RU2738166C1 - Способ измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой - Google Patents
Способ измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738166C1 RU2738166C1 RU2020118577A RU2020118577A RU2738166C1 RU 2738166 C1 RU2738166 C1 RU 2738166C1 RU 2020118577 A RU2020118577 A RU 2020118577A RU 2020118577 A RU2020118577 A RU 2020118577A RU 2738166 C1 RU2738166 C1 RU 2738166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- meat
- solution
- mercury
- arsenic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 title claims abstract description 19
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 title claims description 8
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 title description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 58
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract description 9
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 31
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 claims description 6
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 7
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 63
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 30
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- -1 mercury ions Chemical class 0.000 description 14
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 6
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 5
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 4
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 3
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000003914 Cholinesterases Human genes 0.000 description 2
- 108090000322 Cholinesterases Proteins 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000538 analytical sample Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 2
- 229940048961 cholinesterase Drugs 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 1
- FRPHFZCDPYBUAU-UHFFFAOYSA-N Bromocresolgreen Chemical compound CC1=C(Br)C(O)=C(Br)C=C1C1(C=2C(=C(Br)C(O)=C(Br)C=2)C)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 FRPHFZCDPYBUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 238000004082 amperometric method Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+) Chemical compound [Cd+2] WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002482 cold vapour atomic absorption spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000013594 poultry meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUBRNQOHVAJSDJ-UHFFFAOYSA-N quinoline-2-carboperoxoic acid Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C(=O)OO)=CC=C21 RUBRNQOHVAJSDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000003950 stripping voltammetry Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
- G01N33/12—Meat; Fish
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для проведения лабораторных исследований безопасности мясных и мясосодержащих продуктов на предмет наличия тяжелых металлов. При осуществлении способа после отбора пробы выполняют пробоподготовку для чего добавляют к ней 10 см3 концентрированной азотной кислоты из расчета на 0,8-1,2 г пробы. Производят разложение пробы при давлении 4 мПа в два этапа: причем на первом этапе при температуре 170°С в течение 5 мин, а на втором этапе при 200°С в течение 20 мин. Полученный минерализат количественно переносят в мерную колбу объемом 100 см3, доводят полученный объем до 100 см3 деионизованной водой, перемешивают, получая подготовленную пробу. Измерение в подготовленной пробе содержания конкретного металла в масс-спектрометре проводят с использованием реакционно/столкновительной ячейки при пропускании через нее гелия в качестве газа-реактанта со скоростью 4,2-4,5 см3/мин и предварительного введения в подготовленную пробу раствора внутреннего стандарта в объемном соотношении проба : стандарт как 1:0,01, причем при указанном измерении содержания ртути в этой подготовленной пробе в качестве внутреннего стандарта используют раствор с элементом сравнения родия, а при определении мышьяка, кадмия, свинца -комплексный раствор внутреннего стандарта с элементами сравнения: германий, индий, тербий. Достигается высокая чувствительность, точность и экспрессность анализа. 12 табл., 4 ил.
Description
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для проведения лабораторных исследований безопасности пищевой продукции, а именно мясных и мясосодержащих продуктов на предмет наличия тяжелых металлов, предприятиями и учреждениями, осуществляющими контроль качества и исследование пищевых продуктов и продовольственного сырья.
Составной частью национальных и международных программ охраны здоровья человека является обеспечение безопасности продуктов питания. Особое внимание уделяется мясным и мясосодержащим продуктам, входящим в рацион питания большинства населения. Важность контроля содержания токсичных химических элементов в продуктах питания диктует необходимость совершенствования техники их количественного определения.
В результате возрастающего антропогенного воздействия наблюдается прогрессирующее загрязнение окружающей среды геохимическими элементами, в том числе, тяжелыми металлами. Накоплению различных загрязняющих веществ в атмосфере, почве и воде способствуют выбросы промышленных предприятий, бытовые и сельскохозяйственные отходы. Указанные загрязняющие вещества обладают токсическим действием на живые организмы. Так накопление тяжелых металлов (например, свинца, марганца, никеля, цинка, кадмия, кобальта, хрома, мышьяка, ртути и т.п.) в организме может привести к поражению центральной нервной и сердечнососудистой систем, способствовать возникновению хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта и т.п. То есть контроль за качеством продуктов на предмет отсутствия в них указанных металлов является актуальным и своевременным.
В настоящее время по аналитическим возможностям (селективность, предел обнаружения, уровень точности) наиболее современным и перспективным методом определения и идентификации элементов в различных объектах, является масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Метод позволяет увеличить диапазон определяемых концентраций нормируемых элементов, по сравнению с утвержденными методами, определять несколько элементов из одной пробы, расширить методическую базу определения токсичных элементов в пищевых продуктах.
Из уровня техники известны ряд способов определения содержания металлов в мясо- и в пищевых продуктах. Например, из авторского свидетельства СССР №1822971 известен Способ определения микроколичеств тяжелых металлов. Сущность изобретения: электрохимически определяют тяжелые металлы с помощью ферментного электрода на основе иммобилизованной холинэстеразы, причем используют активирующее действие на иммобилизованную холинэстеразу микроколичеств ионов Tl(l), Hg(ll), Pb(ll), Cd(ll). Чувствительность определения составляет для талия 10-12 моль/л, для ртути 10-12 моль/л, для свинца 10-9 моль/л и для кадмия 5×10-9 моль/л. Время определения 30 мин.
Также известен способ определения тяжелых металлов в пищевых продуктах (авторское свид. СССР №1693545), согласно которому отобранную пробу пищевого продукта подвергают сухой минерализации. Сухой остаток растворяют в растворе 4 н. соляной кислоты, полученный раствор центрифугируют. Одну половину супернатанта помещают в электрохимическую ячейку полярографа и регистрируют совместный пик олова и свинца, а также пик меди на фоне раствора 4 н. соляной кислоты. Вторую половину супернатанта упаривают досуха, сухой остаток растворяют в 0,1 н. растворе хлорида калия и регистрируют пики свинца и цинка. Расчет количественного содержания олова, свинца, меди и цинка в пробе проводится методом добавок.
Из уровня техники известен способ определения содержания алюминия в мясных продуктах (авторское свид. СССР №1275289), согласно которому повышение точности определения содержания алюминия в мясных продуктах достигают путем минерализации пробы продукта методом прокаливания (сухим способом), растворения минеральной части в разбавленной соляной кислоте, коррекции рН раствора с применением смешанного индикатора бромкрезоловый зеленый - метиловый красный. После введения комплексообразователя смесь выдерживают при комнатной температуре 15-20 мин, проводят стадийную экстракцию хлороформом образовавшихся комплексов мешающих металлов, вводят в раствор 8-гидроксихинолин и экстрагируют гидроксихинолят с алюминия. Определение количества алюминия проводят путем фотометрирования полученного экстракта с применением в качестве раствора сравнения чистого экстрагента (хлороформа).
Все эти известные способы не обеспечивают возможность определения содержания комплекса таких металлов, как мышьяка, кадмия, свинца, ртути, в мясопродуктах.
В Российской Федерации утверждены несколько методик анализа пищевых продуктов, основанных на применении различных методов, а именно: атомной абсорбции с атомизацией в пламени, атомной абсорбции с электротермической атомизацией, атомной абсорбции с образованием гидридов, атомно-эмиссионный, инверсионной вольт-амперометрии. Среди утвержденных методик:
- Методические указания МУК 4.1.986-00 для измерений массовой доли свинца и кадмия в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом атомной абсорбции с электротермической атомизацией (метод 1);
- ГОСТ 30538-97 для определения токсичных элементов в пищевых продуктах (кадмий, свинец, медь, цинк, железо, олово, мышьяк) атомно-эмиссионным методом (метод 2);
- ГОСТ Р 53183-2008 Определение ртути методом атомно-абсорбционной спектрометрии холодного пара с предварительной минерализацией пробы под давлением (метод 3);
- МУ 31-05/04 (ФР. 1.31.2004.01119) Методика выполнения измерений массовой концентрации мышьяка в пищевых продуктах, продовольственном сырье, кормах и продуктах их переработки, БАДах. Методом инверсионной вольт-амперо-метрии (метод 4);
Краткая характеристика данных известных методик приведена в сводной таблице 1.
Недостатками указанных известных методов являются:
- невозможность одновременного определения нескольких химических элементов одновременно (методы 1, 2, 3, 4),
- трудоемкий и длительный процесс минерализации проб (методы 1, 2),
- проведение дополнительных процедур восстановления аналита (методы 3, 4).
Предлагаемый метод отличается от действующих в настоящее время методик методом измерения, основанном на использовании индуктивно связанной плазмы в качестве источника ионов и масс-спектрометра для их разделения и детектирования, использованием гелия для погашения интерференций, условиями пробоподготовки, расширением списка определяемых элементов, установлением метрологических характеристик.
Из уровня техники не были выявлены известные способы измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому объекту не представляется возможным.
Техническая задача, решаемая предлагаемым способом, заключается в обеспечении возможности определения мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах, в т.ч. продуктах из мяса птицы, и позволяет определять:
- мышьяк от 0,003 до 0,01 мг/кг с погрешностью 26%, свыше 0,01 до 0,1 мг/кг с погрешностью 23%, свыше 0,1 до 1,0 мг/кг с погрешностью 17%;
- кадмий в диапазоне от 0,0005 до 0,005 мг/кг с погрешностью 37%, свыше 0,005 до 0,05 мг/кг с погрешностью 29%, свыше 0,05 до 1,0 мг/кг с погрешностью 16%;
- свинец в диапазоне от 0,005 до 0,02 мг/кг с погрешностью 37%, свыше 0,02 до 0,1 мг/кг с погрешностью 24%, свыше 0,1 до 2,5 мг/кг с погрешностью 19%;
- ртуть в диапазоне от 0,001 до 0,01 мг/кг с погрешностью 38%, свыше 0,01 до 0,1 мг/кг с погрешностью 29%, свыше 0,1 до 0,25 мг/кг с погрешностью 20%.
Определение низких концентраций токсичных элементов необходимо при современных исследованиях и расчетах рисков здоровью населения.
Технический результат - обеспечение высокой чувствительности, точности, экспрессности способа, за счет одновременного определения химических элементов: мышьяка, кадмия, свинца, ртути, в небольшой массе пробы и упрощении пробоподготовки.
Указанный технический результат достигается предлагаемым способом измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, согласно которому производят отбор проб продуктов, далее выполняют пробоподготовку и после пробоподготовки осуществляют введение подготовленной пробы в пробоотборное устройство масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой, проводят измерение и определение содержания конкретного металла с использованием градуировочного графика, при этом на этапе пробоподготовки пробу помещают в тефлоновый автоклав микроволновой системы подготовки проб, добавляют 10 см3 концентрированной азотной кислоты из расчета на 0,8-1,2 г пробы, затем автоклав с внесенной пробой закрывают и устанавливают в микроволновую систему подготовки проб, где производят разложение проб при давлении 4 мПа в два этапа: причем на первом этапе при температуре 170°С в течение 5 мин, а на втором этапе при 200°С в течение 20 мин, полученный минерализат количественно переносят в мерную колбу объемом 100 см, автоклавы промывают деионизованной водой, смыв так же переносят в колбу, доводят полученный объем до 100 см3 деионизованной водой, перемешивают, получая подготовленную пробу, а проведение измерений в подготовленной пробе содержания конкретного металла в масс-спектрометре проводят с использованием реакционно/столкновительной ячейки при пропускании через нее гелия в качестве газа-реактанта со скоростью 4,2-4,5 см3/мин и предварительного введения в подготовленную пробу раствора внутреннего стандарта в объемном соотношении проба : стандарт как 1:0,01, причем при указанном измерении содержания ртути в этой подготовленной пробе в качестве внутреннего стандарта используют раствор с элементом сравнения родия, а при определении мышьяка, кадмия, свинца - комплексный раствор внутреннего стандарта с элементами сравнения: германий, индий, тербий.
Указанный технический результат достигается за счет следующего.
Для каждой серии измерений готовят холостую пробу, повторяя процедуру подготовки проб, содержащих все компоненты, кроме исследуемой пробы продукта. Для этого используют посуду из той же партии, которая используется для анализа, и добавляют реактивы, что и в анализируемых пробах, объем пробы заменяют соответствующим объемом деионизованной воды.
При пробоподготовке к отобранной пробе добавляют азотную кислоту с целью минерализации пробы и перевода измеряемых элементов в растворимую форму.
Обработка смеси пробы с азотной кислотой давлением 4 мПа в два этапа необходима ввиду следующего. При повышенном давлении происходит минерализация проб при более низких температурах, по сравнению с традиционными методами сжигания проб. При низких температурах исключены (значительно снижены) потери летучих соединений. Температура в 2 этапа, чтобы не происходило резкого образования газообразных соединений и разгерметизации автоклавов и, как следствие, потери пробы, что может отрицательно сказаться на точности измерения.
Для учета погрешностей пробоподготовки, разбавления, транспортных помех, улучшения прецизионности при подготовке к пробам добавляют элемент сравнения (внутренний стандарт). В качестве внутреннего стандарта в предлагаемом способе рекомендуется использовать комплексный раствор с содержанием элементов сравнения тербия, индия и германия по 100 мкг/дм3 каждого и раствор внутреннего стандарта с массовой концентрацией элемента сравнения родия 100 мкг/дм3. Массовая концентрация внутреннего стандарта должна быть одинаковой в градуировочных растворах, в анализируемых и в холостых пробах.
Концентрацию измеряемых элементов определяют с помощью градуировочного графика.
Таким образом, заявляемый технический результат обеспечивается за счет использования высокочувствительного и селективного метода масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (далее - ИСП-МС), основанном на использовании аргоновой плазмы в качестве источника ионов, реакционной ячейки с гелием для устранения полиатомных наложений, масс-спектрометра для разделения ионов и их детектирования, а также за счет совокупности операций пробоподготовки, их последовательности и режимов в заявляемом способе, а также за счет совокупности реагентов, используемых при пробоподготовке.
Предлагаемый способ был опробован в лабораторных условиях. Для его реализации были использованы следующие вещества и оборудование:
- Многоэлементный градуировочный стандарт с массовой концентрацией 10 мг/дм3 серебра, алюминия, мышьяка, бария, бериллия, кальция, кадмия, кобальта, хрома, цезия, меди, железа, галлия, магния, марганца, натрия, никеля, свинца, рубидия, селена, стронция, таллия, урана, ванадия, цинка. Относительная погрешность аттестованных значений при доверительной вероятности 0,95: δ=±0,5%
- Градуировочный стандарт с массовой концентрацией 10 мг/дм3 ионов ртути. Относительная погрешность аттестованного значения (при Р=0,95) не более ±1,0%
- Кислота азотная особо чистая, ГОСТ 11125;
- Кислота соляная особо чистая, ГОСТ 14261
- Деионизованная вода, ГОСТ Р 52501;
- Раствор настройки чувствительности масс-спектрометра с содержанием лития, магния, иттрия, церия, таллия, кобальта 1 мкг/дм3 или 10 мкг/дм3;
- Комплексный раствор с содержанием элементов сравнения тербия, индия и германия по 1000 мкг/дм3;
- Раствор внутреннего стандарта с массовой концентрацией элемента сравнения родия 1000 мкг/дм3.
- Аргон жидкий высокой чистоты (99,998%), ТУ-2114-005-00204760-99;
- Гелий газообразный высокой чистоты (99,995%), ТУ0271-135-31323949;
- Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой с октопольной реакционно-столкновительной ячейкой и квадрупольным масс-анализатором Agilent 7500сх со следующими характеристиками:
диапазон сканирования масс, а.е.м.: 2-260;
пределы обнаружения: бериллий ≤1,5 нг/дм3, индий ≤0,5 нг/дм3, висмут ≤0,5нг/дм3;
чувствительность (имп./с на 1 мг/дм3): литий(7) ≥30⋅106,
стронций(88) ≥80-106, таллий(205) ≥40-106;
кратковременная стабильность, СКО: ≤3%;
долговременная стабильность, СКО: ≤4%;
двузарядные ионы, (церий2+/церий+): ≤3%;
оксидные ионы, (оксид церия II /церий): ≤1,5%;
уровень фона на массе 9(Ве): <5 имп./с;
скорость работы детектора: ≥100 мкс на 1 ион;
микроаэрозольный распылитель MicroMist;
перистальтический насос для подачи образца;
распылительная камера с электронным Пельтье-охлаждением;
диаметр инжектора 2,5 мм.
- Весы аналитические электронные AF 225DRCE;
- Микроволновая система подготовки проб.
При проведении процессов приготовления растворов и подготовки проб к анализу соблюдают следующие условия:
- температура воздуха (20±5)°С;
- атмосферное давление (84,0-106,7) кПа (630-800) мм рт.ст.);
- влажность воздуха (30 - 80)%.
Приготовление основных растворов
1. Пример приготовления растворов стандартных образцов с использованием в качестве основного раствор многоэлементного градуировочного стандарта с массовыми концентрациями анализируемых элементов 10 мг/дм3 и градуировочного стандарта ртути с массовой концентрацией 10 мг/дм3.
- Раствор №1 с массовыми концентрациями ионов анализируемых элементов кадмий, свинец, мышьяк 100 мкг/дм3.
Готовят из исходного раствора многоэлементного градуировочного стандарта с массовыми концентрациями анализируемых элементов 10 мг/дм3.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят дозатором или пипеткой 0,5 см3 исходного раствора с массовыми концентрациями анализируемых элементов 10 мг/дм3 и доводят объем в колбе до метки 1% азотной кислотой. Хранят (3-5) дней в полипропиленовой пробирке с винтовой крышкой вместимостью 50 см3 при комнатной температуре.
- Раствор №2 с массовыми концентрациями анализируемых элементов кадмий, свинец, мышьяк 10 мкг/дм3.
Готовят из раствора №1 с массовыми концентрациями анализируемых элементов 100 мкг/дм3.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят дозатором или пипеткой 5 см3 раствора №1 и доводят объем в колбе до метки 1% азотной кислотой. Хранят (3-5) дней в полипропиленовой пробирке с винтовой крышкой вместимостью 50 см3 при комнатной температуре.
- Раствор №3 с массовой концентрацией ионов ртути 100 мкг/дм3.
Готовят из исходного раствора стандарта ртути с массовой концентрацией 10 мг/дм3.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят дозатором или пипеткой 0,5 см3 исходного раствора с массовой концентрацией ртути 10 мг/дм3 и доводят объем в колбе до метки 1% азотной кислотой. Хранят (3-5) дней в полипропиленовой пробирке с винтовой крышкой вместимостью 50 см3 при комнатной температуре.
- Раствор №4 с массовой концентрацией ионов ртути 10 мкг/дм3.
Готовят из раствора №3 с массовыми концентрациями ионов ртути 100 мкг/дм3.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят дозатором или пипеткой 5 см3 раствора №3 и доводят объем в колбе до метки 1% азотной кислотой. Хранят (3-5) дней в полипропиленовой пробирке с винтовой крышкой вместимостью 50 см3 при комнатной температуре.
- Раствор №5 с массовой концентрацией ионов ртути 1 мкг/дм3.
Готовят из раствора №4 с массовыми концентрациями ионов ртути 10 мкг/дм3.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят дозатором или пипеткой 5 см3 раствора №4 и доводят объем в колбе до метки 1% азотной кислотой. Хранят (3-5) дней в полипропиленовой пробирке с винтовой крышкой вместимостью 50 см3 при комнатной температуре.
2. Растворы внутреннего стандарта с массовыми концентрациями элементов сравнения (германий, индий, тербий, родий) 100 мкг/дм3.
Готовят из основного раствора с массовыми концентрациями элементов сравнения 10 мг/дм3.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят дозатором или пипеткой 0,5 см3 основного раствора с массовыми концентрациями элементов сравнения 10 мг/дм3 и доводят объем в колбе до метки 1% азотной кислотой. Раствор хранят 2-3 дня в полипропиленовой пробирке с винтовой крышкой вместимостью 50 см3 при комнатной температуре.
3. Раствор 1%-ной азотной кислоты.
Отмеренные дозатором или пипеткой 5,0 см3 концентрированной азотной кислоты плотностью 1,415 г/см3 смешивают с 495 см3 деионизованной воды. Хранят в полиэтиленовой посуде.
4. Раствор с массовыми концентрациями лития, магния, иттрия, церия, таллия, кобальта 1 мкг/дм3 (для настройки прибора ИСП-МС).
Настроечный раствор с массовыми концентрациями лития, магния, иттрия, церия, таллия, кобальта 1 мкг/дм3 применяют без дополнительных процедур подготовки. При использовании настроечного раствора для ИСП-МС с более высоким содержанием элементов (например, 10 мкг/дм3) проводят соответствующее разбавление его 1%-ной азотной кислотой. Для этого в мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят дозатором или пипеткой 10 см3 настроечного раствора с массовой концентрацией 10 мкг/дм3 и доводят раствор до метки 1%-ной азотной кислотой. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде в течение 6 месяцев.
При использовании более концентрированных стандартных образцов следует предварительно приготовить из них раствор с массовой концентрацией анализируемых элементов 10 мг/дм3, далее приготовить растворы в соответствии с п.п. 1.2.-1.4.
5. Приготовление градуировочных растворов.
Растворы №1, №2, №4, №5, растворы внутреннего стандарта с массовой концентрацией элементов сравнения (германий, индий, тербий, родий) 100 мкг/дм и раствор 1%-ной азотной кислоты в объемах, приведенных в таблицах 2 и 3 соответственно, дозатором вносят в пробирки (виалы) для автоматического пробоотборника вместимостью 6 см3.
После приготовления градуировочных растворов производят построение градуировочного графика.
Градуировочный график представляет зависимость интенсивности сигнала детектора от концентрации определяемых элементов. Градуировочный график устанавливают ежедневно на приготовленных градуировочных растворах. Рабочую серию, состоящую из (5-7) растворов (для ртути - 4-6 растворов), готовят непосредственно перед использованием путем разведения рабочих растворов определяемых элементов и растворов, содержащих элементы сравнения тербий, индий, германий, родий (внутренний стандарт), 1%-ной азотной кислотой (таблицы 2 и 3). Определение градуировочной зависимости, обработка и хранение результатов градуировки выполняются программным обеспечением спектрометра.
На рис. 1-4 представлены градуировочные графики для определения мышьяка, кадмия, свинца и ртути, представлены концентрация, эквивалентная фону (ВЕС), предел обнаружения (DL), коэффициенты корреляции r (все графики представлены в виде прямой с коэффициентом корреляции r=1,0000).
На Рис. 1 градуировочный график для определения ионов мышьяка. На Рис. 2 градуировочный график для определения ионов кадмия. На Рис. 3 градуировочный график для определения ионов свинца. На Рис. 4 градуировочный график для определения ионов ртути.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
- производят отбор проб продуктов, взвешивая количество пробы на аналитических весах;
- далее проводят пробоподготовку переводом отобранных проб в раствор методом минерализации в азотной кислоте с применением микроволновой системы подготовки проб и последующим разбавлении деионизованной водой;
- после пробоподготовки осуществляют введение подготовленной пробы в пробоотборное устройство масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой, проводят измерение и определение содержания конкретного металла с использованием градуировочного графика,
Подготовка проб методом минерализации в азотной кислоте с применением микроволновой системы подготовки проб и последующим разбавлением деионизованной водой. Для этого пробу массой (0,8-1,2) г вносят в тефлоновые автоклавы (или в кварцевые вкладыши) микроволновой системы подготовки проб, добавляют дозатором 10 см3 концентрированной азотной кислоты, оставляют на 5-10 мин открытыми. Далее автоклавы с внесенной пробой закрывают и устанавливают в микроволновую систему подготовки проб. Проводят разложение проб при давлении 4 мПа (40 bar) в два этапа: при температуре 170°С в течение 5 мин и далее при 200°С в течение 20 мин. Полученный минерализат количественно переносят в мерную пластиковую колбу объемом 100 см, доводят полученный объем в колбе на 100 см3 до метки деионизованной водой, накрывают герметизирующей пленкой, перемешивают. Проба готова для измерения.
Далее перед измерением мышьяка, кадмия, свинца в пробирку автоматического пробоотборника вносят 4,95 см3 подготовленной минерализованной пробы. Далее вносят 0,05 см3 комплексного раствора внутреннего стандарта с массовой концентрацией элементов сравнения тербия, индия и германия с содержанием каждого по 100 мкг/дм3. Пробирки закрывают герметизирующей лабораторной пленкой, перемешивают. Подготовленные растворы используют для проведения измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца.
Перед измерением ртути в пробирку автоматического пробоотборника вносят 4,95 см3 подготовленной минерализованной пробы. Вносят 0,05 см3 раствора внутреннего стандарта с массовой концентрацией элемента сравнения родия 100 мкг/дм3. Пробирки закрывают герметизирующей лабораторной пленкой, перемешивают. Подготовленные растворы используют для проведения измерений массовой концентрации ртути.
В таблице 4 представлены результаты измерения мышьяка, кадмия, свинца предлагаемым способом в растворах с аттестованным содержанием определяемых элементов. Данные, приведенные в этой таблице 4, показывают, что максимальная погрешность определения аттестованного раствора с концентрацией 1,0 и 10 мкг/л составляла 20%, для 50 мкг/л - менее 15%.
В таблице 5 представлены результаты измерения ртути предлагаемым способом в растворах с аттестованным содержанием ртути.
В таблице 6 представлены результаты определения As, Cd, Pb в пробах с добавкой определяемых элементов к анализируемой пробе.
В таблице 7 представлены результаты определения ртути в пробах с добавкой определенного количества ртути к анализируемой пробе.
Также в качестве образцов для контроля процедуры измерений использовали образец аттестованного европейского (страна происхождения Бельгия) референтного материала ERM-BB186 (почки свиные) с аттестованным значением определяемых элементов. Измерения проводили в соответствии с предлагаемым способом измерений. Результаты представлены в таблице 8. Из значений, представленных в таблице 8, видно, что результаты измерений воспроизводимы (подготовлены 3 пробы данного образца), погрешность определения мышьяка и кадмия не превышает 18%, свинца 15% и ртути 7%, степень извлечения аналита не менее 82%.
Из представленных в таблицах 4-8 результатов видно, что найденные с помощью предлагаемого способа значения массовых концентраций кадмия, мышьяка, свинца и ртути соответствуют внесенному аттестованному количеству в пределах установленной методикой погрешности.
Одновременно с подготовкой проб мясных и мясосодержащих продуктов готовят холостую пробу, повторяя процедуру подготовки проб, содержащих все компоненты, кроме исследуемой пробы продукта. Для этого используют посуду из той же партии, которая используется для анализа, и добавляют реактивы, что и в анализируемых пробах, объем пробы заменяют соответствующим объемом деионизованной воды.
Результат определения элемента представляют как среднее параллельных (не менее двух) измерений анализируемого раствора пробы 
мкг/дм3.
Массовую концентрацию анализируемого химического элемента в мясных продуктах (мг/кг) вычисляют по формуле: 
где С - массовая концентрация определяемого элемента в продукте, мкг/г (мг/кг);
V1 -объем минерализованной пробы, дм;
K - коэффициент разбавления минерализованной пробы;
m - масса образца, взятая для минерализации, г.
Экспериментальные данные на примере измерений мышьяка предлагаемым способом, представлены в таблице 9 (по этим результатам измерений рассчитывают показатели повторяемости и воспроизводимости результатов). Одновременно по результатам определений (Xn), приведенным в данных таблицах, можно судить о чувствительности метода (аналитическая стадия 0,03 мкг/дм3).
Данные, приведенные в таблице 9, показывают что, результаты, полученные предлагаемым способом, имеют хорошую повторяемость (результаты отличаются друг от друга на 11%), результаты воспроизводимы (отличаются друг от друга в условиях внутрилабораторной прецизионности на 12%), а также видно, что проведен анализ проб с низким содержанием аналита и соответствует нижней границе допустимого диапазона измерений, указанных в предлагаемой методике.
Для расчета других метрологических характеристик способа использовали способ «введено - найдено». Проводили анализ проб с добавлением в них определенного количества анализируемого компонента (добавка составляет 50-350% от концентрации в рабочей пробе), в данном случае мышьяка для выяснения правильности и точности анализа (относительная погрешность). Полученные результаты измерений мышьяка в подготовленной пробе с добавками мышьяка приведены в таблице 10. В данном примере величина добавки мышьяка составляла С=0,03 мкг/дм3.
Данные, приведенные в таблице 10, показывают, что значение найденной добавки соответствует введенному количеству и при этом систематическая ошибка (показатель правильности) метода составляет 12%, а погрешность метода (показатель точности) не превышает 26%.
В ходе лабораторных испытаний предлагаемого способа были установлены следующие метрологические характеристики: диапазон измерений мышьяка, кадмия, свинца, ртути в растворе аналитической пробы и в продуктах, значения показателей точности, правильности, повторяемости, воспроизводимости.
В таблице 11 представлены диапазоны измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути предлагаемым способом в мясных продуктах, в аналитической пробе, значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости.
Приведенные в таблице 11 данные показывают, что предлагаемый способ позволяет с приемлемой точностью определять в мясе и мясных продуктах мышьяк, кадмий, свинец, ртуть из одной пробы в диапазоне концентраций 0,0005-2,5 мг/кг и возможностью определять от 0,01 до 20 предельно-допустимой концентрации (ПДК) в зависимости от элемента. Чувствительность метода позволяет обнаружить низкие концентрации для получения достоверных результатов воздействия малых количеств токсических химических элементов, поступающих в организм человека с пищей, и а также обнаруживать высокие концентрации данных элементов для контроля безопасности мясных продуктов питания.
В таблице 12 приведены условия выполнения вышеприведенных анализов на используемом масс-спектрометре Agilent 7500сх в реакционном режиме (Reaction mode).
Claims (1)
- Способ измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, характеризующийся тем, что производят отбор проб продуктов, далее выполняют пробоподготовку - и после пробоподготовки осуществляют введение подготовленной пробы в пробоотборное устройство масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой, проводят измерение и определение содержания конкретного металла с использованием градуировочного графика, при этом на этапе пробоподготовки пробу помещают в тефлоновый автоклав микроволновой системы подготовки проб, добавляют 10 см3 концентрированной азотной кислоты из расчета на 0,8-1,2 г пробы, затем автоклав с внесенной пробой закрывают и устанавливают в микроволновую систему подготовки проб, где производят разложение проб при давлении 4 мПа в два этапа: причем на первом этапе при температуре 170°С в течение 5 мин, а на втором этапе при 200°С в течение 20 мин, полученный минерализат количественно переносят в мерную колбу объемом 100 см3, автоклавы промывают деионизованной водой, смыв так же переносят в колбу, доводят полученный объем до 100 см3 деионизованной водой, перемешивают, получая подготовленную пробу, а проведение измерений в подготовленной пробе содержания конкретного металла в масс-спектрометре проводят с использованием реакционно/столкновительной ячейки при пропускании через нее гелия в качестве газа-реактанта со скоростью 4,2-4,5 см3/мин и предварительного введения в подготовленную пробу раствора внутреннего стандарта в объемном соотношении проба : стандарт как 1:0,01, причем при указанном измерении содержания ртути в этой подготовленной пробе в качестве внутреннего стандарта используют раствор с элементом сравнения родия, а при определении мышьяка, кадмия, свинца - комплексный раствор внутреннего стандарта с элементами сравнения: германий, индий, тербий.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118577A RU2738166C1 (ru) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | Способ измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118577A RU2738166C1 (ru) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | Способ измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2738166C1 true RU2738166C1 (ru) | 2020-12-09 |
Family
ID=73792562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020118577A RU2738166C1 (ru) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | Способ измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2738166C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760237C1 (ru) * | 2021-02-03 | 2021-11-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи" (ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии") | Способ раздельного определения неорганического и органического мышьяка в морепродуктах |
| CN113740409A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-12-03 | 杭州谱育科技发展有限公司 | 基于加标技术的痕量元素检测装置和方法 |
| RU2779425C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-09-06 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью | Способ измерений массовых концентраций алюминия, мышьяка, стронция, кадмия, свинца, ртути в мукомольно-крупяных и хлебобулочных изделиях методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой |
| CN115494143A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-20 | 浙江方圆检测集团股份有限公司 | 在线消除汞记忆效应的icp-ms测定汞含量的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4009390A (en) * | 1975-10-23 | 1977-02-22 | The Regents Of The University Of Nebraska | Process for measuring tenderness of cooked meat |
| US4094640A (en) * | 1976-02-12 | 1978-06-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for processing biomaterials |
| SU1275289A1 (ru) * | 1985-03-28 | 1986-12-07 | Научно-производственное объединение птицеперерабатывающей и клеежелатиновой промышленности "Комплекс" | Способ определени содержани алюмини в м сных продуктах |
| SU1278705A1 (ru) * | 1984-08-14 | 1986-12-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Мясной И Молочной Промышленности | Способ определени концентрации кадми в пищевых продуктах |
| US20050208670A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-22 | Wittenberg Malcolm B | Detection of mercury in biological samples |
-
2020
- 2020-05-26 RU RU2020118577A patent/RU2738166C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4009390A (en) * | 1975-10-23 | 1977-02-22 | The Regents Of The University Of Nebraska | Process for measuring tenderness of cooked meat |
| US4094640A (en) * | 1976-02-12 | 1978-06-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for processing biomaterials |
| SU1278705A1 (ru) * | 1984-08-14 | 1986-12-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Мясной И Молочной Промышленности | Способ определени концентрации кадми в пищевых продуктах |
| SU1275289A1 (ru) * | 1985-03-28 | 1986-12-07 | Научно-производственное объединение птицеперерабатывающей и клеежелатиновой промышленности "Комплекс" | Способ определени содержани алюмини в м сных продуктах |
| US20050208670A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-22 | Wittenberg Malcolm B | Detection of mercury in biological samples |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ГОСТ 30538-97 Продукты пищевые. Методика определения токсичных элементов атомно-эмиссионным методом. Введен в действие 01.05.2001. * |
| МУК 4.1.986-00 Методика выполнения измерений массовой доли свинца и кадмия в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом электротермической атомно-абсорбцион-ной спектрометрии. Введено в действие 01.01.2001. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760237C1 (ru) * | 2021-02-03 | 2021-11-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи" (ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии") | Способ раздельного определения неорганического и органического мышьяка в морепродуктах |
| CN113740409A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-12-03 | 杭州谱育科技发展有限公司 | 基于加标技术的痕量元素检测装置和方法 |
| RU2779425C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-09-06 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью | Способ измерений массовых концентраций алюминия, мышьяка, стронция, кадмия, свинца, ртути в мукомольно-крупяных и хлебобулочных изделиях методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой |
| CN115494143A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-20 | 浙江方圆检测集团股份有限公司 | 在线消除汞记忆效应的icp-ms测定汞含量的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2738166C1 (ru) | Способ измерений массовых концентраций мышьяка, кадмия, свинца, ртути в мясных и мясосодержащих продуктах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой | |
| AU2009354555B2 (en) | Method for analyzing and detecting calcium element in ore | |
| Batterham et al. | Determination of trace metals in sea-water by inductively coupled plasma mass spectrometry after off-line dithiocarbamate solvent extraction | |
| CN103913506A (zh) | 电感耦合等离子体质谱法同时测定再造烟叶中17种痕量元素的方法 | |
| Bezerra et al. | On-line system for preconcentration and determination of metals in vegetables by inductively coupled plasma optical emission spectrometry | |
| Jarrett et al. | Eliminating molybdenum oxide interference in urine cadmium biomonitoring using ICP-DRC-MS | |
| CN113866255B (zh) | 末梢血中10种元素电感耦合等离子体质谱检测 | |
| Pacquette et al. | Determination of total iodine in infant formula and nutritional products by inductively coupled plasma/mass spectrometry: single-laboratory validation | |
| Yoshinaga et al. | Determination of copper, zinc, cadmium and lead in a fish otolith certified reference material by isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry using off-line solvent extraction | |
| Hu et al. | Accurate determination of arsenic and selenium in plant food samples by using ICP-MS/MS | |
| Lee et al. | Determination of mercury in urine by electrothermal vaporization isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry | |
| CN113984872B (zh) | 末梢血中10种元素电感耦合等离子体质谱检测 | |
| RU2585369C1 (ru) | Способ определения содержания кадмия, свинца, мышьяка, хрома, никеля, меди, цинка, марганца, ванадия, стронция, селена, таллия в крови методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой | |
| CN113295805B (zh) | 一种药物中水合肼的检测方法 | |
| RU2696011C1 (ru) | Способ определения содержания в крови редкоземельных элементов: иттрия, лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция, методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой | |
| CN111896360A (zh) | 快速测定土壤中锂、铌、锡、铋含量的方法 | |
| CN113866256B (zh) | 末梢血中10种元素电感耦合等离子体质谱检测产品及用途 | |
| RU2779425C1 (ru) | Способ измерений массовых концентраций алюминия, мышьяка, стронция, кадмия, свинца, ртути в мукомольно-крупяных и хлебобулочных изделиях методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой | |
| Pepelnik et al. | Comparative study of multi-element determination using inductively coupled plasma mass spectrometry, total reflection X-ray fluorescence spectrometry and neutron activation analysis | |
| Nawrocka et al. | Determination of trace and essential elements in honey by quadrupole-inductively coupled plasma-mass spectrometry | |
| Cao et al. | Effect of dissolved organic nitrogen contamination on δ15N–NH4 determination in water samples by modification of the diffusion method with gas‐phase trapping | |
| Pallavicini et al. | A high-throughput method for the determination of Os concentrations and isotope ratio measurements in small-size biological samples | |
| CN111855873A (zh) | 一种超高效液相色谱-串联质谱测定水产品中三嗪类除草剂残留的方法 | |
| RU2342648C1 (ru) | Способ определения ртути в твердой золотой матрице | |
| Faria et al. | Development of DRC-ICP-MS methodology for the rapid determination of 58 Fe erythrocyte incorporation in human iron absorption studies |