容到100 mL的容量瓶中，得到0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1、20.0 μg·L-1、30.0 μg·L-1和40.0 μg·L-1的标准系列溶液。分别精密量取1 mL铅系列标准溶液，精密加1%磷酸二氢铵溶液0.5 mL，混匀，待测定。

1.4 供试样品溶液的制备

称取灵芝孢子粉样品0.6 g（精确到0.000 1 g），置于消解内罐中，加硝酸5 mL，浸泡过夜，次日补加硝酸2 mL，把带有弹性压片的罐盖盖在内盖上，然后将内罐插到一个干净且干燥的外罐中，把整套组件安装到罐架上，旋紧外套，放入微波消解仪中按设定程序进行消解。消解程序如下。第一阶段，经6 min，从室温升到140 ℃，保温2 min；第二阶段，经2.5 min，从140 ℃升到160 ℃，保温2 min；第三阶段，经2.75 min，从160 ℃升到185 ℃，保温20 min。消解完毕，待温度降至60 ℃以下，取下消解罐，泄压后，用少量水冲洗内盖，并入内罐，置于赶酸仪上于160 ℃赶去棕色气体，赶至近干，转移定容至10 mL，混匀，即为样品溶液，同时做空白实验。精密量取1 mL样品溶液，加入0.5 mL 1%磷酸二氢铵溶液，混匀，待测。

1.5 准确度和精密度的测量

选择不含铅的灵芝孢子粉作为空白样品，加入低、中、高3种不同浓度的铅标准溶液，每个处理重复3次，上机测定，计算加标回收率确认准确度，计算相对标准偏差确认精密度。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的绘制

开机自检，选择铅工作灯，预热0.5 h，待仪器稳定后，将铅系列标准溶液按浓度由低到高的顺序依次放入石墨炉自动进样器的相对应位置，在283.3 nm

波長处测量其吸光度，以铅浓度为横坐标，对应吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，并求出浓度与吸光度的线性回归方程及相关系数，结果见图1。

由图1可知，线性方程为y=0.004 9x-0.001 1，r=0.999 4，符合标准GB/T 27417—2017和GB/T 27404—2008对线性回归方程相关系数的要求（r≥0.99）。

2.2 方法检出限、定量限

仪器稳定后，对经微波消解的11个空白样品进行连续测定（表1），根据样品质量，计算样品空白铅含量，平均值为0.006 7 mg·kg-1，标准偏差为

0.003 6 mg·kg-1，检出限为3倍标准偏差0.010 8 mg·kg-1，定量限为10倍标准偏差0.036 0 mg·kg-1，检出限、定量限均低于标准GB 5009.12—2017中的检出限（0.02 mg·kg-1）、定量限（0.04 mg·kg-1），满足方法学要求。

2.3 准确度和精密度

加入低、中、高3种浓度标准溶液的空白样品，经前处理后，上机测定浓度，9次加标回收试验的平均回收率为81.6%～96.2%，RSD为1.2%～10.0%，符合标准GB/T 27404—2008中对于浓度水平在0.1～1.0 mg·kg-1时的回收率（80%～110%）和精密度（＜11%）的要求，结果见表2。

2.4 重复性

GB/T 27417—2017中规定，当被测组分的含量为0.1 mg·kg-1时，对应的CV值为≤15%，本次实验得出的CV值（10%）＜对应标准CV值（15%），重复性符合标准要求。

3 结论

通过对微波消解-原子吸收分光光度计石墨炉法测定铅含量的方法的线性关系、检出限定量限、准确度精密度、重复性测定研究，结果显示浓度和吸光度的线性关系为y=0.004 9x-0.001 1，相关系数为0.999 4，检出限为0.010 8 mg·kg-1，定量限为

0.036 0 mg·kg-1；在空白样品3种不同加标浓度的平行测定试验中，加标回收率为81.6%～96.2%；准确度精密度重复性及仪器设备、试剂器皿和环境设施等各方面均满足标准GB 5009.12—2017中测定铅的技术要求，具有线性良好、重现性好、测量结果准确，从而证明该方法在灵芝孢子粉质量安全控制监测分析工作中的适用性与有效性。

参考文献

[1]徐进，徐立红.环境铅污染及其毒性的研究进展[J].环境与职业医学，2005，22（3）：271-274.

[2]葛冰洋，庄棪，朱南，等.净水器铅加标测试研究[J].现代食品，2022，28（6）：159-161.

[3]刘国丽.山东冠县灵芝产业现状、问题与发展建议[J].农业工程技术，2022，42（17）：11-12.

[4]张伟，曾园山.灵芝孢子的研究进展[J].中西医结合学报，2004（6）：463-465.

[5]国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准 食品中铅的测定：GB 5009.12—2017[S].北京：中国标准出版社，2017.

[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.合格评定 化学分析方法确认和验证指南：GB/T 27417—2017[S].北京：中国标准出版社，2017.

[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.实验室质量控制规范 食品理化检测：GB/T 27404—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.