钢研纳克电感耦合等离子体质谱法icp-ms测定婴幼儿辅食中Pb、Cd、Cr、As的含量
摘 要: 采用硝酸和双氧水,于微波消解法条件下200℃溶解样品,选择质量数207Pb,111Cd为分析质量数,使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定婴幼儿辅食中Pb, Cd含量。各元素校准曲线线性相关系数r为0.9998-0.9999,线性关系良好;方法中各个元素测定下限为0.00026ug/g-0.00029ug/g之间,米粉回收率为96.8%-98%之间,并使用标准样品进行验证。
关键词: 婴幼儿辅食,微波消解,元素测定
婴幼儿辅食是一类添加适量营养成分以补充婴幼儿营养的食品,主要用于补充婴幼儿身体成长所需的必须营养物质。其有害重金属对儿童伤害很大,其含量有严格的限定,因此检测婴幼儿辅食中的重金属元素含量非常重要。
1 实验部分
1.1 主要仪器及工作参数
电感耦合等离子体质谱仪(钢研纳克检测技术有限公司);高纯氩气(纯度不小于99.999%),具体工作参数见表1
表1 ICP光谱仪器主要工作参数
仪器工作参数 设定值 仪器工作参数 设定值
射频功率/W 1350 气流速/L·min-1 1
冷却气流速/L·min-1 15 蠕动泵转速/rpm 35
载气流速/L·min-1 1.03 进样时间/s 25
全功能型微波化学工作平台:上海市屹尧仪器科技发展有限公司。
1.2 试剂
Pb, Cd, Cr, As,Be,Rh,Re单元素标准储备溶液(国家钢铁材料测试中心):1000 µg/mL;
硝酸(ρ约为1.42 g/mL),优级纯;双氧水,优级纯;
实验用水均为二次去离子水。
1.3 样品处理
准确称取0.5 g(至0.0001 g)试样,放入聚四氟乙烯微波消解罐中。加入6mL硝酸,放置半小时,而后加入6mL硝酸,半小时后加入0.5ml双氧水,双氧水分次每隔半小时加入,共加入2ml,每次加入硝酸和双氧水后,盖上取出压力膜的盖子。放置过夜,转移至微波消解仪中。而后使用微波消解样品,缓慢升温,使得消解温度为200℃,保持20min。等样品完全冷却至室温后,使用水域60℃加热微波消解罐2h,冷却后转移样品至50mL容量瓶中,加入Be,Rh,Re内标。定容摇匀待测。随同做空白试验。
1.4 标准溶液系列的配制
取5个100 mL容量瓶,分别加入各待测元素的标准溶液,补加2mL硝酸,定容,摇匀。此标准溶液系列中各元素含量见表2。
表2 标准溶液系列中各元素含量
Table 2 Content of each element in the standard solution series μg/mL
元素Element Pb Cd
空白 0 0
标准1 0.5 0.5
标准2 1 1
标准3 5 5
标准4 10 10
2 结果与讨论
2.1 质量数选择
在实际测试过程中,Pd,Cd不需使用碰撞。
表4 各元素分析线
Table 4 Spectral lines of each element
元素
Elemnet Pb Cd
质量数
Mass number 207 111
2.2 校准曲线和检出限
按照仪器设定的工作条件对标准溶液系列进行测定,以待测元素质量浓度为横坐标,强度为纵坐标,绘制校准曲线,结果见表5。在仪器工作条件下对标准溶液系列的空白溶液连续测定11次,以3倍标准偏差计算方法中各待测元素检出限,以10倍标准偏差计算方法中各待测元素的测定下限,结果见表5。
表5 各元素的线性回归方程和检出限
Table4 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 线性范围
Linear range/(g/mL) 相关系数
Correlation coefficient 检出限
Detection limit/(ug/g) 测定下限
Limit of determination/(ug/g)
Pb 0-10 0.9998 0.00026 0.00086
Cd 0-10 0.9999 0.00029 0.00096
3 样品分析
3.1 精密度和回收率试验
按照实验方法测定米粉样品中Pb、Cd、Cr、As,并进行加标回收试验,结果见表5。
表5 微波消解法回收率试验
Table5 Precision and recovery test
元素
Element 测定值
Found/(μg/g) 加入量
Added/(μg/g) 测定总值
Total found/(μg/g) 回收率
Recovery/%
Pb 0.11 5 4.95 96.8
Cd 0.05 1 1.03 98
3.2 实验结果
采用微波消解法对样品进行测试,并使用GBW(E) 100349 大米标样进行验证,测定结果见表7。
表7 样品测定结果
Table 7 Determination results of sample μg/g
元素Element 米粉 儿童饼干 儿童面条 磨牙棒 GBW(E)100349
标准值 GBW(E)100349
测试值
Pb 0.11 0.008 0.004 0.056 0.15±0.02 0.141
Cd 0.05 0.007 0.009 0.071 0.41±0.02 0.379
4 结论
采用硝酸和双氧水及微波消解法溶解样品,使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定婴幼儿辅食中Pb、Cd含量。各元素校准曲线线性相关系数r为0.9998-0.9999,线性关系良好;方法中各个元素测定下限为0.00026ug/g-0.00029ug/g之间,回收率为96.8%-98%之间,并使用大米标样(GBW100397)进行验证,结果准确可靠。本方法适用于婴幼儿辅食中重金属元素的准确测定。
作为中国的检测仪器供应商,钢研纳克高度重视仪器可靠性工作,早在2013年就与工业和信息化部电子*五研究所(电子五所)签订了仪器设备可靠性提升战略合作协议,开展质量可靠性体系实验。自从ICP-MS诞生之日起,就接受了系统的可靠性评测、诊断、预测等工作,将可靠性贯穿于钢研纳仪器从设计到批量生产的全流程,构建ICP-MS的可靠性保证体系。仪器可靠性是影响客户对国产ICP-MS信任度的**要素,我们会一如既往地重视仪器可靠性工作,持续提升仪器可靠性水平,让客户得到良好的使用体验。
钢研纳克PlasmaMS 300 电感耦合等离子体质谱仪测定米标样中不同形态砷(As)分析
测试对象(大米标样):
GBW10043(GSB-21),GBW10044(GSB-22)
测试样品(As 不同形态):
亚盐(As(Ⅲ)),盐(As(Ⅴ)),一甲基(MMA)和二甲基(DMA)
测试仪器:
NCS 钢研纳克PlasmaMS 300 ICP-MS 与创新通恒LC3000 型液相色谱仪联用
测试方法:
参照 GB 5009.11-2014 《食品安全国家标准-食品中总及无机的测定》
1. 样品前处理
准确称取大米标样 1g 于 50mL 塑料离心管中,加入 15mL 0.15mol/L 硝酸溶液,水浴提 2.5h,每隔 0.5h 振摇 1min。提取完毕,将样品冷却至室温后,5000r/min 离心 10min,取上层清液,经0.45 μm 滤膜过滤后进样测定。按同一操作方法做空白试验。
2.测试
(1)ICP-MS 开机后,用调谐液进行调谐,使信号达到适合测试的强度;
(2)将 HPLC 与 ICP-MS 联接,启动 HPLC,稳定色谱柱 0.5h;
(3)设置测试方法,按照设定的样品顺序进行测试。其中分析时间为 420s,色谱流动相为磷酸二氢钾和磷酸氢二钠混合溶液,流速1mL/min,进样量 100μL。
(4)选择积分区域,进行计算。
3.结果
3.1 不同形态 As 混合溶液的分离效果如图.1 所示。溶液为100ppb 不同形态 As 的混合溶液,图中峰依次为 As(Ⅲ),DMA, MMA 和 As(Ⅴ)。
图.1 不同形态 As 的 100ppb 混合溶液分离效果
3.2 大米标样中不同形态 As 的测试结果如表.1 所示
表.1 大米标样中不同形态 As 测试结果(单位:ppb)
由表中可以看出,该测定方法测定的 As 总量与认定值一致,大米中As 的主要形态以 As(V)形式存在。
结果说明该样品前处理方法能够将大米标样中 As 完全提取出。PlasmaMS 300 ICP-MS 与HPLC 联用能够完全满足测试大米样品中不同形态 As 含量的要求。同时也体现了PlasmaMS 300 ICP-MS 对低浓度样品测试的准确性。
离子色谱-ICP-MS联用是为了应对2019年11月执行的欧盟进口玩具标准EN71-3中可迁移六价铬的检测需求,钢研纳克和青岛盛瀚离子色谱联合开发的玩具中可迁移六价铬检测联用技术。该技术在仪器低噪声控制和软件交互协同等方面实现了突破,通过IC-ICP-MS联用有效地分离三价铬和六价铬,实现不同价态的铬元素的分离分析。玩具中可迁移六价铬的检出限做到了0.006ng/mL,成为能够满足欧盟玩具EN71-3较低检出限要求的国产仪器厂商。
钢研纳克检测技术股份有限公司(代码:300797)是*企业中国钢研科技集团有限公司(钢铁研究总院)的二级单位,从事分析仪器装备和分析检测技术的研究、开发和应用的**创新型企业。目前公司提供的主要服务或产品包括分析检测仪器、第三方检测服务、标准物质/标准样品、能力验证服务等检测相关产品与延伸服务。钢研纳克不仅是中国分析仪器设备制造的行业企业,也是国内元素检测领域仪器种类、综合实力的仪器装备和分析测试技术的研究机构之一。公司及子公司牵头制修订7项、参与制修订20余项、制定170余项及行业标准;研制家级标准物质/标准样品300多种。力争成为测试仪器装备领域有影响力的**竞争参与者、成为具有**影响力的材料表征评价认证的和综合解决方案的提供者。钢研纳仪器产品主要包含:电感耦合等离子体质谱仪,ICPMS,ICP光谱仪,国产ICP,国产ICP-MS,ICP光谱分析仪,电感耦合等离子体光谱仪,电感耦合等离子体**光谱仪,食品重金属检测仪、土壤重金属检测仪、波长色散X射线荧光光谱仪、金属原位分析仪、脉冲熔融-飞行时间质谱仪、试验机、环保监测设备等技术水平的检测装备,其中多款仪器*(属国内台套)。产品质量稳定,检测数据可靠,累计市场占有率排名国内行业**,部分产品成为同类产品的业界,牵头制定了相关仪器和检测标准。钢研纳克检测技术股份有限公司是国内早使用和开发ICP光谱仪和ICP-MS的科研单位之一,依托钢铁材料测试中心,培育了一批ICP光谱仪和ICP-MS应用和仪器。ICP光谱仪产品标准GB/T 36244-2018和ICP-MS仪器计量检定规程GB/T 34826-2017的起草单位。重大科学仪器专项《ICP痕量分析仪器的研制》牵头单位,*ICP系列分析仪器的发展。拥有30多年ICP方法开发经验,懂ICP应用的国产ICP&ICP-MS制造商。免费培训,解决客户应用方法的难题,让您ICP光谱仪和ICP-MS用的!,上市公司,品质之选!. 联系人:文经理 电话 手机.