飼料添加劑硫酸鎂中砷的檢測方法探究

李 芳，張仙瓊，何小華，王韶輝，羅 雄

（ 1.成都蜀星飼料有限公司，成都 611633；2.成都威艾盛動物營養(yǎng)有限公司，成都 611633）

鎂是細胞內的主要陽離子，作為酶促反應的輔助因子參與機體內主要代謝途徑，細胞外的鎂對動物機體正常的神經(jīng)傳導、肌肉收縮和骨骼礦物元素沉積至關重要。醫(yī)藥上硫酸鎂常作為瀉藥和抗驚厥藥被廣泛應用。在飼料添加劑行業(yè)中硫酸鎂是最為重要的無機鎂源之一，鎂缺乏會導致動物生長受阻、神經(jīng)過敏、驚厥甚至死亡。飼料添加劑硫酸鎂的原料及生產(chǎn)工藝決定了產(chǎn)品中會殘留、攜帶一定量的有毒有害物質，例如砷、鉛、汞等。為更好的監(jiān)控產(chǎn)品安全，本文根據(jù)GB32449-2015《飼料添加劑硫酸鎂》中規(guī)定的砷的檢測方法，即《飼料中總砷的測定》GB/T13079-2006中規(guī)定兩種砷的檢測方法進行比較驗證。

1 材料與方法

1.1 試驗試劑

試劑均為分析純，特殊注明除外。水全部使用二級水。鹽酸：分析純。碘化鉀溶液：稱取15g溶于水，定容至100 mL?，F(xiàn)用現(xiàn)配。無砷鋅粒：3.0±0.2 mm。鹽酸溶液：1∶1。鹽酸（優(yōu)級純）溶液：5∶95。氫氧化鈉（優(yōu)級純）溶液：5g·L-1。硼氫化鉀溶液：20 g·L-1。稱取20 g硼氫化鉀，溶于1 000 mL 5 g·L-1的氫氧化鈉溶液中。硫脲-抗壞血酸混合溶液：稱取10 g硫脲，加80 mL水溶解，加入10 g抗壞血酸溶解后用水定容至100 mL。酸性氯化亞錫溶液：400 g·L-1。二乙胺基二硫代甲酸銀（Ag-DDTC）-三乙胺-三氯甲烷吸收溶液：2.5 g·L-1。乙酸鉛棉花。

砷標準溶液Ⅰ：1 mL溶液含砷（As）0.010 mg。移取1 mL砷標準溶液（1 mg·mL-1）置于100 mL容量瓶中，用水定容，搖勻即可?，F(xiàn)用現(xiàn)配。

砷標準溶液Ⅱ：1 mL溶液含砷（As）0.1 μg。移取1 mL砷標準溶液Ⅰ，置于100 mL容量瓶中，定容，搖勻。該溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。

砷標準溶液Ⅲ：1 mL溶液含砷（As）1 μg。移取10 mL砷標準溶液Ⅰ，置于100 mL容量瓶中，用水定容，搖勻即可?，F(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2 試驗儀器

砷化氫發(fā)生及吸收裝置。北京海光儀器公司AFS-3000半自動雙道原子熒光光度計。該儀器對砷的檢出限為＜0.1 μg·L-1精密度RSD＜0.7%。上海分析儀器廠751-GW紫外分光光度計。

1.3 樣品來源

成都蜀星飼料有限公司原料留樣。

1.4 試驗方法及步驟

1.4.1 銀鹽法

銀鹽法原理是樣品加酸溶解后，使砷呈離子狀態(tài)，經(jīng)碘化鉀、氯化亞錫將高價砷還原為三價砷，然后被鋅粒和酸產(chǎn)生的新生態(tài)氫還原為砷化氫，在密閉裝置中，被二乙胺基二硫代甲酸銀的三氯甲烷溶液吸收，形成銀溶膠，其顏色與砷含量正相關，用分光光度計比色測定。具體步驟參考《飼料中總砷的測定》GB/T13079-2006。

1.3.2 氫化物原子熒光光度法

該方法的原理是樣品加酸溶解后，加入硫脲與抗壞血酸混合溶液將砷預還原為三價砷，加入硼氫化鉀使其生成砷化氫，由氬氣載入石英原子化器中分解為原子態(tài)砷，其在砷空心陰極燈的發(fā)射光激發(fā)下產(chǎn)生原子熒光，其熒光強度與砷含量正相關，參照標準系列確定樣品中砷含量。具體步驟參考《飼料中總砷的測定》GB/T13079-2006和文獻報道以及AFS3000說明書中規(guī)定的具體要求。此外，還借鑒了《食品安全國家標準食品添加劑硫酸銅》GB29210-2012和《電鍍用硫酸銅》HG/T3592-2010中規(guī)定砷的檢測方法。

2 結果與分析

2.1 銀鹽法

2.1.1 標準曲線

標準曲線的繪制參照GB/T13079-2006《飼料中總砷的測定》中規(guī)定的方法完成，結果見表1和圖1。

表1 標準液檢測結果

圖1 銀鹽法標準曲線

由表1和圖1可知，銀鹽法檢測砷含量為0.00～6.00 μg時，其吸光度與含量呈良好線性關系，r=0.999 9，回歸方程為y=0.035x-0.000 6。

2.1.2 樣品檢測結果

4個樣品，分別做兩個平行，檢測結果見表2。

由表2可知，銀鹽法檢測樣品的平行間絕對差極小，重復性良好，符合檢測結果規(guī)定。

2.1.3 樣品加標回收率

兩個樣品分別稱取3個平行樣，其中兩個分別加入砷2 μg，其余步驟同樣品檢測。重新做標準曲線，標準曲線見圖2，檢測結果見表3。

圖2再次驗證了銀鹽法的標準曲線線性關系良好。由表3可知，銀鹽法的回收率差異較大，其原因還不得而知，需進一步探究。

表2 樣品檢測結果

圖2 標準曲線圖

2.2 氫化物原子熒光法

2.2.1 標準曲線

標準曲線的繪制參照GB/T13079-2006《飼料中總砷的測定》中規(guī)定的方法完成，結果見表4和圖3。

由表4和圖3可知，采用氫化物原子熒光法檢測砷含量，砷濃度在0～8 ng·mL-1時，其熒光強度與濃度呈良好線性關系，r=0.999 9，回歸方程為y=158.0x+7.323。

表3 銀鹽法回收率結果

表4 原子熒光法標準曲線熒光度結果

2.2.2 樣品檢測以及回收率結果

4個樣品，分別做3個平行，其中5、6號樣品增加兩份做加標回收實驗，即分別加入2 mL標準溶液（0.1 μg·mL-1），檢測結果見表5。

圖3 氫化物原子熒光法標準曲線圖

由表5可知，氫化物原子熒光法檢測平行樣RSD極小，表明該方法的精確度好；加標回收率94.34%～97.98%，表明該方法的準確度較好。

表5 氫化物原子熒光法檢測結果與回收率

3 結論

3.1 銀鹽法

通過試驗表明銀鹽法具有線性良好、線性范圍寬、檢出限良好等特點，可以避免砷斑法目測時人為誤差及砷斑法對于時間的敏感性；但該方法操作步驟較為復雜，對環(huán)境條件要求較高，試驗過程中使用的三氯甲烷和反應生成的砷化氫均屬于有毒有害物質，因而試驗全程需在通風櫥中進行，操作極為不便，且對試驗人員身體健康存在較大威脅。

3.2 氫化物原子熒光法

試驗表明氫化物原子熒光法具有線性極佳、加標回收率良好、檢出限量好且極低等特點，表明該方法的準確度與精確度很高。此外，大量文獻報道表明氫化物原子熒光法簡化了砷測定步驟，縮短了檢驗時間，具有靈敏度高，穩(wěn)定性高等優(yōu)點[1-2]。氫化物原子熒光法試驗過程中無需使用三氯甲烷，且無易揮發(fā)的砷化氫等有毒有害物質生成，該方法更加環(huán)保綠色安全，對檢驗員有較好的保護作用。

4 注意事項

4.1 銀鹽法

銀鹽法容易受到溫度、光照等自然條件干擾，另外砷化氫發(fā)生器的氣密性以及乙酸鉛棉花塞的松緊都有可能影響到檢測結果，因而該方法對試驗操作人員素質要求較高[3-4]。為了保證銀鹽法精準度，試驗過程中需注意以下事項：試驗環(huán)境溫度應盡可能保持一致，重復試驗間溫差不宜過大；砷化氫與二乙胺基二硫代甲酸銀生成銀膠的過程應避光進行；反應完成后應盡快檢測；試驗所用器皿（比色皿除外）經(jīng)常清洗后，均應用濃硫酸溶液煮沸＞10 min，然后用重蒸水浸泡清洗＞3遍；比色皿經(jīng)嚴格清洗后用乙醇浸泡超聲10 min，用重蒸水沖洗3～5遍。

4.2 氫化物原子熒光法

由于氫化物原子熒光法檢出限極低，因此該方法對儀器及所用器皿的清潔度要求更高，所用儀器管道和器皿每次使用前都必須用5%～10%的稀硝酸浸泡＞24 h，然后超聲輔助清洗30 min，最后用重蒸水浸泡清洗3～5遍。另外，該方法中所用試劑最好是優(yōu)級純，且所用試劑必須現(xiàn)用現(xiàn)配。

[參考文獻]

[1] 吳海坤,喇翠玲,趙元博,等.尿砷測定試管快速消解氫化物原子熒光法的建立及評價[J].中華地方病學雜志,2017,36（4）:293-296.

[2]劉珍香.氫化物原子熒光法測定廢水中砷的實驗研究[J].科技與創(chuàng)新,2016（15）:99-100.

[3] 張艷麗,李勇,孫玉國.銀鹽法檢測水質、土壤中總砷應注意的問題[J].河南農(nóng)業(yè),2017（4）:26.

[4]張衛(wèi)國.銀鹽法測定飲用水中砷的影響因素探討[J].微量元素與健康研究,2010,27（3）:45-46.