氨基酸螯合物中铜、铁、锰、锌测定方法研究

李 贤 曹明月 兰 剑 单慧燕 霍梦鸽 兰尊海

（河南海瑞正检测技术有限公司,河南 郑州 450001）

1 前言

微量元素虽然在生物机体中含量比较低，但生物学价值非常高[1]，是动物生长、繁殖、免疫及健康的必需营养元素[2]。微量元素具有调节动物生长发育、参与体内多种酶和蛋白质合成、维持动物机体代谢和免疫功能等作用[3-5]，同时微量元素也是影响肉类[6-7]、蛋类[8]、奶类[9]等动物性食品安全、品质和风味的重要因素。

微量元素氨基酸螯合物作为一种有机微量元素，具有安全、无残留[10]，环境污染小[11]，吸收利用率高[12-13]等显著优点。在提高蛋白质、脂肪等的利用率，提高微量元素的生物学有效性及动物机体免疫力等方面有显著的作用。微量元素氨基酸螯合物在预混料中使用理化性质相对稳定，更有利于其在养殖过程中推广使用[14]。

目前饲料及饲料添加剂中微量元素的常见检测方法包括分光光度法[15]、原子吸收分光光度法[16]、电感耦合等离子体发射光谱法[17]、电感耦合等离子体质谱法[18]等，但未查到微量元素氨基酸螯合物中复合微量元素的测定方法。由于分光光度法在检测复合微量元素的过程中可能存在干扰，电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法使用的仪器价格较为昂贵，不适合推广，因此，本文建立了原子吸收分光光度法测定微量元素氨基酸螯合物中微量元素的方法，分析该方法的样品前处理条件及关键步骤，确定出该实验最佳条件，以便给广大检验人员提供技术参考。

2 材料与方法

2.1 仪器设备

实验仪器包括WFX-120B原子吸收分光光度计（北京瑞利分析仪器有限公司）、BSA124S分析天平（赛多利斯科学仪器有限公司）、KQ-500数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）、TM-0910陶瓷纤维马弗炉（北京盈安美诚科学仪器有限公司）。

2.2 试剂和材料

实验试剂和材料有质量浓度为1 000 μg/mL的铜、铁、锰、锌标准贮备液（中国计量科学研究院），实验室一级水，硝酸（优级纯），盐酸（优级纯），高氯酸（优级纯）。

实验样品为客户提供的微量元素氨基酸螯合物。

2.3 实验方法

样品经提取后，制备成样品溶液，根据含量用0.6 mol/L盐酸溶液稀释至合适浓度，定容摇匀，备用。同时将铜、铁、锰、锌标准液配制成为质量浓度为0.1 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、1.50 μg/mL、2.00 μg/mL、3.00 μg/mL的标准系列混合溶液，用0.6 mol/L盐酸溶液定容至刻度，定容摇匀，备用。

在同样的条件下测定样品溶液和标准溶液的吸光度，利用朗伯比尔定律，求得样品溶液的质量浓度。根据浓度乘以稀释倍数、定容体积，除以样品称样量，从而求得样品的最终结果。

2.4 原子吸收测定条件

调节原子吸收分光光度计的仪器测试条件，使仪器达到最佳条件（一般调整为质量浓度0.5 μg/mL的标准溶液，吸光度达到0.05～0.08的范围）。分别采用324.8 nm、248.3 nm、279.5 nm、213.8 nm波长的光测定铜、铁、锰、锌四种金属元素的吸光度。

3 结果与分析

3.1 溶解酸的选择

饲料中微量元素提取常用的酸有盐酸溶液[19]、硝酸溶液[20]或者硝酸与高氯酸混合酸[21]。本小节采用直接溶解法对盐酸溶液和硝酸溶液的溶解效果进行比较。

从表1中可以看出，不同溶解酸对检测结果有较大的影响，采用6 mol/L盐酸溶液提取效果较好，因此本研究采用6 mol/L盐酸溶液为溶解酸。

表1 不同溶解酸的提取效果

3.2 不同前处理方法对检测结果的影响

对样品分别采用三种不同的前处理方法。

直接溶解法：称取约1 g样品于烧杯中，用少量水润湿，加入10 mL浓度为6 mol/L盐酸溶液，在电炉上缓缓煮沸，并保持微沸2 min，过滤转移至100 mL容量瓶中。

湿法消解：称取约1 g样品于消解管中，加入10 mL体积比为V(硝酸)∶V(高氯酸)=4 ∶1的混酸溶液，在消解仪中消解至溶液澄清，消解管内部充满白烟，且体积约剩余2 mL，放至室温，用水转移至100 mL容量瓶中。

干法消解：称取约1 g样品于坩埚中，在电炉上小火炭化至无烟后，转移至(550±50)℃马弗炉中灰化2 h。取出冷却至室温后，加入10 mL浓度为6 mol/L盐酸溶液，在电炉上缓缓煮沸，并保持微沸2 min，过滤转移至100 mL容量瓶中。

采用不同的前处理方法对复合微量元素氨基酸螯合样品进行处理后，然后进行了铜、铁、锰、锌的检测，测定结果如表2所示。

表2 不同前处理方法的测定结果

从表2中可以看出，不同前处理方法对检测结果有较大的影响，其中干法消解对检测结果的影响最大，这可能是因为复合微量元素氨基酸螯合样品在高温过程中可能会形成难以溶解的其他物质，造成提取不完全，从而导致检测结果偏低。湿法消解测定铁元素有较大的损失。

3.3 不同提取时间对直接溶解法检测结果的影响

采用直接溶解法对复合微量元素氨基酸螯合样品不同提取时间的影响进行了实验，由于暂未有相关文献对氨基酸螯合物样品不同提取时间的研究，本文结合实验室日常工作性质，选择了以下三组提取时间，测定结果如表3所示。

表3 采用直接溶解法不同提取时间的测定结果

从表3中可以看出，样品提取完后立即测定结果偏低，可能原因为打开螯合态元素之间的键合需要一定的反应时间，放置12 h后测定结果与放置24h后测定结果相对偏差均在0.17%～1.81%，结果趋于稳定。

3.4 方法线性实验

分别取标准系列溶液注入原子吸收分光光度计，以质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。质量浓度范围在0.1 μg/mL～3.0 μg/mL时，溶液质量浓度和吸光度呈良好的线性关系，如表4所示。

表4 铜、铁、锰、锌标准曲线线性的测定结果

3.5 精密度实验

称取微量元素氨基酸螯合物样品，进行精密度试验（n=6），测定结果如表5所示，可以看出四种元素的相对标准偏差RSD均不大于5.0%，说明该方法的精密度较高。

表5 铜、铁、锰、锌精密度测定结果

4 结论

本研究建立了测定微量元素氨基酸螯合物中微量元素铜、铁、锰、锌的原子吸收分光光度法。通过对样品处理进行选择和优化、精密度及方法线性实验，采取直接溶解法用盐酸溶液对样品进行前处理，处理好后的溶液放置12 h后再进行检测，该方法的线性相关系数 R2均大于0.999，样品相对标准偏差在2.13%～4.72%之间，方法操作简便，精密度高，适合用于微量元素氨基酸螯合物中微量元素铜、铁、锰、锌的测定。