微波消解-火焰原子吸收光谱法测定貉子被毛中铜、锌、锰含量

杨赵伟， 赵红卫， 闫玉杰， 武孝丽， 张夕省， 邬溪芮，杜顺丰*

（1.秦皇岛市农产品质量安全监督检验中心，河北 秦皇岛 066000；2.燕山大学，河北 秦皇岛 066000）

铜、锌、锰是动物必需的微量元素。铜参与组成的酶涉及动物机体生物氧化、脂类代谢、基因表达、被毛和皮肤的色素代谢等多个方面 （王伟等，1998）。锌是200多种酶催化过程的辅酶，参与激素分子组成 （Kazi等，2001；澹台炳琰和张兆兰，1998），还是与遗传相关的锌指蛋白的组成成分。锰影响粘多糖的合成，对碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢和正常的钙、磷代谢均有影响，对动物的繁殖也有作用（范官厚，1989）。动物被毛中的微量元素含量与血液、尿液和组织中该元素的含量相关，与动物体内该元素缺乏或中毒的临床症状相关。有研究报道毛中铜、锌、锰能作为动物机体总负荷的良好代表（侯江文，1984）。本实验采用微波消解技术处理貉子被毛样品，用火焰原子吸收光谱法（FASS）测定貉子被毛中铜、锌、锰元素的含量，以期为指导貉子养殖和饲料生产提供一定依据。

1 仪器与试剂

1.1 仪器 原子吸收光谱仪（AA7000），岛津企业管理（中国）有限公司；铜、锌、锰空心阴极灯，岛津企业管理（中国）有限公司；电子天平（CP214，奥豪斯仪器（上海）有限公司）；微波消解仪（WX-4000），上海屹尧仪器科技发展有限公司；智能控温系统（DKQ-1000），上海屹尧仪器科技发展有限公司。

1.2 试剂 硝酸（AR，天津市科密欧化学试剂有限公司）；过氧化氢（AR，天津市科密欧化学试剂有限公司）；锌、铜、锰标准储备液（1000 μg/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；实验用一级水；人发标准物质，GBW07601（GSH-1），铜含量（10.6±1.2）μg/g，锌含量（190±9）μg/g，锰含量（6.3±0.8）μg/g，地球物理地球化学勘查研究所。

1.3 仪器条件 AA7000原子吸收光谱仪选择空气-乙炔型火焰，氘灯背景校正，工作参数见表1。

表1 AA7000原子吸收光谱仪测量锌、铜、锰工作参数

2 方法与结果

2.1 回归方程和检出限 分别准确量取铜、锌、锰标准储备液2.00 mL于100 mL容量瓶中，用1%的硝酸溶液定容至刻度，即浓度为20 μg/mL的铜、锌、锰标准溶液。分别准确量取20 μg/mL的铜、 锰标准溶液 0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0 mL 于100 mL容量瓶中，用1%的硝酸溶液定容至刻度，即 浓 度 分 别 为 0、0.2、0.4、0.8、1.6、2.0 μg/mL 的铜、锰标准工作液。分别准确量取20 μg/mL锌标准溶液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 于 100 mL 容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度，即浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μg/mL 的锌标准工作液。

按表1设置好原子吸收光谱仪的工作参数，待仪器预热后直接吸入锌、铜、锰标准工作液测定溶液的吸光值，WizAArd工作站计算回归方程。对一个浓度近空白的溶液分别进行11次测定，计算铜、锌、锰的检出限。回归方程、相关系数和检出限结果见表2。

表2 回归方程和检出限

2.2 样品的处理 将剪下的貉子被毛样品按1∶99的比例用中性洗涤剂浸泡30 min，在超声波清洗器中清洗60 min，用清水冲洗至无泡沫，再用去离子水冲洗3次，在60℃鼓风干燥箱内烘干，剪碎、编号保存在干燥器中备用。

准确称取貉子被毛样品0.3 g（精确到0.1 mg），将称取的样品置于消解罐内，加入硝酸4.00 mL，过氧化氢1.00 mL，静置过夜，密封消解罐，连接好温度和压力检测器，开机预热5 min并运行正常，设置4阶段的梯度升温消解程序，程序如下：（1）温度90℃，压力 10 atm，维持 2 min；（2）温度 130℃，压力 15 atm，维持 2 min；（3）温度 160 ℃，压力 25 atm，维持 2 min；（4）温度 180 ℃，压力 30 atm，维持5 min。消解程序执行结束后待消解罐温度低于80℃放出气体，用1%的硝酸把消解罐盖子上的液体冲洗到消解罐内，将消解罐置于智能控温系统上赶酸，赶酸温度为140℃，至溶液少于1 mL，用余热赶至湿盐状态。用1%的硝酸溶液多次冲洗消解罐并定容于10 mL容量瓶中即为试样溶液，所得试样溶液清澈透明。同时制备试样的空白溶液。

2.3 回收率与精密度 准确称取0.3 g（精确到0.1 mg）人发标准物质6份，按照2.2中样品处理方法制备试样溶液，按照2.1的方法分别绘制铜、锌、锰标准曲线，测定空白溶液和试样溶液，Wiz-AArd工作站直接给出试样溶液中铜、锌、锰元素的浓度。如果试样溶液中该元素的浓度不在工作曲线范围内，用1%的硝酸将试样溶液进行适当稀释，直到该元素的浓度在工作曲线范围内再进行测定。计算人发标准物质中的铜、锌、锰的含量，分别计算回收率及相对标准偏差，结果见表3。

表3 人发标准物质的回收率与相对标准偏差%

2.4 皮用貉子被毛中铜、锌、锰的测定 从3个养殖场采集皮用貉子被毛样品30份，按照2.2中样品的处理方法制备貉子被毛样品溶液，按照2.1中的方法分别绘制铜、锌、锰标准曲线，按3.3中的方法测定并计算貉子被毛样品中铜、锌、锰的含量。皮用貉子被毛中铜、锌、锰含量测定结果见表4。

表4 皮用貉子被毛中铜、锌、锰含量μg/g

3 讨论

3.1 貉子被毛的微波消解 本实验采用微波消解处理貉子被毛，能够快速得到澄清透明的溶液，满足原子吸收光谱仪测定铜、锌、锰元素的要求。值得注意的是貉子被毛为有机物，建议在微波消解之前将被毛样品通过预消解或静止过夜等方式充分溶解在消解酸中，消解过程中选择程序升温，低温消解过程不能省略，这样既保证样品能充分消解，也保障了仪器和人员安全。

3.2 FASS法测定铜、锌、锰效果 FASS法测定铜、锌、锰元素的线性相关系数均大于0.999，检出限分别为20、3、8 μg/L。实验测定人发标准物质铜的回收率为95.28%～102.83%，锌的回收率为94.74%～105.26%，锰的回收率为95.24%～104.76%，三种元素检测6次结果的相对标准偏差分别为3.10%、4.02%、3.52%。该方法线性良好，检出限低，准确度和精密度满足测定的要求，原子吸收光谱法适用于毛发样品中铜、锌和锰含量的测定。

3.3 貉子被毛铜、锌、锰检测结果 本实验测定的皮用貉子被毛中铜、锌、锰的平均含量分别为18.04、262.24、35.31 μg/g，均低于侯天平等（2008）采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定种貉被毛的结果。这可能与貉子采食的饲料有关，因为种貉饲料通常加入比皮用貉子饲料更多的微量元素来保障繁殖的需要。本实验中貉子被毛中铜、锌、锰含量的范围分布较广，这与3个养殖场饲喂的饲料各异、样品采集部位不同有关。所以铜、锌、锰虽然能作为机体总负荷的良好代表且与临床症状呈正相关，但是采集样品必须按一定规格（侯江文，1985）。

4 小结

微波消解—FASS法适用于毛发样品中铜、锌、锰含量的测定。当貉子被毛样品按照一定规格采集，利用本方法测定貉子被毛中铜、锌、锰等元素的含量可以作为机体总负荷的指征，从而指导貉子养殖和饲料生产。

[1]澹台炳琰，张兆兰.微量元素间的互作关系及在日粮中的平衡[J].河北农业大学学报，1998，21（3）：75 ～ 79.

[2]范官厚.锰在畜禽营养中的作用[J].饲料研究，1989，3：16 ～ 19.

[3]侯江文.关于家畜毛中微量元素含量分析的几个问题[J].中国兽医杂志，1985，3：48 ～ 49.

[4]侯天平，王松君，常平，等.貉被毛中多种元素ICP-AES同时测定方法研究[J].江西农业大学学报，2008，30：376 ～ 379.

[5]王伟，韩博，史言.微量元素铜代谢研究进展 [J].黑龙江畜牧兽医，1998，9：33 ～ 36.

[6]Kazi S，Ali S S，Jakhrani M，et al.Spectrofluorophotometric study of Zinc levelin biologicalsampalesand itscomparison by atomic absorption spectrophotometry[J].The Sciences，2001，1（2）：78 ～ 80.