石墨炉原子吸收法测定脯氨酸中微量铅

何春林，张华生

（广东肇庆市质量计量监督检测所，广东肇庆526060）

石墨炉原子吸收法测定脯氨酸中微量铅

何春林，张华生

（广东肇庆市质量计量监督检测所，广东肇庆526060）

应用石墨炉原子吸收光谱法对脯氨酸中的铅进行测定，对测定脯氨酸铅含量的影响因素进行系统的实验分析。通过对基体改进剂、灰化和原子化温度进行优化，建立了石墨炉原子吸收光谱法测定脯氨酸中微量铅。测定结果表明铅的浓度在0～50 μg/L范围内与吸光度成良好的线性关系，线性回归方程为y=0.00317x，相关系数r=0.999958，脯氨酸中铅含量为0.062 mg/kg。方法的检出限为0.365 μg/L，回收率94.2%～105.2%，精密度为2.23%（n＝5），重复性试验相对标准偏差为 4.32%（n＝5）。

石墨炉；原子吸收；脯氨酸；铅

Abstract:Pb in proline were determined by using GFAAS,and give the systematic experimental analysis in the determination of proline which factors were affected.Through the matrix modifier,ashing and atomization temperature were to optimize,a method by using GFAAS determinated of Pb in proline were established.The results indicated the concentration of Pb in the 0-50 μg/L range with a good linear relationship between absorbance,Linear regression equation y=0.00317x,the correlation coefficient r=0.999958,the content of Pb in proline is 0.062 mg/kg.The detection limit was 0.365 μg/L,recovery was 94.2%-105.2%,precision was 2.23%(n=5),RSD of repeatability was 4.32%(n=5).

Key words：graphite furnace;atomic absorption;proline;Pb

脯氨酸是合成人体蛋白质的重要氨基酸之一。广泛应用于食品与医药工业，是合成卡托普利、依那普利等ACE抑制剂的主要中间体；是氨基酸输液的重要原料之一。作为食品添加剂，精细化工原料，化学催化剂等已普遍使用。对人的生长发育、新陈代谢起着重要的作用。随着脯氨酸使用范围不断扩大，其中重金属含量的准确测定变得十分重要。《欧洲药典》第5版规定脯氨酸中重金属含量不超过10 ppm，《美国药典》26版规定重金属含量不超过0.0015%。《日本味之素》2002版规定重金属（Pb）不超过10 ppm。《中国药典》[1]2010年版二部规定重金属含量不超过百万分之十。采用湿式消解—石墨炉原子吸收光谱法测定脯氨酸中的铅含量，操作简便，灵敏度高，重现性好，能准确测定脯氨酸中微量铅。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

AA600石墨炉原子吸收分光光度计、铅空心阴极灯、热解涂层横向加热平台石墨管：美国PE公司；优级纯硝酸：sigma公司；优级纯高氯酸：广州化学试剂厂；脯氨酸：广东某生物科技有限公司。

铅标准贮备液（国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院）1000 μg/mL。

铅标准使用液：准确吸取1.0 mL铅标准贮备液于100 mL容量瓶中，用0.2%硝酸溶液定容至刻度，此溶液浓度为10 μg/mL。吸取5.0 mL逐级稀释至100 mL，此溶液浓度为500 μg/L。再吸取此液10.0 mL，用0.2%硝酸配制成浓度为50 μg/L铅标准使用液。

实验室用水为超纯水，电阻率为18.2 MΩ·cm。所用玻璃器皿均经10%硝酸浸泡24 h后经去离子水冲洗干净，凉干备用。

1.2 仪器推荐工作条件

波长：283.3 nm，灯电流：10 mA，狭缝：2.7 nm。计算方式：塞曼扣背景，峰面积计算；进样量：20 μL。石墨炉升温程序见表1。

表1 石墨炉升温程序Table 1 Temperature raising program of graphite furnace

1.3 实验方法

1.3.1 样品制备

准确称取脯氨酸样品2 g（精确至0.001 g）于锥形瓶中，加 10 mL 混合酸（硝酸－高氯酸）＝（9∶1），加盖浸泡过夜。加一小漏斗于电炉上消解至消化液呈透明略带淡黄色，放冷后用滴管将试样消化液洗入10 mL容量瓶中，用少量水洗涤锥形瓶，合并定容、混匀；同时做试剂空白。

1.3.2 工作曲线绘制

铅标准溶液自动稀释成 0、12.5、25、50 μg/L 标准系列浓度，空白溶液为0.2%的稀硝酸溶液，按经优化后仪器工作条件绘制铅标准曲线。

2 结果与分析

2.1 基体改进剂的选择

各种食品的基体成分对铅的测定有不同程度的影响，铅是一种低温元素，其灰化温度仅为500℃左右，在此温度下不能有效地降低基体干扰。在石墨炉原子吸收光谱分析中，基体本身对待测元素能带来背景干扰，必须在样品溶液中加入基体改进剂，国颁标准检验方法中通常采用磷酸铵盐[2-3]。

为减少或消除基体干扰，提高灰化温度，分别试验了硝酸镁、磷酸二氢铵、磷酸二氢铵+钯、磷酸二氢铵+硝酸镁4种基体改进剂方案，结果表明硝酸镁、磷酸二氢铵单独用做基体改进剂时灰化温度最高不超过700℃，磷酸二氢铵+钯能使灰化温度提高至800℃左右，但峰形拖尾严重，铅吸收值和重现性差，因此不能有效去除基体；采用磷酸二氢铵（1%）＋硝酸镁（0.06%）混合基体改进剂进行试验，灰化温度能达到900℃，铅吸收值和重现性改善明显，因此本实验选用磷酸二氢铵（1%）＋硝酸镁（0.06%）作为基体改进剂。

2.2 灰化温度的选择

灰化的目的是最大限度地消除基体组分对被测元素带来的干扰，前提条件是把被测元素的损失降至最低[4]。对一定浓度的样品溶液进行试验，采用仪器推荐工作条件，在其它条件不变的情况下，以磷酸二氢铵+硝酸镁溶液作为基体改进剂，改变灰化温度，使灰化温度从600℃升至1200℃，灰化温度与吸光度的关系曲线如图1所示。

由图1可以看出，随着灰化温度的升高，对应的吸光度不断变化，当灰化温度为900℃时，吸光度最高，灰化损失最低且重现性较好，继续升温铅吸收值呈下降趋势，灰化损失加重，因此本实验灰化温度选择为900℃。

2.3 原子化温度的选择

原子化温度就是通过加温使分析试样由分子状态变成原子状态的温度。其选择的原则是在保证获得最大原子吸收信号的前提下使用较低的温度[5-7]。采用一定浓度的样品溶液进行试验，采用仪器推荐工作条件，在其它条件不变的情况下，采用磷酸二氢铵+硝酸镁溶液作为基体改进剂，灰化温度为900℃，改变原子化温度，使原子化温度从1200℃上升到1900℃，原子化温度与吸光度的关系曲线如图2所示。

从图2可见1200℃时出现吸收信号，原子化温度在1300℃时吸收值最高，随之出现平台，但在1400℃时吸收峰形最好、吸光度最高且重现性最好，继续升温铅吸收值缓慢下降，至1900℃后吸光度基本保持不变，本实验选择1400℃作为最佳原子化温度。

2.4 标准曲线、检出限及线性范围

采用经优化后的测定条件，以磷酸二氢铵（1%）＋硝酸镁（0.06%）为基体改进剂，灰化温度900℃，原子化温度1400℃的最佳条件下绘制铅标准曲线如图3。

图3曲线表明铅在0~50 μg/L范围内线性良好，线性回归方程y=0.00317x，相关系数r=0.999958。对空白溶液连续测定11次，计算标准偏差，得方法的检出限（DL=3 S/N）为 0.365 μg/L。

2.5 样品测定结果及加标回收试验

按试验方法测得样品中的铅含量两次平行值分别为 0.064、0.061 mg/kg，平均值为 0.062 mg/kg，相对偏差为4.8%，满足GB 5009.12-2010《食品中铅的测定》标准中规定相对偏差不大于20%的要求[2]。

为了观察本方法的重复性和准确度，对脯氨酸样品进行加标回收试验。在已知铅含量的同一批样品中分别准确加入5.0、10.0 μg/L的铅标准溶液各2份，照供试品溶液方法制备溶液，在经优化后的仪器工作条件下进行加标回收试验，测定结果及加标回收率如表2。

表2 加标回收试验（n=5）Table 2 Test for recovery(n=5)

由表2可知,铅的加标回收率为94.2%～105.2%，回收率在85%～115%范围内，表明测定结果较准确。

2.6 精密度试验

按实验方法对同一个脯氨酸样品进行5次重复测定，测定结果列于表3。

精密度试验结果相对标准偏差为2.23%（n＝5），说明该方法精密度高，数据准确性较好。

表3 精密度试验（n=5）Table 3 Test for precision（n=5）

2.7 重复性试验

按实验方法对同一批脯氨酸样品平行制备5个供试品溶液进行测定，测定结果列于表4。

表4 重复性试验（n=5）Table 4 Test for repeatability（n=5）

重复性试验相对标准偏差为4.32%（n＝5），测定结果与平均值的偏差在±5%以内，方法准确可靠。

3 结论

本文通过优化实验条件，建立了以磷酸二氢铵（1%）＋硝酸镁（0.06%）为基体改进剂，灰化温度为900℃，原子化温度为1400℃的测定脯氨酸微量铅的石墨炉原子吸收光谱法。方法学考察结果表明，用石墨炉原子吸收光谱法检测脯氨酸样品中的铅含量具有较好的准确度和精密度，重复性良好，方法准确、可靠。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典2010年版二部[S].北京：中国医药科技出版社,2010:886-887

[2]中华人民共和国卫生部.GB 5009.12-2010食品安全国家标准食品中铅的测定[S].北京：中国标准出版社,2010：1-10

[3]刘献新,李清昌.石墨炉原子吸收分析中的基体改进剂技术及应用[J].分析试验室,2008,27(3):447-480

[4]石向群,李荷香,张燕群,等.石墨炉法测饮用水中铅升温程序优化的研究[J].九江学院学报:自然科学版,2010(2):80-82

[5]吴敏,徐波,崔国华,等.原子吸收石墨炉测定稻谷中铅镉含量的最佳条件[J].粮油食品科技,2008,16(4):58-59

[6]彭辉,李惠宜,黄胜桥,等.石墨炉法测定食品抗氧化剂TBHQ中铅含量[J].中国油脂,2006,31(3):33-34

[7]徐小艳,孙远明,苏文焯,等.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法连续测定水果和蔬菜中铅铬镉[J].食品科学,2009,30(10):206-208

Determination of Minute Quantity Pb in Proline by Using Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

HE Chun-lin,ZHANG Hua-sheng
（Institute of Zhaoqing Quality Supervision and Inspection,Zhaoqing 526060,Guangdong,China）

2011-11-27

何春林（1982—），男（汉），硕士，研究方向：食品安全与检测。