電感耦合等離子體質譜-擴展標準加入法快速測定食鹽中鉛含量

賈潤芳 亓文娟 賈琳斐 劉衛娟 管理

摘 要：本文通過對霧化器、稀釋氣流量和甲醇濃度等條件進行優化，建立了電感耦合等離子體質譜-擴展標準加入法快速測定食鹽中鉛含量的方法。經方法學驗證，檢出限為0.002 mg/kg，定量限為0.006 mg/kg，結果精密度為1.7%～1.9%，加標回收率為85.3%～101.3%，均符合食品理化檢測方法的技術要求。結果表明，本文建立的電感耦合等離子體質譜-擴展標準加入法滿足食鹽中鉛含量的測定，且靈敏度高、精密度高、操作簡單，為食鹽中鉛含量的測定提供了技術支撐。

關鍵詞：食鹽;鉛;電感耦合等離子體質譜

Rapid Determination of Lead in Salt by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Extended Standard Addition Method

JIA Runfang， QI Wenjuan， JIA Linfei， LIU Weijuan， GUAN Li

（Xianyang Center for Food and Drug Control， Xianyang 712000， China）

Abstract： By optimizing the atomizer， dilution gas flow and methanol concentration， a rapid method for the determination of lead in table salt by inductively coupled plasma mass spectrometry extended standard addition method was established. After methodological verification， the detection limit was 0.002 mg/kg， the quantitative limit was 0.006 mg/kg， the precision was 1.7%～1.9%， and the recovery rate was 85.3%～101.3%， which met the technical requirements of food physical and chemical detection methods. The results show that the inductively coupled plasma mass spectrometry extended standard addition method established in this paper can meet the determination of lead content in salt， and has high sensitivity， high precision and simple operation， which provides technical support for the determination of lead content in salt.

Keywords： salt; lead; inductively coupled plasma mass spectrometry

食鹽是人們日常生活不可缺少的食品資源。食鹽按照來源不同分為海鹽、湖鹽、礦井鹽[1]。食鹽安全關系到人們的身體健康和生命安全，對維護社會穩定也具有重要意義。人體內鉛過量會損害神經系統、心血管系統及腎臟，嚴重時會引起鉛中毒性腦病[2]。

電感耦合等離子體質譜（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）在水質檢測、食品分析、環境分析等方面應用廣泛[3-4]。采用電感耦合等離子體質譜測定高鹽食品中金屬元素含量的方法主要有在線加氣稀釋法、內標法、標準加入法和基體分離富集法等[5]。高鹽樣品中鉛的測定方法操作復雜、步驟煩瑣、耗時長，且操作過程中易引入污染。本文采用氬氣在線稀釋-基質配標并帶內標的方法測定食鹽中鉛含量，并對氬氣流量、甲醇濃度等進行優化，建立電感耦合等離子體質譜-擴展標準加入法快速測定食鹽中的鉛含量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

市售食用鹽100批次;氯化鈉（NaCl，優級純）;甲醇（CH3OH，質譜純）;硝酸（HNO3，優級純，德國默克）;1 000 μg/mL鉛標準溶液;內標（PE原裝，10 μg/mL Bi、Ga、In、Li、Sc和Y混合內標）;電感耦合等離子體質譜儀（PE NexION? 1 000，美國）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品前處理

稱取0.3 g食鹽樣品于50 mL比色管中，加入1 mL硝酸，用超純水定容至刻度，制備成食鹽樣品溶液。

1.2.2 溶液配制

（1）標準溶液配制。吸取1 000 μg/mL鉛標準溶液500 μL于50 mL容量瓶中，用2%硝酸溶液定容，得到1 μg/mL鉛標準中間液。選取陰性食鹽樣品，稱取6個平行樣各0.3 g于50 mL比色管中，分別加入鉛標準中間液0 μL、25 μL、50 μL、150 μL、250 μL和500 μL，分別用2%硝酸溶液定容，得到0 μg/L、

0.5 μg/L、1.0 μg/L、3.0 μg/L、5.0 μg/L和10.0 μg/L的食鹽基質鉛標準系列溶液。

（2）內標液配制。吸取PE原裝混合內標溶液

（10 μg/mL）0.1 mL、甲醇5 mL于100 mL容量瓶中，用2%硝酸定容，得到10 μg/L內標溶液。

1.2.3 測定方法

分別測定食鹽基質鉛標準系列溶液、食鹽樣品和加標樣品溶液的鉛含量。

1.2.4 儀器條件

霧化器氬氣流量：1.02 L/min;等離子體氬氣流量：15.00 L/min;偏轉器電壓：-10.00 V;射頻功率：1 600.00 W;檢測器模擬電壓：-1 800.00 V;脈沖電壓：950.00 V;透鏡電壓：12.00 V;入出口電壓：-9.00 V。

1.2.5 方法學驗證試驗

（1）檢出限及定量限。將配制好的食鹽基質鉛標準系列溶液、20個樣品空白（陰性食鹽樣品）溶液注入電感耦合等離子體質譜儀中，以空白溶液產生的信號響應的標準偏差的3倍所對應的鉛濃度表示檢出限[6]。

（2）精密度和準確度。稱取食鹽樣品28份，分成4組，分別在低、中、高和食鹽限量（10.0 μg/L）4個濃度水平加標，每個濃度7個平行，按照研究建立的方法進行測定，計算平行測定結果的相對標準偏差和回收率。

2 結果與分析

2.1 氬氣流量的選擇

在霧化器與矩管之間的連接管上通入氬氣，利用氬氣對氣溶膠的稀釋作用，實現對高鹽樣品的在線稀釋，通過稀釋氣流量的調整來調節進樣量，同時保證待測元素的靈敏度，從而實現高濃度食鹽直接進樣測定。

在保證霧化器流量加稀釋氣流量之和等于儀器優化后霧化器流量（1.02 L/min）的情況下，向氯化鈉濃度為0.6%的空白溶液中加入鉛標準中間液，使溶液中鉛的濃度為0.5 μg/L，將此溶液加入電感耦合等離子體質譜儀中，通過改變霧化器和稀釋氣流量，測定鉛響應值、內標鉍響應值和內標回收率，結果見表1。隨著霧化器流量降低，稀釋氣流量增加，鉛和內標鉍的響應值逐漸減小，內標回收率逐漸增加。當霧化器流量為

0.72 L/min、稀釋氣流量為0.3 L/min時，0.5 μg/L鉛的響應值是空白溶液鉛響應值的10倍，且內標回收率為81.3%，可滿足檢測需要。因此，試驗選擇霧化器和稀釋氣流量分別為0.72 L/min和0.3 L/min。

2.2 甲醇濃度的選擇

用不同濃度甲醇溶液配制內標溶液，測定加入

0.5 μg/L鉛溶液的0.6%的食鹽溶液中鉛的響應值和內標鉍（Bi）的響應值，結果見表2。鉛和內標鉍的響應值均隨著甲醇濃度的升高而升高，表明甲醇的加入對等離子體具有增效作用，可提高鉛的電離效率和靈敏度，但有機相濃度過高會導致錐口碳堆積，甚至導致等離子體熄火，一般儀器廠家建議有機相濃度不超過5%，且考慮到乙醇的碳元素含量高，故選擇甲醇濃度為5%[7]。

2.3 方法學驗證試驗

2.3.1 線性關系、檢出限及定量限

ICP-MS-擴展標準加入法對食鹽中鉛的線性方程為y=0.565x-0.004，相關系數為0.999 95，檢出限為0.002 mg/kg，定量限為0.006 mg/kg，方法檢出限低，可以滿足食鹽中鉛的檢測要求。

2.3.2 精密度及準確度

4組平行樣品加標量分別為0.3 μg/L、0.5 μg/L、1.0 μg/L和10.0 μg/L，7次平行測定的相對標準偏差分別為1.8%、1.7%、1.9%和1.7%，回收率分別為85.3%、97.8%、99.5%和101.3%，相對標準偏差和加標回收率均滿足《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）要求[8]。

2.4 市售食鹽中鉛含量的測定

應用以上方法測定市售100批次食鹽中鉛含量。結果表明，25份海鹽中鉛含量在0.2～0.3 mg/kg，25份湖鹽中鉛含量為0.09～0.10 mg/kg，25份礦井巖鹽的鉛含量為未檢出，25份精制食用鹽的鉛含量為未檢出。

3 結論

本文通過對霧化器、稀釋氣流量和甲醇濃度等條件進行優化，建立了電感耦合等離子體質譜-擴展標準加入法快速測定食鹽中的鉛含量，方法檢出限、精密度和準確度均符合國家標準要求，利用擴展標準加入法，避免了一個樣品配制一套標準曲線的煩瑣過程，大大提高了檢測效率[9]。

參考文獻

[1]賴陽巍，許錦華，李邦進，等.電感耦合等離子體質譜法半定量快速篩查不同種類食用鹽中有害元素及微量元素[J].中國調味品，2018，43（8）：131-134.

[2]楊佳佳，孫海波，楊彥麗，等.高鹽食品中鉛測定方法的研究進展[J].食品安全質量檢測學報，2016，7（4）：

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[3]陳杭亭，曹淑琴，曾憲津.電感耦合等離子體質譜方法在生物樣品分析中的應用[J].分析化學評述與進展，2001，59（5）：592-600.

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[7]黃振波，蘇祖儉，范建彬，等.電感耦合等離子體質譜同時測定食鹽多指標研究[J].中國食品添加劑，2020，31（9）：104-111.

[8]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.實驗室質量控制規范 食品理化檢測：GB/T 27404—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[9]李冰，陸文偉.ATC 017電感耦合等離子體質譜分析技術[M].北京：中國質檢出版社 中國標準出版社，2017.