魚、貝、蝦肉類富含蛋白質(zhì)與礦物質(zhì)，是人類的優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)食品。隨著生活水平的提高，人們都青睞于綠色食品、無公害食品，廣大消費者對魚、貝、蝦的消費量每年都在大幅度增長。但研究表明 魚、貝、蝦類對金屬具有富集作用，尤其是某些重金屬， 如銅、鎘、鉻、鋅等可通過水、土壤環(huán)境污染被水生生物富集。因此，對于這些重金屬必須有一個限量。因此，建立和發(fā)展簡單、快速、經(jīng)濟(jì)、實用的魚、貝、蝦等食品中重金屬元素的分析方法對于食品安全和維護(hù)及人體健康具有重要意義。

目前用于魚肉等生物樣品消解的方法主要有微波消解和電熱板消解。微波消解技術(shù)是近年來應(yīng)用很廣泛的一項樣品前處理技術(shù)。雖然其消解效率高，但趕酸時間長，酸蒸氣對實驗人員的身體會造成一定程度的危害。石墨消解法基于濕法消解的原理并采用石墨加熱體加熱、速度均一、重現(xiàn)性好，將復(fù)雜的實驗步驟程序化，能夠?qū)崿F(xiàn)加酸、混勻、高低溫消解、趕酸和定容等消解過程的全自動化。該方法簡單、準(zhǔn)確、快速。本次實驗的目的是建立采用石墨消解儀作為消解手段分析魚肉等生物樣品中銅、鋅、鉻和鎘的方法。

實驗部分

儀器

石墨消解儀(CIF公司)，聚四氟乙烯消解管：50mL。

試劑及標(biāo)準(zhǔn)樣品

濃硝酸（MERK優(yōu)級純）、雙氧水(GR)和高氯酸(GR)購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；銅、鎘、鉻、鋅4 種重金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液 (100mg/L)，大蝦生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：編號GBW10050(GSB-28)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購買于國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

實驗步驟

稱取0.5g濕樣（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.2g，80℃烘4h）于干凈透明的聚四氟乙烯消解管中，將消解管擱在消解架上，放置在石墨消解儀上。具體程序如下：

表1 消解實驗步驟

結(jié)果與討論

消解方法的選擇

當(dāng)前，生物樣品的前處理以微波消解居多。微波消解雖有一定的優(yōu)勢，但微波消解不能加高氯酸，魚油沒法去除，并且消解完后，趕酸時間較長（3-4h），且趕酸時需要人員監(jiān)視，實驗產(chǎn)生的酸性氣體危害實驗人員的健康。本次實驗采用全自動石墨消解儀來處理魚肉樣品和大蝦標(biāo)準(zhǔn)品，整個消解過程中的加酸、趕酸、加熱、定容等均為自動化，將分析人員從復(fù)雜、重復(fù)、污染的工作環(huán)境中解放出來。

消解條件的選擇

消解條件選擇主要從試劑種類、試劑用量和消解時間、溫度考慮，均參考濕法消解條件 及步驟。本消解方法中所用硝酸總量低于7mL時， 極個別樣品由于脂肪含量較高，消解不完全 ，消解液呈渾濁狀，在150℃ 時再加入2mL硝酸所有樣品的消解液變成淡黃或無色的溶液。加入高氯酸并且溫度上升到180℃ 時，魚肉中的脂肪才會碳化，沒有魚油測定結(jié)果更準(zhǔn)確。

方法的精密度與準(zhǔn)確性

為了驗證方法的可靠性，對大蝦標(biāo)準(zhǔn)品（GSB-28） 進(jìn)行分析（每個標(biāo)準(zhǔn)品稱3份），并進(jìn)行加標(biāo)回收實驗， 實驗結(jié)果如表2和表3所示。實驗結(jié)果表明，4 種目標(biāo)元素的測定值與標(biāo)準(zhǔn)物推薦值吻合良好，RSD(relative standard deviation,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)<5%，加標(biāo)回收率在91.4%~113.4%之間，說明本方法精密度和準(zhǔn)確度較好，能夠用于實際魚肉等生物樣品的分析。

表2 大蝦標(biāo)準(zhǔn)品（GSB-28）的分析結(jié)果（mg/kg）

表3 大蝦樣品的加標(biāo)回收實驗（n=3）
 

結(jié) 論

本次實驗建立了石墨消解對生物樣品進(jìn)行前處理、ICP-MS 法測定魚、蝦肉中的銅、鎘等痕量重金屬元素的分析方法。結(jié)果表明，7mL HNO3+2mL H2O2+1 mL HCLO4的消解體系可以快速、有效地完成魚、蝦肉樣品的消解；石墨消解突破了原有的無機(jī)消解理念，實現(xiàn)了消解、趕酸、定容在同一消解罐內(nèi)完成，重現(xiàn)性好，維護(hù)了操作人員的健康。本方法簡單、快速、靈敏度高、準(zhǔn)確性好，為分析大批量生物樣品中的重金屬元素提供了一種快捷、實用、高效的方法。