CN113391016A - 一种玉米中硒形态的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了提供一种玉米中硒形态的分析方法，首次提出采用微波辅助酶萃取‑高效液相色谱‑电感耦合等离子体质谱联用技术测定玉米中硒形态的分析方法，实现了硒酸盐、亚硒酸盐、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸同时分析。与现有的技术相比，本方法首次提出采用微波辅助酶萃取‑高效液相色谱‑电感耦合等离子体质谱联用技术测定玉米中硒酸盐、亚硒酸盐、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸四种硒形态，通过大批量样品的应用，此方法有以下优点：该方法萃取时间短、操作简单、精密度和准确度良好，为富硒玉米中硒形态分析提供了切实可行的方法，在富硒农产品中硒形态分析领域具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及玉米中硒含量测定技术领域，更具体地说是一种玉米中硒形态的分析方法。
背景技术
硒是人体和动物必需的微量元素之一，在体内充当多种含硒酶如谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心，发挥着抗氧化，保护细胞膜免受氧自由基氧化损伤的作用，此外还具有提高机体免疫力以及消除重金属积累等生理生化功能。硒的生物有效性以及毒性不仅取决于硒的总量，而且与硒的化学形态密切相关，例如亚硒酸盐的毒性大于硒酸盐，硒化氢的毒性最大，而硒代氨基酸等有机硒的生物利用率较高,因此硒形态分析具有重要意义。
玉米是我国主要粮食作物之一，目前玉米中硒含量测定的国家标准方法《GB5009.93-2017食品安全国家标准食品中硒的测定》只能测定硒的总量。建立简单快速准确的测定方法，了解玉米中硒的形态具有重要意义。微波萃取具有萃取速度快、萃取效率高及操作简便等优点。高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(high performance liquidchromatography-inductively coupled plasma mass spectrometry，HPLC-ICP-MS)联用具有准确、快速、灵敏度高、接口相对简单等优点，在元素形态分析中得到广泛应用。本发明采用微波辅助酶萃取的方式对玉米样品进行萃取，并采用HPLC-ICP-MS联用技术测定萃取液中亚硒酸盐、硒酸盐、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸四种常见硒形态，该方法萃取时间短、操作简单、精密度和准确度良好，为玉米样品硒形态分析提供了切实可行的方法。
发明内容
本发明首次提出采用微波辅助酶萃取-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术测定玉米中硒形态的分析方法，实现了硒酸盐、亚硒酸盐、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸同时分析。本发明的目的有：
(1)为玉米样品中硒形态分析提供切实可行的方法，更加全面和具体的了解玉米中硒的含量和存在的形态。
(2)为生产富硒农产品及保证富硒农产品质量安全提供科学依据，为指导富硒产品的开发，发展富硒产业、拉动地方经济发展开辟提质增效新路径。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种玉米中硒形态的分析方法，包括以下方法：
S1、试剂和材料准备
1.1.1所用的玻璃器皿均需用20％硝酸浸泡12小时以上，用水反复冲洗干净；所有试验用水均为GB/T 6682规定的一级水；
1.1.2硝酸：优级纯；
1.1.3柠檬酸：优级纯；
1.1.4氨水：优级纯；
1.1.5甲醇：色谱纯；
1.1.6蛋白酶XIV：纯度98％；
1.1.7硒酸根标准溶液(GBW10033)：购自中国计量科学研究院；
1.1.8亚硒酸根标准溶液(GBW10032)：购自中国计量科学研究院；
1.1.9硒代蛋氨酸：纯度98％；
1.1.10硒代胱氨酸：纯度98％；
1.1.11硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸标准储备液(100mg/L)：准确称取100.0mg硒代蛋氨酸(1.1.10)、硒代胱氨酸标准品(1.1.11)，用水溶解后定容到1000mL，配制成100mg/L的标准储备液，在0℃～4℃避光保存；
1.1.12四种硒形态混合标准中间液，吸取适当体积的硒酸根标准溶液(1.1.7)、亚硒酸根标准溶液(1.1.8)、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸标准储备液(1.1.11)，用水逐级稀释，配制成100μg/L的标准中间液，于0℃～4℃冰箱中储存；
1.1.13四种硒形态混合标准工作液，用移液管分别移取标准中间液(1.1.12)0、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00mL于7个10mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，现用现配。该溶液各种形态硒浓度均为0.00、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00、50.00μg/L；
S2、仪器设备准备
1.2.1电感耦合等离子体质谱仪。
1.2.2高效液相色谱仪。
1.2.3微波消解仪。
1.2.4真空冷冻干燥机。
1.2.5分析天平，感量0.1mg和0.1g。
1.2.6离心机，转速不低于8000r/min。
1.2.7粉碎机
S3分析步骤
1.3.1试样预处理
样品洗净后，用真空冷冻干燥机冻干后粉碎，将磨细的样品全部过孔径0.15mm(100目)筛，之后密封于聚乙烯塑料样品瓶中，置于-22℃冰箱中保存。
称取0.5000g样品于微波消解罐中，加入15mg蛋白酶XIV和10mL超纯水混匀使样品与萃取液充分接触。将消解罐装入消解罐支架后放入微波消解仪的炉腔中，确认主控消解罐上的温度传感器及压力传感器均已与系统连接好，进行微波萃取。采用如下萃取程序：200W，10min升温到37℃，控温37℃萃取30min。程序结束后待罐内温度降至室温后在通风橱中取出。萃取液经离心(8000r/min，5min)后，过0.45μm水性滤膜，上机进行硒形态分析。同样方法做试剂空白试验。
1.3.2测定
1.3.2.1液相色谱条件
色谱柱：Hamilton PRP X-100分析柱，250mm×4.1mm，10μm。
保护柱：Hamilton PRP X-100保护柱，20mm×2.1mm，10μm。
流动相：6mmol/L柠檬酸(用氨水调节pH为5.0)。
流速：1.5mL/min；
进样体积：100μL。
1.3.2.2ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)工作参数
射频功率1350W；等离子体气流速15L/min；辅助气流速1.0L/min；碰撞模式(DRC)；积分模式为峰面积；监控元素为80Se。
S4结果计算与表示
1.4.1定性分析
根据样品中目标化合物与标准系列中目标化合物的保留时间定性。
1.4.2定量分析
按公式(1)计算试样中硒形态的含量:
式中:
X——样品中中硒形态含量(以硒计)，单位为微克每千克(μg/kg)；；
C——试样提取液中硒形态测定的浓度，单位为微克每升(μg/L)；
C0——试样空白中硒形态测定的浓度，单位为微克每升(μg/L)；
V——试样提取液定容总体积，单位为毫升(mL)；
m——试样质量，单位为克(g)。
1.5精密度
1.5.1重复性要求
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值与其算术平均值的比值(百分率)，应≤10％。
1.5.2再现性要求
在再现性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值与其算术平均值的比值(百分率)，应≤15％。
1.6质量保证和控制
1.6.1空白试验
以20个样品为1个批次，应做1个空白实验，测定结果中烷基汞的含量不应超过方法检出限。
1.6.2校准
校准曲线至少需5个浓度系列，校准曲线的相关系数大于等于0.996，否则应查找原因或重新建立校准曲线。
每12小时分析1次校准曲线中间浓度点，中间浓度点测定值与校准曲线相应点浓度的相对偏差不超过20％。
与现有的技术相比，本方法首次提出采用微波辅助酶萃取-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术测定玉米中硒酸盐、亚硒酸盐、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸四种硒形态，通过大批量样品的应用，此方法有以下优点：该方法萃取时间短、操作简单、精密度和准确度良好，为富硒玉米中硒形态分析提供了切实可行的方法，在富硒农产品中硒形态分析领域具有较好的应用前景。
附图说明
图1为四种硒形态标准溶液色谱图。
图中：1—硒代胱氨酸；2—亚硒酸盐；3—硒代蛋氨酸；4—硒酸盐。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
1.1试剂和材料
1.1.1所用的玻璃器皿均需用20％硝酸浸泡12小时以上，用水反复冲洗干净。所有试验用水均为GB/T 6682规定的一级水。
1.1.2硝酸：优级纯。
1.1.3柠檬酸：优级纯。
1.1.4氨水：优级纯。
1.1.5甲醇：色谱纯。
1.1.6蛋白酶XIV：纯度98％。
1.1.7硒酸根标准溶液(GBW10033)：购自中国计量科学研究院。
1.1.8亚硒酸根标准溶液(GBW10032)：购自中国计量科学研究院。
1.1.9硒代蛋氨酸：纯度98％。
1.1.10硒代胱氨酸：纯度98％。
1.1.11硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸标准储备液(100mg/L)：准确称取100.0mg硒代蛋氨酸(1.1.10)、硒代胱氨酸标准品(1.1.11)，用水溶解后定容到1000mL，配制成100mg/L的标准储备液，在0℃～4℃避光保存。
1.1.12四种硒形态混合标准中间液，吸取适当体积的硒酸根标准溶液(1.1.7)、亚硒酸根标准溶液(1.1.8)、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸标准储备液(1.1.11)，用水逐级稀释，配制成100μg/L的标准中间液，于0℃～4℃冰箱中储存。
1.1.13四种硒形态混合标准工作液，用移液管分别移取标准中间液(1.1.12)0、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00mL于7个10mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，现用现配。该溶液各种形态硒浓度均为0.00、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00、50.00μg/L。
1.2仪器设备
1.2.1电感耦合等离子体质谱仪。
1.2.2高效液相色谱仪。
1.2.3微波消解仪。
1.2.4真空冷冻干燥机。
1.2.5分析天平，感量0.1mg和0.1g。
1.2.6离心机，转速不低于8000r/min。
1.2.7粉碎机
1.3分析步骤
1.3.1试样预处理
样品洗净后，用真空冷冻干燥机冻干后粉碎，将磨细的样品全部过孔径0.15mm(100目)筛，之后密封于聚乙烯塑料样品瓶中，置于-22℃冰箱中保存。
称取0.5000g样品于微波消解罐中，加入15mg蛋白酶XIV和10mL超纯水混匀使样品与萃取液充分接触。将消解罐装入消解罐支架后放入微波消解仪的炉腔中，确认主控消解罐上的温度传感器及压力传感器均已与系统连接好，进行微波萃取。采用如下萃取程序：200W，10min升温到37℃，控温37℃萃取30min。程序结束后待罐内温度降至室温后在通风橱中取出。萃取液经离心(8000r/min，5min)后，过0.45μm水性滤膜，上机进行硒形态分析。同样方法做试剂空白试验。
1.3.2测定
1.3.2.1液相色谱条件
色谱柱：Hamilton PRP X-100分析柱，250mm×4.1mm，10μm。
保护柱：Hamilton PRP X-100保护柱，20mm×2.1mm，10μm。
流动相：6mmol/L柠檬酸(用氨水调节pH为5.0)。
流速：1.5mL/min；
进样体积：100μL。
1.3.2.2 ICP-MS工作参数
射频功率1350W；等离子体气流速15L/min；辅助气流速1.0L/min；碰撞模式(DRC)；积分模式为峰面积；监控元素为80Se。
1.4结果计算与表示
1.4.1定性分析
根据样品中目标化合物与标准系列中目标化合物的保留时间定性。在本方法的仪器条件下，四种硒形态标准溶液色谱图见图1。
1.4.2定量分析
按公式(1)计算试样中硒形态的含量:
式中:
X——样品中中硒形态含量(以硒计)，单位为微克每千克(μg/kg)；；
C——试样提取液中硒形态测定的浓度，单位为微克每升(μg/L)；
C0——试样空白中硒形态测定的浓度，单位为微克每升(μg/L)；
V——试样提取液定容总体积，单位为毫升(mL)；
m——试样质量，单位为克(g)。
1.5精密度
1.5.1重复性要求
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值与其算术平均值的比值(百分率)，应≤10％。
1.5.2再现性要求
在再现性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值与其算术平均值的比值(百分率)，应≤15％。
1.6质量保证和控制
1.6.1空白试验
以20个样品为1个批次，应做1个空白实验，测定结果中烷基汞的含量不应超过方法检出限。
1.6.2校准
校准曲线至少需5个浓度系列，校准曲线的相关系数大于等于0.996，否则应查找原因或重新建立校准曲线。
每12小时分析1次校准曲线中间浓度点，中间浓度点测定值与校准曲线相应点浓度的相对偏差不超过20％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种玉米中硒形态的分析方法，其特征在于，包括以下方法：
S1、试剂和材料准备
1.1所用的玻璃器皿均需用20％硝酸浸泡12小时以上，用水反复冲洗干净；所有试验用水均为GB/T 6682规定的一级水；硝酸：优级纯；柠檬酸：优级纯；氨水：优级纯；甲醇：色谱纯；蛋白酶XIV：纯度98％；硒酸根标准溶液；亚硒酸根标准溶液；硒代蛋氨酸：纯度98％；硒代胱氨酸：纯度98％；硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸标准储备液100mg/L：准确称取100.0mg硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸标准品，用水溶解后定容到1000mL，配制成100mg/L的标准储备液，在0℃～4℃避光保存；四种硒形态混合标准中间液，吸取适当体积的硒酸根标准溶液、亚硒酸根标准溶液、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸标准储备液，用水逐级稀释，配制成100μg/L的标准中间液，于0℃～4℃冰箱中储存；四种硒形态混合标准工作液，用移液管分别移取标准中间液0、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00mL于7个10mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，现用现配，该溶液各种形态硒浓度均为0.00、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00、50.00μg/L；
S2、仪器设备准备
包括：电感耦合等离子体质谱仪；高效液相色谱仪；微波消解仪；真空冷冻干燥机；分析天平，感量0.1mg和0.1g；离心机，转速不低于8000r/min；粉碎机；
S3、分析步骤
3.1试样预处理
样品洗净后，用真空冷冻干燥机冻干后粉碎，将磨细的样品全部过孔径0.15mm、100目筛，之后密封于聚乙烯塑料样品瓶中，置于-22℃冰箱中保存；
称取0.5000g样品于微波消解罐中，加入15mg蛋白酶XIV和10mL超纯水混匀使样品与萃取液充分接触；将消解罐装入消解罐支架后放入微波消解仪的炉腔中，确认主控消解罐上的温度传感器及压力传感器均已与系统连接好，进行微波萃取；采用如下萃取程序：200W，10min升温到37℃，控温37℃萃取30min；程序结束后待罐内温度降至室温后在通风橱中取出；萃取液经离心后，过0.45μm水性滤膜，上机进行硒形态分析；同样方法做试剂空白试验；
3.2测定
3.2.1液相色谱条件
色谱柱：Hamilton PRP X-100分析柱，250mm×4.1mm，10μm；
保护柱：Hamilton PRP X-100保护柱，20mm×2.1mm，10μm；
流动相：6mmol/L柠檬酸，用氨水调节pH为5.0；
流速：1.5mL/min；
进样体积：100μL；
3.2.2 ICP-MS工作参数
射频功率1350W；等离子体气流速15L/min；辅助气流速1.0L/min；碰撞模式；积分模式为峰面积；监控元素为80Se；
S4、结果计算与表示
4.1定性分析
根据样品中目标化合物与标准系列中目标化合物的保留时间定性；
4.2定量分析
按公式(1)计算试样中硒形态的含量:
式中:
X——样品中中硒形态含量(以硒计)，单位为微克每千克(μg/kg)；；
C——试样提取液中硒形态测定的浓度，单位为微克每升(μg/L)；
C0——试样空白中硒形态测定的浓度，单位为微克每升(μg/L)；
V——试样提取液定容总体积，单位为毫升(mL)；
m——试样质量，单位为克(g)。
2.根据权利要求1所述的一种玉米中硒形态的分析方法，其特征在于：实验精密度要求为：
重复性要求：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值与其算术平均值的比值(百分率)，应≤10％；
再现性要求：在再现性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值与其算术平均值的比值(百分率)，应≤15％。
3.根据权利要求1所述的一种玉米中硒形态的分析方法，其特征在于：还包括质量保证和控制，具体方法如下
空白试验：以20个样品为1个批次，应做1个空白实验，测定结果中烷基汞的含量不应超过方法检出限。
校准：校准曲线至少需5个浓度系列，校准曲线的相关系数大于等于0.996，否则应查找原因或重新建立校准曲线；每12小时分析1次校准曲线中间浓度点，中间浓度点测定值与校准曲线相应点浓度的相对偏差不超过20％。
4.根据权利要求1所述的一种玉米中硒形态的分析方法，其特征在于：所述步骤3.1试样预处理中，萃取液经离心条件为8000r/min，5min。
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| CN114705767A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-07-05 | 海南省食品检验检测中心(海南省实验动物中心) | 一种大米中硒形态的分析检测方法 |
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| CN110780006A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-11 | 恩施土家族苗族自治州农业科学院(恩施土家族苗族自治州硒应用技术与产品开发研究院) | 一种硒蛋白中硒代氨基酸的测定方法 |
| CN112630348A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-09 | 河北省地质实验测试中心 | 一种使用hplc-icp-ms测定水中硒酸盐亚硒酸盐的检测方法 |
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