前言： 微量金属检测对于确保加工动物饲料的质量和安全性非常重要。通常，制造商对原 料进行分析，对生产过程进行监控，并对最终产品进行质量保证/质量控制 (QA/QC) 测试。如果最终产品不符合微量金属规格，则需要通过进一步检测确定污染源。 本应用旨在满足测定动物饲料产品中痕量元素的市场需求。AOAC International 985.01 标准“Metals and Other Metals in Plants and Pet Foods”（《植物和宠物食品 中的金属及其他金属》）[3] 中规定了用于测定硼、钙、铜、钾、镁、锰、磷和锌的典 型仪器参数。在适用的情况下，使用 AOAC 方法的建议。 在本研究中，使用配备 AVS 7 的 Agilent 5110 VDV ICP-OES 对五种动物饲料有证标 准物质 (CRM) 中的 23 种元素进行测定。

实验部分：仪器Agilent 5110  垂直双向观测 (VDV) 配备可选的 AVS 7 切换阀。 5110 系统使用易安装炬管，该炬管一旦插入，将自动与仪器 的光学元件对齐并自动连接所有气体。此炬管消除了设置仪器 时不同操作人员引起的人为误差，可实现快速启动。质量流量 控制器用于所有炬管气体，在相当长的时间里具有出色的等离 子体稳定性，并且可以带来可重现的结果。 *集成的 AVS 7 切换阀采用二位七通阀和高速正排量泵 (PDP)，可快速填充样品定量环。通过分析过程中精准气泡注 入控制，这种 AVS 能够有效缩短样品提升、稳定时间和清洗 延时，从而实现高精度的分析。与其他阀系统上的典型真空 泵相比，PDP 可靠性更高，所需的维护更少。AVS 7 *集成 于 ICP-OES硬件中，并可通过 Agilent ICP Expert 软件进行控 制，因此易于设置和操作。阀系统自动将样品输送至雾化器。 每个样品的分析时间和氩气消耗量列于表 1 中（15 次分析的 平均时间）。在计算氩气消耗量时，考虑到流入仪器的所有气 流，以确保准确计算氩气消耗量。其中考虑到使用气体的所有 光学元件吹扫和冷却功能。

在方法开发过程中，选择合适的应用参数和观测模式以实现最 佳性能。表 2 概述了本研究中分析的所有元素的波长、所选 背景校正和观测模式以及相应的内标。对常量元素进行径向分 析，而对痕量元素进行轴向分析。AOAC 985.01 方法提出了 一些元素的典型仪器参数。方法中考虑到了这些建议。而对 硼、钙、铜、镁和锌选择替代波长，以大程度扩展线性动态 范围。利用钇和铋作为内标，两者浓度均为 10 mg/L。使用钇校正离 子态波长，而使用铋校正原子态波长。一些例外是由于易电 离元素 (EIE) 对离子发射谱线的影响，其中 Bi 被证明是更合适 的内标。采用这种方法是因为 EIE（特别是钾和钙）能够增强 软分析谱线的信号，例如铜 327.395 nm 和铋 223.061 nm。 铋能够很好地校正这种增强效应，因为它在等离子体中的反 应类似。

表 3 概述了 5110 VDV ICP-OES 仪器参数，表 4 概述了用于本 应用的 AVS 7 参数。对等离子体参数进行调整以获得较低背景 的信号，并提高某些元素的强度。为降低 EIE 的效应，将观测 高度设置为 14 mm，从而能够在等离子体的低温区域中进行 测量。

将自动化拟合背景校正 (FBC) 和快速自动曲线拟合技术 (FACT) 建模技术结合使用来进行背景校正。拟合背景校正示 例如图 1 所示。FBC 无需用户手动确定离峰背景校正点，简 化了方法开发过程[4]。

对所有元素均使用线性校准曲线。所有元素均表现出高于 0.99936 的优异的相关系数（表 5）。图 3 显示了 Al 396.152 nm 的代表性校准曲线。

标样和样品前处理 由安捷伦 ICP-OES 单元素校准标样制得各种浓度的工作标 样。标准溶液和 QC 溶液通过使用不同浓度的硝酸和盐酸 (Emsure, Merck) 消解样品并使用 18.2 MΩ Millipore 水稀释配 制而成（表 6）。将溶液分成三组以大程度减小任何化学品 不相容性，例如，钡和硫存在于同一溶液中时可能形成硫酸钡 沉淀。 利用四种 CRM 对方法进行验证：BCR-708 奶牛饲料（IRMM， 比利时）；IAEA-359 卷心菜（国际原子能机构，奥地利）； IPE-148 苜蓿（WEPAL，荷兰）；SOWW-1 软冬麦（NRCC， 加拿大）。利用 BRAN-1 玉米麸（NRCC，加拿大）作为 CRM 进行加标回收率测试。由于用于验证应用的 CRM 中的元素浓 度，以及为充分利用 5110 ICP-OES 的线性动态范围，校准范 围通常超出 AOAC 985.01 中建议的范围。 称取约 0.5 g 标准物质至可密封的 PTFE 试管中，然后加入 2 mL 浓 HNO3 和 2 mL 浓 HCl 来配制用于微波消解 (CEM) 的 CRM。根 据表 7 中提供的条件对每个样品进行消解。用 18.2 MΩ Millipore 水将样品稀释至 50 mL。AOAC 985.01 建议采用干灰化程序进 行样品前处理。但是，由于干灰化可能造成挥发性金属损失， 因此使用简便易用的微波消解法进行样品前处理。

结果与讨论 MDL 和 LOQ 通过分析各种空白样品并计算标准偏差来测定检测限。三天 内在两台仪器上对空白进行分析，通过 60 个方法空白样品结 果来测定方法检测限 (MDL)（空白的 3σ）。还对各种元素的定 量限 (LOQ)（空白的 10σ）进行计算。表 9 列出的数据基于样 品前处理（将 0.50 g 样品配制成最终体积 50 mL）程序计算 得到。加标回收率测试 对消解的玉米麸 BRAN-1 CRM 样品加标低浓度的每种分析 物，以测定元素的回收率。如表 10 所示，所有回收率均在预 期浓度的 ±10% 以内。

结论：使用配备高级阀系统的 Agilent 5110 ICP-OES，能够在动物饲 料产品痕量元素的常规测量中获得优异的准确度和精密度。 AVS 7 可提高分析效率并保持优异的精度。成本较低的垂直双 向观测配置仪器能够准确测量高浓度的 EIE 以及具有较低浓度 的其他金属。 5110 ICP-OES 方法具有以下优势： – FACT 校正可用于高度复杂的背景结构，且用户友好的校 正可消除光谱干扰 – 拟合背景校正技术简单易用，为复杂背景提供了优异的校正 – 在相当长的时间内获得稳定的结果，大程度减少重新校 准工作并大程度提高样品通量 – 可获得准确、精密的结果，同时保持较低的运行成本，其 中样品分析时间为 64 s，每个样品的氩气消耗量为 24 L 如果需要更高的分析效率，则可以在同步垂直双向观测仪器上 高效运行相同的分析方法。5110 SVDV ICP-OES 可在最短的 时间内提供准确的结果。 – SVDV 方法具有与 VDV 方法相同的准确度，且六小时内的 样品通量提高了近 34% – SVDV 能够使每个样品分析的氩气用量减少约 25%，从而 降低运行成本