LC—AFS法对动物源性食品中硫柳汞残留量的测定

LC—AFS法对动物源性食品中硫柳汞残留量的测定 LC—AFS法对动物源性食品中硫柳汞残留 量的测定 第3O卷第6期 2011年6月 分析测试 FENXICESHIXUEBAO(JournalofInstrumentalAnalysis) VoL3ONn6 661,664 LC—AFS法对动物源性食品中硫柳汞残留量的测定 肖亚兵,秦德元,王伟,秦洪建,许泓 (1.天津出入境检验检疫局,天津300461;2.北京吉天仪器有限公司,北京100015) 摘要:建立了动物源性食品中硫柳汞残留量的LC—AFS分析方法.样品经酸,碱提取液提取,液相色谱 分离后,先与氧化剂混合,再与空气混合,通过紫外光照射,硫柳汞被氧化成无机汞,最后与还原剂和盐酸 发生氢化反应,进入原子化器,进行原子荧光测定.对样品前处理条件,液相色谱条件,氧化剂和原子荧光 工作条件进行了考察.在优化实验条件下,疏柳汞在0,20L范围内线性关系良好,相关系数为0.9994, 检出限为(S/N=3)0.4g/L.5种样品在10.0,20.0,40.0kg3个加标水平下的平均回收率为71%, 83%,相对标准偏差(RSD)为1.6%,4.5%.该法适用于动物源性食品中疏柳汞残留量的测定. 关键词:LC—AFS;动物源性食品;硫柳汞;残留 中图分类号:0657.72;0614.243文献标识码:A文章编号:1004—4957(2011)06—0661—04 doi:10.3969/j.issn.1004—4957.2011.06.013 DeterminationofThimerosalResiduesinFoodsof AnimalOriginbyLC——AFSMethod XIAOYa.bing,QINDe—yuan,WANGWei,QINHong@an,XUHong (1.TianjinEntry—ExitInspectionandQuarantineBureau,Tianjin300461,China; 2.BeijingTitanInstrumentsCo.,Ltd.,Beijing100015,China) Abstract:ALC— AFSmethodwasdevelopedforthedeterminationofthimerosalresiduesinfoodsof animalorigin.Theanalyteinsamplewasextractedwiththeacidicandbasicextractionsolutions. andseparatedbyliquidchromatography.Thimerosalwasmixedwithoxidizingreagentandair,then exposedtoUVlight,andoxidizedtoinorganicmercury.Afterhydridegenerationreaction,theat— omizedmercurycouldbedeterminedbyatomicfluorescencespectrometry(AFS).Sampleprepara- tion,mobilephase,oxidizingreagentandoperatingconditionsofAFSwereoptimized.Underthe optimalconditions,thecalibrationcurveforthimerosalwaslinearovertheconcentrationrangeof0— 20g/Lwithacorrelationcoefficientof0.9994.Thedetectionlimitwas0.4g/L.Theaverage recoveriesofthimerosalfromfivesamplesspikedatthreelevelsof10.0,20.0,40.0kgwerein therangeof71%一83%withRSDsof1.6%一 4.5%.Themethodwassuitableforthedetermina— tionofthimerosalresiduesinfoodsofanimalorigin. Keywords:LC—AFS;foodofanimalorigin;thimerosal;residues 硫柳汞(Thimerosa1)是一种含汞的有机化合物,以质量计含汞49.6%,有杀菌消毒 作用,在某些 疫苗的生产中常被用作防腐剂.自1930年以来,人们使用硫柳汞预防疫苗被细菌 和其他微生物污染, 在整个预防接种过程中,除可能会有轻微的皮肤过敏反应外,无可归因于硫柳汞的不良反应.硫柳汞 对疫苗的安全性起了很大作用,然而,硫柳汞通过注射途径对动物具有一定的毒性?.相关毒性作用 和毒性机理知识的缺乏使疫苗中硫柳汞的危险性难以确定,但不能排除婴儿接触疫苗中硫柳汞的累积 作用引起细微神经发育异常和肾脏损伤的可能性J.世界卫生组织(WHO),美国公共卫生署(PHS)等 机构已启动减少和消除疫苗中使用硫柳汞的 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ,我国农业部第235号公告也规定了硫柳汞在所有 食品动物中作疫苗防腐剂的使用浓度不得超过0.02%.因此,为保证动物源性食品的安全,应建立对 动物源性食品中的硫柳汞残留量进行检测的分析方法. 收稿日期:2010—12—30;修回日期:2011—03—02 基金项目:国家认证认可监督管理委员会资助项目(2007B905) 硕士,高级工程师,研究方向:食品元素及其形态分析,Tel:022—通讯作者:肖亚兵, 66273164,E—mail:xiaoyabing0707@ya— hoo.con.en 分析测试第30卷 目前针对疫苗中硫柳汞的检测方法主要有化学滴定法J,分光光度法J,原子吸收光谱法, 液相色谱法",电感耦合等离子体发射光谱(ICP—OES)12]等.化学滴定法无需特殊设备,成本低, 但手工操作步骤多,较为繁琐,人为影响因素较多,且灵敏度较低.另外,该方法使用的部分试剂如 三氯甲烷,四氯化碳对人体有毒害.比色法成本低,操作较简单,但灵敏度低,且只适合于基质简单 的样品,对于动物源性复杂样品的干扰大.原子吸收法只能检测总汞的含量,要准确检测硫柳汞的含 量必须先通过色谱将硫柳汞分离出来.液相色谱法定量准确,但灵敏度低,对于基质复杂的样品干扰 大.ICP—OES也仅限于疫苗中硫柳汞的检测.而液相色谱一原子荧光(LC—AFS)联用技术具有灵敏度 高,选择性好,线性范围宽且仪器成本低,操作便捷等特点,已成功应用于汞形态的检测?J.本研 究建立了动物源性食品中硫柳汞残留量的LC—AFS测定方法,旨在为食品安全和质量评价提供方法 依据. 1实验部分 1.1仪器,试剂与样品 形态分析预处理装置,原子荧光光谱仪,高压液相泵(北京吉天仪器有限公司);高速均质器(德 国IKA公司);LD42型离心机(北京医用离心机厂);涡旋混合器(美国Fisher公司);超纯水仪(美国 甲醇为色谱纯;Millipore公司);0.45txm滤膜(直径47mm,美国Millipore公司).乙腈,盐酸为优级 纯;乙酸铵,半胱氨酸,氢氧化钾,硼氢化钾,硫脲,氯化钾,过硫酸钾均为分析纯;硫柳汞标准品(纯 度不小于97%,上海化学试剂厂);实验用水为超纯水.猪肉,鸡肉,羊肉,猪肝,牛奶均为市售. 1.2溶液的配制 载流(7%盐酸);还原剂(0.5%氢氧化钾一2%硼氢化钾):称取氢氧化钾5g,硼氢化钾20g溶于 水中,并稀释至1000mL混匀;氧化剂(0.5%氢氧化钾一0.3%过硫酸钾):称取氢氧化钾5g,过硫 酸钾3g溶于水中,并稀释至1000mL混匀;清洗液:取甲醇10mL,倒入90mL水中,混匀;碱提取 液(5%氢氧化钾一0.5%硫脲):称取氢氧化钾50g,硫脲5g溶于水中,并稀释至 1000mL混匀;酸 提取液(20%盐酸一1%硫脲一0.15%氯化钾):取盐酸200mL,硫脲10g,氯化钾1.5g溶于水中,并 稀释至1000mL混匀;流动相(5%乙腈一0.462%乙酸铵一0.12%半胱氨酸):取盐酸50mL,乙酸铵 4.62g,半胱氨酸1.2g溶于水中,并稀释至1000mL混匀;标准储备液:准确称取硫柳汞标准品1()() mg于100m1容量瓶中,用超纯水在超声波水浴中溶解,配制成1000mg/L的标准储备液;标准工作 液:使用前将上述储备液用超纯水稀释至所需浓度. 1.3实验条件 Lc条件:色谱柱:cl8柱(150mm×4.60min,5Ixm);流速:1.0mL/min;进样量:100;流 动相:5%乙腈一0.462%乙酸铵一0.12%半胱氨酸. 形态分析预处理装置条件:泵速:65r/rain;紫外灯(uV):开. 原子荧光联用条件:总电流:30mA;负高压:300V;载气流速:600mL/min;屏蔽气流速: 1000mL/rain. 1.4样品处理 称取2.5g(精确至0.Olg)试样于50mL离心管中,加10mL碱提取液,均质2nlin,10000r/rain 离心5rain,将上清液转移至25mL容量瓶中.向残渣中加入5mL碱提取液,在涡旋混合器上充分混 合后,10000r/rain离心5rain,将上清液转移至25mL容量瓶中.再向残渣中加5mL酸提取液,充分 混合,10000r/rain离心5rain后,合并上清液于25mL容量瓶中,用盐酸或氢氧化钾调节pH为4.0, 7.0,用水定容.此溶液过0.45m滤膜后,供液相色谱一原子荧光光谱测定. 2结果与讨论 2.1提取条件的优化 目前用作有机汞提取液的主要有HC1,NaOH和KOH,络合剂有半胱氨酸和硫脲, 提供cl一的有 KC1和NaC1.通过实验发现,只用HC1溶液提取时,提取过程中部分硫柳汞转化为无机汞,导致形态 第6期肖亚兵等:LC—AFS法对动物源性食品中疏柳汞残留量的测定663 分析不准确;而只用KOH溶液提取时,尽管提取过程中元素形态比较稳定,但提取率和回收率偏低 (约60%).综合考虑,本实验先用5%氢氧化钾一0.5%硫脲提取,剩余样品残渣再用20%的HC1溶 液提取,提取液合并后测定,此时样品的加标回收率为75%左右. 2.2流动相的选择 实验选用适当的络合剂与样品中的硫柳汞反应,使之形成非极性化合物后在c.柱上分离.常见的 络合剂有吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC),.半胱氨酸,巯基乙醇,由于L半胱氨酸的亲水性较强, 其与汞形成的络合物在C18柱上保留较弱,检测时间较短,故本实验选取,一半胱氨酸作为络合剂.此 外,络合剂的浓度对汞形态的分离和保留有很大影响,若络合剂的浓度太低,其与汞化合物的络合反 应不完全,未络合化合物会与c柱上残余的硅羟基相互作用而被保留,从而降低进样的重复性;适当 提高络合剂的浓度,可避免这种保留,使汞形态能较快流出且灵敏度有所提高;但若络合剂浓度过高, 会引入杂质,使得汞形态的痕量分析难以进行.通过对实验条件的优化,最终选择5%乙腈一0.462% 乙酸铵一0.12%半胱氨酸为最佳流动相,其中乙酸铵为缓冲盐,半胱氨酸为络合剂.图1为该条件下 硫柳汞标准溶液的色谱图. 2.3KS2O浓度的选择 本实验需在紫外照射条件下加氧化剂进行消解, 将有机汞氧化成无机汞进行测定.本文选择K:S0为 氧化剂,通过在0.5%KOH中加入不同浓度KSO, 考察了不同浓度氧化剂对体系荧光强度的影响,结果 见图2.从图中可以看出,当KS,O含量为0.2%时, 灵敏度最高,此后出现一个平台.本实验选择0.3% 的KSO作为氧化剂. 2.4原子荧光光谱仪工作条件的选择 2.4.1光电倍增管负高压及灯电流的选择实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,增大光电倍增管负高压可提高荧光强度,但噪声 也相应增大,即增大负高压不能改善信噪比;荧光信 号随灯电流的增大而增强.综合考虑灵敏度,灯的使 用寿命,发射谱线的自蚀现象以及汞的空白值(100, 200mV之问为宜)等因素,本实验选择负高压为300 V,灯电流为30mA. 2.4.2载气流速的选择载气在氢化反应过程中起2 个重要作用:?将反应产生的氢化物带入到原子化器 中;?提供氩氢火焰燃烧需要的氩气.考察了载气流 速为200,900mL/min时对荧光强度的影响.结果发 750 > 500 250 O 图120L硫柳汞标准溶液的色谱图 Fig.1Chromatogramof20g/Lthimerosal standardsolution 700 > 500 盖 至300 loo 图2KSO.浓度对荧光强度的影响 Fig.2EffectofK2S208concentrationson fluorescenceintensities 现,当载气流速为600mL/min时,灵敏度最高,继续增大载气流速则灵敏度下降.实验选择最佳载气 流速为600mL/min. 2.4.3屏蔽气流速的选择考察了屏蔽气流速分别为 600,700,800,900,1000,1100mL/min时 对荧光强度的影响.结果表明,荧光强度随屏蔽气流速的增加而增加,当屏蔽气流速达900mL/min 时,灵敏度出现一个平台,此后增加趋缓.本文选择屏蔽气的最佳流速为1000mL/min. 2.4.4硼氢化钾质量浓度的选择选择加液时间为10s,考察了硼氢化钾质量浓度在1.0,30.0g/L 范围内对5L汞标准溶液荧光强度的影响,结果见表I.从表l可以看出,随着硼氢化钾质量浓度 的增大,荧光信号值也随之升高,当达到20.0g/L时,汞的荧光信号最大.之后随着硼氢化钾质量浓 度再升高,荧光信号开始降低.因此实验选择硼氢化钾溶液的质量浓度为20.0g/L. 2.5方法的线性范围,回归方程与检出限 在最佳实验条件下,取一系列不同浓度的硫柳汞标准溶液进行线性回归实验.结果表明,硫柳汞 664分析测试第30卷 2.6实际样品的分析 在优化条件下,按照实验方法对猪肉,鸡肉,羊肉,猪肝和牛奶5种市售样品进行10.0,20.0, 40.0kg3种加标水平的回收率测定,结果见表2.从表2可见,在此5种基质中,方法的回收率为 71%,83%,相对标准偏差为1.6%,4.5%. 表2样品中疏柳汞的加标回收率与相对标准偏差(=6) Table2Recoveriesandrelativestandarddeviationsofthimerosalinspikedsamples(n=6) nodetected 参考文献: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] 黄银君,王振海,戈银生.硫柳汞的毒性研究[J].动物毒物学,1998,13(1/2):68—70. 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