应用ICP-MS与GFAAS测定婴幼儿奶粉中铅的方法研究及比较

苗榕宸*

（国家粮食储备局西安油脂科学研究设计院，西安 710082）

应用ICP-MS与GFAAS测定婴幼儿奶粉中铅的方法研究及比较

苗榕宸*

（国家粮食储备局西安油脂科学研究设计院，西安 710082）

采用微波消解、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定婴幼儿奶粉中的铅元素，并与国标法石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）进行了比较。结果表明：两种方法的测定结果基本吻合，用ICP-MS测定婴幼儿奶粉中痕量铅线性范围宽，抗干扰能力强，测定周期短，完全满足分析的要求，且操作简便快速，应用于实际样品的测定，结果满意。

电感耦合等离子体质谱法；石墨炉原子吸收光谱法；微波消解；铅

铅是对人体毒性最强的重金属之一。铅对人体的很多功能都有明显的毒害作用，如骨髓造血机能、神经系统、生殖系统、消化系统等等，特别是对孕妇及婴幼儿的健康危害较大。由于人类的各种活动，特别是随着近代工业发展，铅已经不断向大气圈、水圈以及生物圈发生了迁移，加之食物链的累积作用，人类对铅的吸收已发生了急剧的增加，吸收值已接近或超出人体的容许浓度。铅的摄入已然成为危害人体健康的不容忽视的社会问题。食品中铅的来源有多个途径：食品的原材料、生产加工机械、包装材料、运输过程等都有可能带来铅的污染。我国对食品中微量元素铅的限量做了规定，在《食品卫生检验理化部分》（一）GB/T5009.12-2010中规定的铅的测定方法主要包括氢化物原子荧光光谱法和石墨炉原子吸收光谱法。氢化物原子荧光光谱法样品的前处理复杂，较难控制，对酸的要求较苛刻；石墨炉原子吸收光谱法灵敏度较高，但基体干扰较大，需要的测定周期较长，需要较大的样品量，而电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）可同时测定多种元素，具有简单、快速、灵敏度高、干扰少、线性范围宽等多个优点。本研究采用微波消解处理婴幼儿奶粉，分别应用ICP-MS和GFAAS进行测定。结果表明：两种方法的测定结果基本吻合，ICP-MS法具有抗干扰能力强，测定周期短、方便快捷等优点。

1 材料与方法

1.1 仪器及试剂

SpectrAA-240Z石墨炉原子吸收光谱仪、PSD 120自动进样器（美国Varian公司），热解涂层石墨管，NexION 300D电感耦合等离子体质谱仪（美国PE公司），Mars5微波消解仪（美国CEM公司），Millipore超纯水制备装置，可调式电热板。

1 000 mg/L铅标准液，购于国家标准物质研究中心，根据测定需要，用体积分数1%的HNO3配制成 0.1 μg/mL和 20 μg/L铅标准使用液；1 000 mg/L Bi标准溶液，购于国家标准物质研究中心；Bi内标溶液的配置，用体积分数1%的HNO3逐级稀释至0.1 μg/mL配置成Bi内标液；磷酸二氢铵，优级纯；硝酸，电子化；质量分数30%过氧化氢，优级纯；氩气，纯度为99.999 g/100 g；检测样品:婴幼儿奶粉。

1.2 仪器工作参数

1.2.1 ICP-MS工作参数

高频发射功率：1 400 W，采样深度：7.0 mm，辅助气流量：1.80 L/min，等离子体氩气流量：18.0 L/min，雾化气流量：0.99 L/min，壳气流量：0.15L/min，雾化温度：3℃，进样量：0.25mL/min，重复扫描次数：20次，扫描方式：跳峰，样品重复测定次数：3次。

1.2.2 GFAAS工作参数

检测波长设为283.3 nm，光谱通带宽度设为0.5 nm，灯电流为7 mA，以塞曼背景校正，测量峰高，读数3 s，进样20.0 μL，氩气流量为0.2 L/min；基体改进剂为质量分数1%磷酸二氢铵溶液。石墨炉升温程序见表1。

表1 石墨炉升温程序

微波消解程序见表2。

表2 微波消解程序

1.3 方法

1.3.1 样品前处理

样品的前处理用微波消解法：准确称取0.500 g婴幼儿奶粉试样置于微波消解内罐中，分别加入5 mL HNO3和3 mL过氧化氢，静置20 min后放入微波消解仪，按照设定好的微波消解程序进行消解后置于可调式电热板上赶酸至1 mL，用去离子水转移至50 mL容量瓶中，定容。同时做试剂空白。

1.3.2 内标元素的选择

在ICP-MS的分析过程中，被测元素的信号受分析样品基体的干扰，会出现增强或抑制，而且分析元素的信号会随时间的延长而发生漂移。通过合适的内标校正体系，能在一定程度上减少或消除基体的干扰，同时还能很好的减少因分析信号的漂移而造成的误差，从而大大改善了分析精度。本试验加入的内标元素为Bi。

1.3.3 标准曲线的制作

ICP-MS：分别准确移取0.1 μg/mL的铅标准使用液0 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、25.00 mL于100 mL容量瓶中，加0.1 μg/mL内标溶液5 mL后加体积分数1%的HNO3至刻度，混匀。

GFAAS：取20 μg/L的铅标准使用液为工作母液，以体积分数1%的HNO3为空白溶液，以磷酸二氢铵为基体改进剂，用自动进样器稀释制作0 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L 的标准系列。

1.3.4 测量

ICP-MS：在给定的仪器条件下，引入调谐液调整仪器，使仪器的精密度、灵敏度等指标达到规定要求，输入测定方法、选择待测元素、选择在线内标，将试剂空白、标准系列、样品溶液分别引入仪器。

GFAAS：在给定的仪器条件下，将标准曲线系列溶液和基体改进剂、样品溶液和基体改进剂上机进行测定。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理方法特点

干法灰化虽然可以使大量有机物基体在500℃左右的高温条件下灰化去除，但是需要经过炭化、灰化等多个过程，需用时5 h～6 h，相对比较耗时，工作效率较低；而且不适用于高温易挥发或易损失的元素（如汞、硒等元素）的测定。而微波消解较之干法灰化有样品消解较快、用时较短、试剂消耗较少等优点，并且样品在全密封的聚四氟乙烯消解罐中进行高温高压消化，不仅可以防止样品的损失，同时还能用于易挥发或易损失的元素的测定，是目前元素分析常用的、非常有效的前处理方法之一。本试验前处理采用微波消解法。

2.2 基体干扰与消除

ICP-MS的干扰主要来源于样品的基体，克服基体的干扰采用内标校正法，所采用的内标元素：Bi。

GFAAS的干扰主要为化学干扰及光谱干扰。化学干扰的抑制采用加入基体改进剂（磷酸二氢铵），主要消除婴幼儿奶粉样品中NaCl的干扰；光谱干扰采用塞曼（Zeeman）效应背景校正法进行抑制。

2.3 样品检测结果

准确称取0.500 g试验样品奶粉6份，前处理后分别引入ICP-MS和GF-AAS进行检测。

ICP-MS和GFAAS的检测结果见表3

表3ICP-MS和GF-AAS的检测结果

从表3可以看出，ICP-MS和GFAAS的铅测定结果值基本吻合，测定RSD均小于10%。符合测定的要求。应用ICP-MS和GFAAS测定的奶粉的铅含量分别为0.075 mg/kg和0.074 mg/kg，符合现行国家标准。

3 结论

ICP-MS和GFAAS两种方法的测定结果基本吻合，用ICP-MS测定婴幼儿奶粉中痕量铅的线性范围宽,抗干扰能力强，测定周期短，完全满足分析的要求，且操作简便快速，应用于实际样品的测定，结果满意。

［1］中华人民共和国卫生部.GB/T5009.12-2010食品安全国家标准——食品中铅的测定［S］.北京：中国标准出版社，,2010.

［2］毛红，刘丽萍，张妮娜，等.应用ICP-MS与AAS测定食品中铅、镉、铜方法研究及比较［J］.中国卫生检验杂志，2007，17（11）：1954-1955.

［3］陈永煊.微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定奶粉中钙、磷、镁等9 种元素的含量［J］.福建轻纺，2011（2）：29-32.

［4］林松.微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定饲料中16种稀土元素的研究［J］.福建轻纺，2011（7）：35-37.

［5］唐宏兵，赵立凡.电感耦合等离子体质谱法测定食盐中痕量铅［J］.中国卫生检验杂志，2010，20（9）：2162-2163.

［6］中华人民共和国卫生部GB10765-2010.食品安全国家标准——婴儿配方食品［S］.北京：中国标准出版社，2010.

［7］中华人民共和国卫生部GB10767-2010食品安全国家标准——较大婴儿和幼儿配方食品［S］.北京：中国标准出版社，2010.

Research and comparison on ICP-MS and GFAAS assay for the detection of lead in infant milk powder

MIAO Rong-chen*
（Xi’an oils＆ fats research ＆ design institute，state administration of grain reserve of P.R.C.,Xi’an 710082，China）

Determination of lead element in infant milk powder was done by microwave digestion and inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS），and compared with national standard method by graphite furnace atomic absorption spectrometry （GFAAS） .Results indicate that the application of two methods for the determination has the roughly same result.ICP-MS determination is of wide linear range,strong anti-interference ability,and short time.It can fully meet the requirements of analysis and has good result when applied to the actual determination of the sample.

ICP-MS；GFAAS；microwave digestion； lead

TS207.5+1

A

1673-6004（2012）03-0052-03

*苗榕宸，女，1985年出生，2011年毕业于郑州轻工业学院食品科学专业，硕士，助理工程师

2012-06-13