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上海斯邁歐分析儀器有限公司
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Agilent 7900ICP-MS 對食品CRM中的痕量金屬進(jìn)行測定
2022-3-21 閱讀(153)
前言：監(jiān)測食品中元素含量的重要性已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可，而且也受到了各界的關(guān)注。定期報(bào)告食品污染使得食品生產(chǎn)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對食品安全的關(guān)注度越來越高，同時(shí)也給他們帶來了更大的壓力，因?yàn)樗麄冃璐_保開展了充分的監(jiān)測以保證食品中有毒的痕量元素的濃度不會造成危害。食品中營養(yǎng)組分的含量也是大家關(guān)注的焦點(diǎn)，在某些必需元素膳食攝入不足的地區(qū)，人們提議將強(qiáng)化食品作為一種改善飲食的手段。食品分析的另一個(gè)應(yīng)用是檢查涉及食品原產(chǎn)地標(biāo)簽的欺詐，尤其是當(dāng)食品價(jià)值主要依賴于其產(chǎn)地的時(shí)候。鑒定食品原產(chǎn)地的一個(gè)相對較新的方法是利用食品中的痕量元素，因?yàn)樵谠S多情況下這些元素是產(chǎn)區(qū)土壤組成的特征指標(biāo)。使用痕量元素鑒別原產(chǎn)地的典型例子包括葡萄酒、牛肉、大米、橄欖油以及果汁的分析。據(jù)報(bào)道，借助 11 種元素（Na、P、K、Ca、Co、Cu、Sr、Cd、Ce、Cs 和 Tl）的濃度數(shù)據(jù)可區(qū)分開產(chǎn)自日本和產(chǎn)自中國的蔥 [1]。在歐洲，也有報(bào)道稱利用 18 種元素的測定結(jié)果鑒別出了橄欖油的產(chǎn)地 [2]。
隨著公眾對食品中金屬及其他元素的作用的關(guān)注度越來越高，政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)也正在加大食品檢測的力度，由于食品供應(yīng)的全球化趨勢，這一進(jìn)程也變得日趨緊迫。由聯(lián)合國糧農(nóng)組織 (FAO) 和世界貿(mào)易組織 (WTO) 設(shè)立的食品法典委員會已經(jīng)制定了食品生產(chǎn)和檢測的國際食品標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)則和操作規(guī)程，其中包括了痕量元素 Pb、Cd、As、Sn 以及其他金屬元素的最大允許濃度。例如，Pb 在魚中的上限濃度為0.3 mg/kg，Cd 在糙米、小麥以及土豆中的濃度必須分別低于 0.4 mg/kg、0.2 mg/kg 以及 0.1 mg/kg。除了檢測要求越來越多外，需要監(jiān)測的元素范圍也越來越寬，而隨著人們對元素毒性的認(rèn)識越來越深入，*濃度通常也越來越低。因此，在進(jìn)行日常食品分析時(shí)，人們更加傾向使用樣品通量高、檢測限低的快速多元素分析技術(shù)，這意味著許多食品實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在要考慮使用或者已經(jīng)開始使用ICP-MS 來進(jìn)行食品分析。
盡管經(jīng)驗(yàn)豐富的 ICP-MS 實(shí)驗(yàn)室通常能夠非常輕松地執(zhí)行一項(xiàng)新的食品分析方法，但是對于那些之前一直使用 ICP-OES和 AAS 等技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室來說，采用新的分析儀器非常具有挑戰(zhàn)性。為了確保在日常分析中能夠獲得低的檢測限，痕量水平分析對一般實(shí)驗(yàn)室規(guī)范控制的要求更為嚴(yán)格。另外，一般認(rèn)為 ICP-MS 使用起來比成熟的 ICP-OES 和 AAS技術(shù)更難，它在為新的樣品類型開發(fā)可靠的分析方法時(shí)比后兩種技術(shù)要復(fù)雜得多，這是它的一個(gè)明顯的缺點(diǎn)。選擇合適的分析物同位素和內(nèi)標(biāo)元素需要具備一定的經(jīng)驗(yàn)，而識別和應(yīng)對潛在的干擾則需對質(zhì)譜有一定的了解。ICP-MS 中碰撞反應(yīng)池 (CRC) 技術(shù)的引入使得大部分常見的、食品實(shí)驗(yàn)室樣品中經(jīng)常會出現(xiàn)的多原子干擾都能夠被去除，但是在進(jìn)行食品痕量分析時(shí)選擇最佳池氣體條件也需要一定的專業(yè)知識。Agilent 7900 ICP-MS 使用了 ICP-MS MassHunter 軟件，該軟件的最新版包含了全新的方法自動(dòng)化功能，這個(gè)功能可簡化方法開發(fā)過程，使各種經(jīng)驗(yàn)水平的用戶都能更輕松地開發(fā)出適用于各自特定類型樣品的可靠方法。本文介紹了使用 Agilent 7900 ICP-MS 并采用方法自動(dòng)化功能開發(fā)的方法對魚認(rèn)證參比物質(zhì) (CRM) 進(jìn)行痕量元素分析。
實(shí)驗(yàn)部分儀器與試劑使用配超高鹽進(jìn)樣 (UHMI) 選件和 H2 池氣體選件的 Agilent7900 ICP-MS 進(jìn)行所有測量。在本應(yīng)用簡報(bào)中，有了 UHMI，方法自動(dòng)化可選擇的等離子體模式更多，在自動(dòng)方法設(shè)置時(shí)可應(yīng)對的樣品基質(zhì)水平也就更寬。同樣，7900 ICP-MS 配備了 H2 反應(yīng)池氣路后，方法自動(dòng)化就能夠選擇 DL 更低的H2 模式。但是需注意的是，He 模式下可輕松獲取達(dá)到食品分析常規(guī)監(jiān)測的所有元素規(guī)定*的數(shù)據(jù)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)使用的是標(biāo)準(zhǔn)樣品引入系統(tǒng)，包括玻璃同心霧化器、石英霧化室和帶 2.5 mm 內(nèi)徑中心管的石英炬管。使用標(biāo)準(zhǔn)鎳頭接口錐。使用 Agilent ASX 520 自動(dòng)進(jìn)樣器輸送裝在 50 mL樣品瓶中的樣品。使用 Milestone ETHOS 1 高級微波消解系統(tǒng)進(jìn)行食品 CRM 的消解。準(zhǔn)確稱取 0.5 g 樣品于消解管中，然后向管中加入 7 mL 的 HNO3 和 1 mL 的 HCl。室溫消解 20 分鐘后進(jìn)行微波加熱消解，加熱程序見表 1。樣品溶液中的碳會增強(qiáng)某些元素，尤其是 As、Se 和 P 的ICP-MS 信號，但是信號增強(qiáng)的具體機(jī)理還不清楚 [3, 4]。如果不需要分析揮發(fā)性元素，可在敞開式酸消解時(shí)通過加熱去除食品樣品中的碳。但是，食品監(jiān)測中通常要求測定 Hg及其他揮發(fā)性元素，因此密閉式微波消解是 ICP-MS 樣品消解的常用標(biāo)準(zhǔn)方法。本文中消解溫度很高 (210 °C)，因此在消解時(shí)可有效分解碳基質(zhì)。只要確保所有樣品中都含有過量的碳，比如說在線添加內(nèi)標(biāo)溶液時(shí)加入 2% 正丁醇，便可減輕樣品中殘留的碳的影響。
