氢化物发生-原子荧光光谱法测定植物样品中的硒

胡 婷, 李文芳, 向昌国*,2, 聂亚文

(1.吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室，湖南张家界 427000；2.吉首大学生态旅游湖南省重点实验室，湖南张家界 427000；3.吉首大学城乡资源与规划学院，湖南张家界 427000)

硒(Selenium)是人体的必需微量营养元素之一，但摄入过多硒则会对人体造成一定的伤害[1]，因此，准确测定植物源性食物中硒的含量尤为重要。目前常用测定样品中硒总量的方法有分光光度法[2，3]、荧光法[4]、原子吸收光谱法[5]等。这些方法具有各自优缺点，其中分子荧光光谱法具有灵敏度高，选择性、重现性好等优点，已被作为食品中硒含量测定的国家标准。原子荧光光谱法具有简便、快速、灵敏度高等优点，是目前硒元素测定的主要方法。由于硒是易挥发元素，在样品的前处理的过程中容易损失，对硒总量测定前的预处理方法的研究主要是对酸体系的选择[6]及消解方式的选择[7]。

本文采用原子荧光光谱法，针对植物样品的处理、消解酸体系、预处理过程以及消解方式进行研究，根据SA-10原子荧光形态分析仪的特征，对植物样品测定时的还原剂与载流浓度进行优化。方法用于植物样品中硒总量的测定，结果较好。

1 实验部分

1.1 仪器及工作条件

SA-10原子荧光形态分析仪(北京吉天仪器有限公司公司)；TMW微波消解仪(北京吉天仪器有限公司公司)。参考吉天仪器分析有限公司提供的AFS-8X系列仪器工作参数设置，优化的仪器条件见表1。

表1 仪器最佳工作参数

1.2 试剂

硒标准储备液：1 mg/mL(国家标准物质中心)，1 μg/mL标准使用液由标准储备液逐级稀释，现配现用。HNO3、HCl为优级纯纯，H2O2、NaOH、KBH4均为分析纯。实验用水均用超纯水。

1.3 实验方法

样品于2014年4月20日采于实验室培养的富硒蔬菜园，品种分别为:上海热抗605青菜、神龙536快菜、无斑香甜脆油麦菜。样品采集后洗净，在120 ℃烘箱杀青5 min，于40 ℃烘干至恒重。粉碎，过100目筛。称取0.5000 g(精确到0.001 g)样品于消解罐中，加入10 mL HNO3冷浸过夜，加2 mL 30%H2O2，震荡，90 ℃恒温水浴30 min，冷却后置于微波消解仪中以200 W、5 min；400 W、5 min；200 W、12 min条件消解。冷却后取出移至电热板上加热至近干，加5 mL 6 mol/L HCl将Se(Ⅵ)还原成Se(Ⅳ)，消化完全后用超纯水定容于25 mL容量瓶，待测。

2 结果与讨论

2.1 消解体系及测定条件的优化

2.1.1样品处理及消解酸体系优化实验中考察了不同前处理及酸体系对荧光强度的影响。称取植物样品18份，每6份一组，每组内三份以小组作为对照。在保持其他条件不变的情况下，分别比较了样品粉碎过100目筛，90 ℃水浴30 min、电热板消解与微波辅助消解三组实验。结果表明，水浴加热的预热过程有利于样品消解完全，并避免了直接加入H2O2加热以后产生大量泡沫，造成目标物损失[8]；微波辅助消解较电热板消解同种样品荧光值更高，微波辅助消解的处理效果要比电热板消解理想[9]。样品过100目筛处理后提取率有很大的提高，这与样品在前处理过程中消解的环境密切相关，过100目筛的样品更加细腻，接触面积更大，有利于消解完全。因此预处理过程中样品过100目筛，在冷浸过夜后，于90 ℃水浴30 min，冷却，再添加H2O2进行微波辅助消解。

植物样品预处理的过程中酸体系有很多种，有HNO3、H2O2-HNO3、HClO4-HNO3等体系。实验参考文献方法[10 - 12]，主要对比常用的H2O2-HNO3体系和HClO4-HNO3体系。对比了两种消解体系五种条件下的荧光值，H2O2-HNO3体系要优于HClO4-HNO3体系；且最佳酸比例为1∶5、2∶5。同时分析了在不同种酸体系下平行组得到的标准偏差，H2O2-HNO3要小于HClO4-HNO3体系。因此选择最佳消化酸体系为1∶5的H2O2-HNO3体系。

2.1.2还原剂及载流的优化在优化仪器条件下，控制HCl的浓度与KBH4浓度。HCl浓度：5%～20%；KBH4浓度：0～20 g/L，每个样品测定11次并计算相对标准偏差。实验表明，载流中HCl的百分比增加到15%HCl时荧光值最高。低浓度的载流不利于样品在还原剂中发生氢化反应，高浓度的载流会使反应过度，造成样品测定值偏低。实验表明，随着还原剂KBH4含量增加测定的荧光值也随之增加，在1.5% KBH4条件下荧光值达到最高。

2.2 线性范围及检出限

在优化的条件下，配制一系列的标准溶液，按实验方法在最佳实验条件下测定其荧光强度，绘制标准曲线，结果显示在0～100 μg/L内呈线性，线性相关系数r=0.9995，回归方程为：y=70.4277x+60.2934。对空白测定11次，以3倍标准偏差计算检出限为0.0906 μg/L。

2.3 精密度实验

对100 μg/L的硒标准溶液平行测定11次，其荧光值测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.39%。

2.4 样品分析

2.4.1植物样品硒含量的测定对已知总硒浓度的上海热抗605青菜(10.0 μg/L)、神龙536快菜(12.0 μg/L)、无斑香甜脆油麦菜(12.0 μg/L)三种富硒蔬菜园栽培的样品中总硒进行测定，结果见表2。该实验结果与实际值接近，说明本法分析植物样品中总硒含量的结果真实可信。

2.4.2标准加入回收率实验在几种不同植物样品中分别添加2 μg/L、4 μg/L、10 μg/L的硒标准溶液。用优化的实验方法测定硒的回收率，硒的回收率为90.0%～112.2%，结果见表3。

表2 富硒植物样品中硒含量测定结果(n=6)

表3 回收试验结果

3 结论

实验研究了植物样品中硒总量分析的最佳预处理方法。样品过100目筛后，加10 mL HNO3冷浸过夜，90 ℃水浴30 min，冷却加入2 mL 30%H2O2，在200 W、5 min；400 W、5 min；200 W、12 min条件下消解，冷却后取出，样品定容于25 mL容量瓶中，待测。处理后的样品采用氢化物发生-原子荧光光谱法，将待测样品酸化，以15%HCl作为载流，1.5%KBH4为还原剂的条件下进行测定。结果表明该法回收率高、精密度好，能够高效准确的测定植物样品中硒总量。