Icp-ms测定食品中痕量汞、镉、铅、砷的方法
【专利摘要】本发明属于食品安全检测【技术领域】，具体的说，本发明提供了一种使用微波消解—电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定食品中痕量汞、镉、铅、砷的方法。
【专利说明】ICP-MS测定食品中痕量录、镉、铅、砷的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品安全检测【技术领域】，具体的说，本发明提供了一种使用微波消解一电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定食品中痕量汞、镉、铅、砷的方法。
【背景技术】
[0002]食品中汞、镉、铅、砷等金属污染物因对公众健康可能构成较大风险而备受各方面的关注，世界卫生组织(WHO)所属的国际癌症研究机构(IARC)将砷和镉列为I类，铅列为2B类，甲基萊和萊分别列为2B和3类致癌物。国际食品法典委员会(Codex AlimentariasCommission, CAC)暂定人体每周容许摄入量(PTffI)分别为:萊0.005mg/kg.B.W,甲基萊
0.0016mg/kg.B.W,镉 0.007mg/kg.B.W,铅 0.025mg/kg.B.W和砷 0.015mg/kg.B.W。2013 年发布的GB2762-2012 “食品安全国家标准食品中污染物限量”对汞、镉、铅、砷规定了更严格的限量指标。世界卫生组织/联合国环境规划署/联合国粮农组织(WH0/UNEP/FA0)于1976年设立了全球监测系统 / 食品部分(Global Environmental Monitoring System, GEMS/Food)，开展全球食品中主要污染物的监测。GEMS/Food体系将汞、镉、铅、砷列入监测项目核心名单中。自2000年以来我国开展了长期食品污染物监测工作，其中汞、镉、铅、砷一直是重点监测项目。该监测工作的开展对于掌握食品中主要污染物的污染水平及变化趋势，开展食品安全风险评估以及制定食品安全国家标准提供了基础数据，但如何保证痕量或超痕量分析的准确性也是一个突出的问题。
[0003]GB5009 “食品卫生检验方法理化部分”以及相关标准中测定汞、镉、铅、砷主要采用分光光度法、原子吸收法和原子荧光法，其中部分标准方法在灵敏度、精密度、准确度等方面已不能满足痕量分析要求。电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)具有极低的检出限、较宽的线性范围、多元素快速分析等优势，是国际上普遍认可和广泛应用的食品中痕量元素分析方法。因此，在我国的食品安全风险监测中采用ICP-MS法取代其他方法是势在必行的。本文重点探讨了采用ICP-MS法测定各类不同基体食品中痕量汞、镉、铅、砷的准确性问题，提出了单用硝酸微波消解样品后再100°C赶酸，经由HMI高盐进样系统进行测定，单氦气碰撞池和内标校正技术消除测定干扰，研究了实验操作过程中可能产生的铅污染问题以及测定汞时记忆效应的消除方式，采用标准物质比对测定获得满意结果。
【发明内容】
[0004]针对以上问题，本发明提供了一种使用微波消解一电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定食品中痕量汞、镉、铅、砷的方法。
[0005]其中食品选自固体食品、含水较多的食品和液体食品。固体食品包括茶叶、干豆、干水产品、干食用菌、粮食、乳粉、淀粉制品、糕点、糖果、固态保健食品等。含水较多食品包括水果、蔬菜、鲜食用菌、蛋类、炼乳、蜂蜜、鱼类、虾蟹、贝类、畜禽肉及其内脏、熟肉制品等。液态食品包括液态乳、饮料、口服液、葡萄酒、黄酒、冰淇淋、雪糕、酱油、食醋、调味液等。
[0006]其具体步骤为:[0007]a.取样:对固体食品取样0.25-0.3g，对含水较多的食品取样0.4-0.6g，对液体食品取样2g-4g ；
[0008]b.样品处理:将样品置于微波消解罐中，加入4?5mL硝酸，拧紧消解罐上盖放置I小时后进行微波消解，采用梯度升温程序:从室温经5min升至130°C，恒温5min ;再经5min升至165°C,恒温IOmin ;最后经IOmin升至180°C,恒温20min。消解完毕后放冷,将消解罐置于通风橱中，慢慢拧开消解罐，置于赶酸器上100°C赶酸2h?3h，样液转移至25mL一次性塑料管中，用水冲洗消解罐壁3次并入塑料管中，加入10mg/L金溶液0.25mL后用水定容至25mL,摇勻后备用；
[0009]c.使用电感耦合等离子体质谱仪，依次将标准系列、试剂空白、样品溶液引入仪器，在线加入内标液(ici3RK185Re在样液中浓度约为5?10μ g/L，72Ge在样液中的浓度约为50 μ g/L)，分别测定待测元素与内标元素计数值的比值，经仪器的数据分析系统绘制出标准曲线，同时得出样品含量；其中电感耦合等离子体质谱仪使用HMI进样系统和单氦气碰撞池模式，标准系列、试剂空白和样品溶液添加有100 μ g/L的金。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1:100°C时赶酸度随赶酸时间变化图。
[0011]图2:采用玻璃容器定容的试剂空白检测结果。
【具体实施方式】
[0012]主要仪器和试剂
[0013]美国Agilent7700X型电感耦合等离子体质谱仪，带ORS3碰撞池和HMI进样系统；北京赛多利斯CP22?型电子天平，感量为0.1mg ;意大利Milestone Ethos One型微波消解仪，带41位聚四氟乙烯微波消解罐,罐内径23.7mm,罐外径29.8mm,罐高度151mm ;北京莱伯泰科VB24型赶酸器，24孔,孔内径30.8mm,孔深度60.0mm。
[0014]分析用水为GB/T6682规定的一级水，电阻率> 18.2ΜΩ.cm ;硝酸，优级纯；硝酸溶液，量取硝酸IOOmL,用水定容至IOOOmL,混匀后备用。金溶液〔GSB04-1715-2004〕为1000mg/L ；10mg/L金溶液，吸取1000mg/L金溶液ImL,用20%盐酸定容至IOOmL,混勻后备用。氩气，液氩>99.999%。
[0015]标准溶液的配制
[0016]汞标准溶液〔GBW08617〕为1000mg/L ;砷标准溶液〔GBW08611〕为 1000mg/L ;铅标准溶液〔GBW08619〕为1000mg/L ;镉标准溶液〔GBW08612〕为1000mg/L ;以上标准溶液均购于国家标准物质中心。
[0017]内标溶液:锗(72Ge)、铑(103Rh)、铼(185Re)溶液各为1.000mg/mL ;调谐液:锂、钴、铟、铀溶液各为I μ g/L ο
[0018]吸取各元素标准贮备液，用10%硝酸溶液定容，配制成混合标准溶液，再用10%硝酸溶液逐级稀释成系列混合标准溶液:汞为0,0.050，0.100，0.200，0.500，1.00，
2.00 μ g/L,金浓度各为 100 μ g/L ;镉为 0,0.050,0.100，0.500，1.00，2.00，4.00 μ g/L ;砷、铅各为 0,0.500，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00 μ g/L。
[0019]仪器工作参数[0020]射频(RF)功率1550W，采样深度10mm，冷却气流量15.0L/min,辅助气流量0.1OL/min,雾化气流量1.15L/min，样品提升速率0.2rps,雾化室温度2 V，扫描方式为跳峰，重复次数为3次，雾化器为高盐型，三通为Y型。
[0021]样品前处理
[0022]称取均匀的茶叶、干豆、粮食等固体样品0.25g~0.3g(精确至0.1mg)，水果、蔬菜、鱼类、畜禽肉等水分较高样品0.4g~0.6g(精确至0.1mg)，鲜奶、饮料、口服液等液体样品2~4g(精确至0.1mg)于微波消解罐中，加入4~5mL硝酸，拧紧消解罐上盖放置I小时后进行微波消解，采用梯度升温程序:从室温经5min升至130°C，恒温5min ;再经5min升至165°C,恒温IOmin ;最后经IOmin升至180°C,恒温20min。消解完毕后放冷,将消解罐置于通风橱中，慢慢拧开消解罐，置于赶酸器上100°C赶酸2h~3h，样液转移至25mL一次性塑料管中，用水冲洗消解罐壁3次并入塑料管中，加入10mg/L金溶液0.25mL后用水定容至25mL,摇匀后备用。同时做试剂空白试验。
[0023]样品测定
[0024]使用HMI进样系统,仪器点火后，开启单氦气碰撞池模式,调节载气、辅助气、碰撞气流速，矩管位置，采样深度等，使得仪器达到最佳测定状态，编辑测定方法，依次将标准系列、试剂空白、样品溶液引入仪器，在线加入内标液(ltl3RK185Re在样液中浓度约为5~10yg/L,72Ge在样液中的浓度约为50 μ g/L)，分别测定待测元素与内标元素计数值的比值，经仪器的数据分析系统绘制出标准曲线，同时得出样品含量。
[0025]结果
[0026]线性范围、检出限及定量限
[0027]电感耦合等离子体质谱法测定汞、镉、铅、砷等元素具有较宽的线性范围，考虑到大多数食品中四种元素含量极低，为保证痕量分析的准确性，本文选取了低浓度标准曲线范围，测定时亦可根据样品的实际情况适当调整标准曲线浓度范围。汞、镉、铅、砷的线性范围及回归方程、相关系数见表1。选取在定量限附近的标准物质制备后测定11次，计算出4种元素的检出限。根据样品基体的不同分别称取0.25g，0.5g和2.5g样品，消解后定容至25mL进行测定，计算相应定量限详见表2。
[0028]表1标准曲线的相关参数
【权利要求】
1.使用微波消解一电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定食品中痕量汞、镉、铅、砷的方法。
2.权利要求1所述的方法，其中食品选自固体食品、含水较多的食品和液体食品。
3.权利要求2所述的方法，其具体步骤为: a.取样:对固体食品取样0.25-0.3g，对含水较多的食品取样0.4-0.6g，对液体食品取样2g-4g ；b.样品处理:将样品置于微波消解罐中，加入4?5mL硝酸，拧紧消解罐上盖放置I小时后进行微波消解，采用梯度升温程序:从室温经5min升至130°C，恒温5min ;再经5min升至165°C,恒温IOmin ;最后经IOmin升至180°C,恒温20min。消解完毕后放冷,将消解罐置于通风橱中，慢慢拧开消解罐，置于赶酸器上100°C赶酸2h?3h，样液转移至25mL一次性塑料管中，用水冲洗消解罐壁3次并入塑料管中，加入10mg/L金溶液0.25mL后用水定容至25mL,摇勻后备用； c.使用电感耦合等离子体质谱仪，依次将标准系列、试剂空白、样品溶液引入仪器，在线加入内标液(103RK185Re在样液中浓度约为5?10μ g/L，72Ge在样液中的浓度约为50μ g/L)，分别测定待测元素与内标元素计数值的比值，经仪器的数据分析系统绘制出标准曲线，同时得出样品含量；其中电感耦合等离子体质谱仪使用HMI进样系统和单氦气碰撞池模式,标准系列、试剂空白和样品溶液添加有100 μ g/L的金。
【文档编号】G01N27/62GK103940897SQ201410202219
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】唐竞, 张远志, 陈斯佳, 黎楚瑜, 舒凤, 孔祥词, 林霖玉 申请人:广州金域医学检验中心有限公司