液相色譜-原子熒光測定大米中的有機硒

唐文傑1,2，徐文泱1,2

(1.湖南省產商品質量檢驗研究院，湖南長沙 410017;
2.世界杯賽程預測監測與預警湖南省重點實驗室，湖南長沙 410017)

摘　要：硒在樣品中的形態及濃度對於建立硒元素生物活性的分子機製以及描繪其在細胞、組織中特定的代謝途徑等研究具有十分重要的意義。本文建立了一種大米中有機硒含量的液相色譜-原子熒光檢測方法，方法采用硫脲將六價硒還原為四價硒後再測定無機硒的含量，通過總硒含量與無機硒含量的差值獲得樣品中有機硒濃度。該方法的檢出限低，線性良好，精密度和回收率均能滿足方法確認要求，可為富硒食品的靶向性研發提供技術支持。

關鍵詞：有機硒;大米;測定

硒是人和動物必需的微量元素，土壤中硒的形態多樣，無機硒主要包括了硒酸鹽和亞硒酸鹽，而有機硒則有硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸等。由於有機硒形態複雜多樣，而無機硒相對簡單，因此食品中有機硒的檢測大多采用差減法測[1-2]。本文擬采用《世界杯賽程預測國家標準 食品中硒的測定》(GB 5009.93—2017)的電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)法測定大米中總硒的含量，再采用液相色譜-原子熒光色譜測定無機硒含量，有機硒的含量由兩者相減而得[3-4] 。

1　實驗與方法

1.1　材料與試劑

實驗采集了湖南省張家界市慈利縣的富硒大米樣品，樣品均采用均質機粉碎。硼氫化鉀、氫氧化鉀、無水乙醇、鐵氰化鉀及磷酸氫二銨均為分析純，甲醇、鹽酸、硝酸、高氯酸均為優級純;硒酸鹽和亞硝酸鹽標準溶液，1 000 mg/L，北京壇墨標準物質有限公司。

1.2　儀器與設備

AFS-8X液相色譜-原子熒光光度計 北京吉天儀器有限公司;微波消解儀 美國CEM公司;G35A plus電熱板，北京萊伯泰科儀器有限公司;BT224s電子天平，北京賽多利斯儀器係統有限公司;7900ICP-MS電感耦合等離子體質譜儀，美國Agilent公司。

1.3　實驗方法

1.3.1　儀器條件

(1)微波消解條件。25～200 ℃保持15 min;200 ℃保持15 min;200～110 ℃，保持15 min。

(2)ICP-MS條件。射頻功率1 500 W，等離子體氣流量15 L/min，載氣流量0.80 L/min，輔助氣流量0.40 mL/min，氦氣流量4 mL/min，霧化室溫度2 ℃。

(3)色譜柱。Shim Pack ODS液相色譜柱(150 mm×4.6 mm，5 μm);流動相：2%甲醇+25 mmol/L磷酸氫二銨+0.5 mmol/L四丁基溴化銨溶液。

1.3.2　前處理步驟

(1)總硒含量測定。稱取樣品0.2～0.5 g於微波消解管中，加入5～10 mL硝酸，加蓋放置過夜，將樣品送至微波消解儀中進行消解。冷卻後取出，放至趕酸儀中趕酸至溶液清亮，用水定容後上機，同時做空白試驗。

(2)無機硒的測定。稱取2.5 g試樣置於25 mL具塞刻度試管中，加入鹽酸定容至25 mL，置於60 ℃恒溫水浴中振蕩浸提10 h後，取出冷卻至室溫，過濾後以環己烷提取分離水相和有機相。吸取4 mL水相加入5 mL的50 g/L硫脲，1 mL鐵氰化鉀，均勻反應24 h，搖勻待測。

1.3.3　有機硒的測定

有機硒含量=總硒含量-無機硒含量

2　結果與分析

2.1　預還原條件的選擇

采用原子熒光法檢測硒可獲得較低的檢出限，但六價硒不能被硼氫化鉀還原成氫化物，因此需要在前處理條件中加入預還原過程以使六價硒還原為四價硒後進行檢測。參考文獻考察了幾種不同還原劑如硫脲、碘化鉀、草酸對回收率的影響，最後選用了硫脲作為實驗中的還原劑對六價硒進行還原[5]。

2.2　載氣流量的選擇

載氣流量也與熒光信號的強度相關。過高或過低的載氣流量均會導致熒光信號的減弱。當載氣流量低於300 mL/min時，還原的硒化氫傳輸速度較低，導致熒光信號不強，而高於500 mL/min時，硒原子蒸氣濃度降低，影響熒光強度，最終選擇400 mL/min

為儀器的載氣流量。

2.3　硼氫化鉀用量的選擇

由圖1可見，熒光信號的強度並不隨著硼氫化鉀含量的增加而一直提高。熒光信號出現了回落的趨勢，這可能是由於硼氫化鉀產生的氫氣濃度較高，反而降低了硒原子蒸汽的濃度，使熒光信號減弱，最終選擇硼氫化鉀的濃度為12 g/L。

2.4　幹擾的排除

Cu和Bi的存在將會嚴重地幹擾Se的檢測，Au、Pd、Ag等也會對其產生一些幹擾。當Cu或Bi的濃度低於50 μg/mL時，其引起的幹擾可通過加入Fe(3+)鹽而消除，同時Fe3+鹽的存在還可提高其他元素的允許含量。實驗選取了鐵氰化鉀作為掩蔽劑以消除這些離子的幹擾。

2.5　線性範圍及定量限

以鹽酸為載流，硼氫化鉀為還原劑，測定空白溶液的熒光強度後，按順序由低到高分別測定硒係列標準工作溶液的熒光強度，根據熒光強度和對應的元素濃度繪製硒標準曲線。得到的線性方程為IF=85.998C(Se)+10.25和IF=82.C(Se)+6.24，可得亞硒酸鹽與硒酸鹽在0.05～2.0 ng/mL，線性方程相關係數良好。在空白樣品基質中添加標準溶液，計算儀器的信噪比獲得定量限為5.0 μg/kg。

2.6　回收率和精密度

選取檢測結果為未檢出的目標基質，均質後對其進行不同濃度水平的加標。標樣的添加濃度如下表1所示。以前述條件進行處理並上機。每水平加標3次，作重複性精密度和中間精密度實驗。結果表明，加標回收率大於75%，精密度在7.9%～15.5%，均滿足方法確認的要求。

2.7　實際樣品的測定

采用本實驗的檢測方法對21批次大米進行有機硒含量的檢測，結果如下表2所示。可以看到大米的總枯含量差異明顯，含量不滿足《富硒稻穀》(GB/T 22499—2008)中對富硒大米的要求，其中有機硒比例在70.0%～97.9%，表明這些大米中的有機硒占比較高。

3　結論

本文建立了大米中有機硒的液相色譜-原子熒光檢測方法，考察了預還原條件、硼氫化鉀用量、載氣流量對結果的影響，選用鐵氰化鉀掩蔽離子的幹擾，回收率和精密度表明該方法具有滿足方法技術要求的準確性和重複性。

參考文獻

[1]吳永堯,盧向陽,彭振坤,等.硒在水稻中的生理生化作用探討[J].中國農業科學,2000(1):100-103.

[2]曾靜,羅海吉.微量元素硒的研究進展[J].微量元素與健康研究,2003,20(2):5.

[3]王世成,王顏紅,劉豔輝,等.氫化物發生-原子熒光法測定鴨蛋中無機硒和有機硒[J].食品科學,2013,34(4):3.

[4]李秀梅,孫國華,楊建敏,等.氫化物原子熒光法分析不同地區刺參總硒和無機硒含量及分布規律[J].食品科學,2015,36(12):113-118.

[5]徐美燕.鎘、鉻脅迫以及硒對水稻幼苗生理生化影響的研究[D].桂林:廣西師範大學,2007.

基金項目：湖南創新型省份建設專項社會發展領域重點研發項目(2019SK2121);湖南省科技創新平台與人才計劃項目(2019TP1058);湖南省市場監督管理局科技計劃項目(2020KJJH01)資助。

作者簡介：唐文傑(1991—)，男，湖南長沙人，碩士，高級工程師。研究方向：世界杯賽程預測 質量控製。