液相色谱-原子荧光测定大米中的有机硒

唐文杰，徐文泱

（1.湖南省产商品质量检验研究院，湖南长沙 410017；2.食品安全监测与预警湖南省重点实验室，湖南长沙 410017）

硒是人和动物必需的微量元素，土壤中硒的形态多样，无机硒主要包括了硒酸盐和亚硒酸盐，而有机硒则有硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸等。由于有机硒形态复杂多样，而无机硒相对简单，因此食品中有机硒的检测大多采用差减法测[1-2]。本文拟采用《食品安全国家标准 食品中硒的测定》（GB 5009.93—2017）的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定大米中总硒的含量，再采用液相色谱-原子荧光色谱测定无机硒含量，有机硒的含量由两者相减而得[3-4]。

1 实验与方法

1.1 材料与试剂

实验采集了湖南省张家界市慈利县的富硒大米样品，样品均采用均质机粉碎。硼氢化钾、氢氧化钾、无水乙醇、铁氰化钾及磷酸氢二铵均为分析纯，甲醇、盐酸、硝酸、高氯酸均为优级纯；硒酸盐和亚硝酸盐标准溶液，1 000 mg/L，北京坛墨标准物质有限公司。

1.2 仪器与设备

AFS-8X液相色谱-原子荧光光度计 北京吉天仪器有限公司；微波消解仪 美国CEM公司；G35A plus电热板，北京莱伯泰科仪器有限公司；BT224s电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；7900ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪，美国Agilent公司。

1.3 实验方法

1.3.1 仪器条件

（1）微波消解条件。25～200 ℃保持15 min；200 ℃保持15 min；200～110 ℃，保持15 min。

（2）ICP-MS条件。射频功率1 500 W，等离子体气流量15 L/min，载气流量0.80 L/min，辅助气流量0.40 mL/min，氦气流量4 mL/min，雾化室温度2 ℃。

（3）色谱柱。Shim Pack ODS液相色谱柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相：2%甲醇+25 mmol/L磷酸氢二铵+0.5 mmol/L四丁基溴化铵溶液。

1.3.2 前处理步骤

（1）总硒含量测定。称取样品0.2～0.5 g于微波消解管中，加入5～10 mL硝酸，加盖放置过夜，将样品送至微波消解仪中进行消解。冷却后取出，放至赶酸仪中赶酸至溶液清亮，用水定容后上机，同时做空白试验。

（2）无机硒的测定。称取2.5 g试样置于25 mL具塞刻度试管中，加入盐酸定容至25 mL，置于60 ℃恒温水浴中振荡浸提10 h后，取出冷却至室温，过滤后以环己烷提取分离水相和有机相。吸取4 mL水相加入5 mL的50 g/L硫脲，1 mL铁氰化钾，均匀反应24 h，摇匀待测。

1.3.3 有机硒的测定

有机硒含量=总硒含量-无机硒含量

2 结果与分析

2.1 预还原条件的选择

采用原子荧光法检测硒可获得较低的检出限，但六价硒不能被硼氢化钾还原成氢化物，因此需要在前处理条件中加入预还原过程以使六价硒还原为四价硒后进行检测。参考文献考察了几种不同还原剂如硫脲、碘化钾、草酸对回收率的影响，最后选用了硫脲作为实验中的还原剂对六价硒进行还原[5]。

2.2 载气流量的选择

载气流量也与荧光信号的强度相关。过高或过低的载气流量均会导致荧光信号的减弱。当载气流量低于300 mL/min时，还原的硒化氢传输速度较低，导致荧光信号不强，而高于500 mL/min时，硒原子蒸气浓度降低，影响荧光强度，最终选择400 mL/min为仪器的载气流量。

2.3 硼氢化钾用量的选择

由图1可见，荧光信号的强度并不随着硼氢化钾含量的增加而一直提高。荧光信号出现了回落的趋势，这可能是由于硼氢化钾产生的氢气浓度较高，反而降低了硒原子蒸汽的浓度，使荧光信号减弱，最终选择硼氢化钾的浓度为12 g/L。

图1 硼氢化钾浓度对荧光信号的影响

2.4 干扰的排除

Cu和Bi的存在将会严重地干扰Se的检测，Au、Pd、Ag等也会对其产生一些干扰。当Cu或Bi的浓度低于50 μg/mL时，其引起的干扰可通过加入Fe(3+)盐而消除，同时Fe3+盐的存在还可提高其他元素的允许含量。实验选取了铁氰化钾作为掩蔽剂以消除这些离子的干扰。

2.5 线性范围及定量限

以盐酸为载流，硼氢化钾为还原剂，测定空白溶液的荧光强度后，按顺序由低到高分别测定硒系列标准工作溶液的荧光强度，根据荧光强度和对应的元素浓度绘制硒标准曲线。得到的线性 方 程 为IF=85.998C（Se）＋ 10.25和IF=82.118C（Se）＋6.24，可得亚硒酸盐与硒酸盐在0.05～2.0 ng/mL，线性方程相关系数良好。在空白样品基质中添加标准溶液，计算仪器的信噪比获得定量限为5.0 μg/kg。

2.6 回收率和精密度

选取检测结果为未检出的目标基质，均质后对其进行不同浓度水平的加标。标样的添加浓度如下表1所示。以前述条件进行处理并上机。每水平加标3次，作重复性精密度和中间精密度实验。结果表明，加标回收率大于75%，精密度在7.9%～15.5%，均满足方法确认的要求。

表1 大米中无机硒的回收率和精密度（n=3）

2.7 实际样品的测定

采用本实验的检测方法对21批次大米进行有机硒含量的检测，结果如下表2所示。可以看到大米的总枯含量差异明显，含量不满足《富硒稻谷》（GB/T 22499—2008）中对富硒大米的要求，其中有机硒比例在70.0%～97.9%，表明这些大米中的有机硒占比较高。

表2 检出大米硒含量

3 结论

本文建立了大米中有机硒的液相色谱-原子荧光检测方法，考察了预还原条件、硼氢化钾用量、载气流量对结果的影响，选用铁氰化钾掩蔽离子的干扰，回收率和精密度表明该方法具有满足方法技术要求的准确性和重复性。