保健食品中三价铬的测定方法

・实验研究・

保健食品中三价铬的测定方法

黄文耀　邓琴　沈更新　徐国景

【中图分类号】R155.5+1 【文献标识码】B 【文章编号】1006-2483(2006)03-0066-02

三价铬是人体正常糖与脂代谢所不可缺少的微量元素〔1〕,随着人们对健康需求越来越高,以三价铬为功效成份的辅助降血糖保健食品也愈来愈多。目前食品中对其功效成份往往以总铬计,而与三价铬共存的六价铬是被毒理学家公认的致癌物〔2〕,因此食品中三价铬的测定显得愈来愈重要。

该文根据三价铬在酸性条件下是阳离子,六价铬是阴离子的特点,选用强碱性阴离子交换树脂分离〔3〕石墨炉原子吸收法测定保健食品中的三价铬。

1　材料与方法

1.1　仪器与试剂

1.1.1　仪器　V ar ian SepectrA A Duo220Z塞曼石墨炉原子吸收分光光度计,岛津空心阴极灯,M illsto ne微波消解仪。

1.1.2　试剂　强碱性阴离子交换树脂,三价铬标准液,六价铬标准液,磷酸氢二铵,氯化钯,维生素C,硝酸镁。

1.3　分析步骤

1.3.1　称取5g样品加20ml10%盐酸,120℃微波消解15 min,用慢速定量滤纸过滤定容至100ml。取滤液1m l过强碱性阴离子交换树脂柱,用去离子水洗脱,收集洗脱液定容至100ml,供测定三价铬含量。

1.3.2　配制六价铬和三价铬标准液:10 g/L,以2%的(NH4)2HPO4为基改剂(进样量5 l),启用石墨炉自动进样系统自动配制标准曲线(曲线浓度系列见表1),进样量:10 l

基体改进剂5 l共进。石墨炉升温程序:室温至95℃20s, 95℃至120℃40s,120℃至1000℃5s,1000℃保持10s 1000℃～2800℃3s2800℃保持5s。

2　结果

2.1　三价铬与六价铬标准曲线的比较　按上述条件测定标准系列吸光度值,结果见表1。

表1　标准系列吸光值

浓度Cr(Ⅲ)Cr(Ⅵ)

标准空白0.02620.0438

2.00ug/L0.11230.1134

4.00ug/L0.21380.2153

6.00ug/L0.31180.3143

8.00ug/L0.41460.4151

10.00ug/L0.52710.5083

12.00ug/L0.60610.6059

三价铬的标准曲线:A=0.0495×C+0.0192,r= 0.9994

六价铬的标准曲线:A=0.0478×C+0.0299,r= 0.9993

2.2　样品预处理效果的比较　称取已知铬含量(100 g/g)的3份保健食品样品各5g,用不同方法进行浸提,测定总铬含量,比较其浸提率(表2)。

表2　不同方法浸提率的比较

方法浸提率(%)平均浸提率(%) 10%HCl超声浸提 4.55 5.13 5.48 4.55 5.13 5.48 5.05 10%HCl加热浸提10.119.5812.5510.119.5812.5510.75 10%HCl浸泡浸提8.5610.259.448.5610.259.449.42 10%HCl微波浸提99.5098.55100.5299.5098.55100.52100.00注:经方差分析P<0.01,组间两两比较(q检验)微波浸提与其它方法浸提有显著性差异

由表2可看出微波浸提的提取率98.55%～100.52%,平均可达99.52%,而在较低温度下,HCl浸提样品铬的价态不会变化,故选择了此法处理样品。

2.3　几种基体改进剂的比较与选择

分别选用了M g(N O3)2,PdCl2,PdCl2+V c,(NH4)2HP O4作基体改进剂,在同等条件下用于标样及样品的测定。其中PdCl2或PdCl2+V c为基改剂时,测试的响应峰峰形较差,且两次测量不平行。M g(N O3)2为基改剂时,标样响应值高,但样品测量值却偏低。当以(N H4)2HP O4为基改剂时,不但

作者单位:430079　武汉,湖北省疾病预防控制中心(黄文耀、沈更新、徐国景);湖北省潜江市疾控中心(邓琴)响应峰峰形好,且两次测量没有差异,同时样品的测试也很稳定且回收率高。

2.4　离子交换柱及洗脱液的选择

因三价铬以阳离子形态存在,而六价铬以阴离子形态存在,选用强碱性阴离子交换柱选择吸附六价铬,用不同浓度的稀HCl液洗脱三价铬,G FA A S测定后比较其洗脱效果。具体做法如下:分别取消解后的同一样品液(不含六价铬)1 m l过强碱性阴离子树脂,用不同浓度的稀HCl液洗脱,收集洗脱液定容至100ml;同样取1ml未过柱的样品液稀释定容至100ml;同时以三价铬和六价铬的标准液做对照试验。用G FA A S同时测定以上定容后的溶液中的铬含量,计算和比较样品及标准的过柱率,其结果见表3。

表3　过柱率的比较

样品

1%HCl

过柱前

含量

过柱后

含量

过柱率

(%)

0.1%HCl

过柱前

含量

过柱后

含量

过柱率

(%)

0.01%HCl

过柱前

含量

过柱后

含量

过柱率

(%)

样品液8.58.3598.28.57.0482.88.5 4.4552.4 Cr(Ⅲ)标准10.09.8598.510.08.8488.410.07.7477.4 Cr(Ⅵ)标准10.00.14 1.410.00.21 2.110.00.16 1.6等量混标10.0 4.9849.810.0 3.4234.210.0 2.1221.2

注:各含量的单位均为 g/L等量混标即每样品中加入标准含量

因为一般保健食品样中成份复杂,三价铬多以络合物形

式存在,过柱时用偏酸或近中性的去离子水难以洗脱下来。

由表3可看出,1%HCl对样品中三价铬的洗脱效果最好,且

不能洗脱六价铬,故将样品液过强碱性阴离子交换柱用1%

HCl洗脱即可达到三价与六价铬的有效分离。

2.5　检出限

空白样过柱后,GF ASS测定10次,其结果( g/L)分别

为0.20、0.16、0.24、0.32、0.18、0.15、0.25、0.28、0.21、

0.18,平均值为0.22,标准差为0.055,计算本方法的检出限

为0.38 g/L。

2.6　加标回收率

在浸提过滤并定容后的已知含量( g/L)样品中加入三

价铬标样,过强碱性阴离子交换柱,G FA SS测定三价铬,计

算加标回收率。结果见表4。

表4　加标回收率的计算

编号

样品

Cr(Ⅲ)

加标含量

测定

Cr(Ⅲ)

总含量

加标回收率

(%)

148.205098.54101.0

246.115094.2596.3

352.1250101.2698.3平均值48.115098.0298.5

2.7　重复性

将预处理好的样品重复6次过强碱性阴性离子交换柱,分别测定并计算三价铬含量,其结果( g/g)分别为98.52、99.24、101.22、96.45、97.45、95.47,平均含量为98.06 g/ g,标准偏差为2.06,相对标准偏差2.1%。

3　结论

样品中铬经盐酸微波浸提后,三价铬以阳离子形式存在,六价铬以阴离子形式存在,过滤后的滤液过强碱性阴离子交换柱,6价铬阴离子被吸附在交换柱上,强碱性阴离子树脂在酸性条件下选择吸附6价铬,而3价铬用0.1～5%的HCl洗脱,从而达到了3价铬与6价铬的分离。用无焰原子吸收法测定3价铬。在120℃15min的条件下用10%HCl微波消解样品,既不破坏铬的价态,提取率又可达95%以上,是铬分离测定的最佳样品预处理法。3价铬和6价铬以G FA A S 测定时响应值没有差别,方法检出限低、重复性好、准确性好。

【参考文献】

〔1〕　袁建,杨晓蓉,浮东宝,等.食品中铬(Ⅲ)与铬(Ⅵ)分析方法的探讨〔J〕.中国粮油学报,1999,14(4):59-62.

〔2〕　王夔.生命科学中的微量元素〔M〕.北京:中国计量出版社, 1992,356-362.

〔3〕　李占双,李茹民.石墨炉原子吸收光谱法测定废水中的铬(Ⅲ)与铬(Ⅵ)〔J〕.应用科技,2001,28(3):39-40.

(收稿日期:2005-12-10)

(本文编辑:宋晓东)

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