株式会社日立ハイテクサイエンス

偏光ゼーマン原子吸光光度計を用いる
食品添加物中の鉛の分析
坂

1

は じ め に1･ 1

食品添加物公定書

元秀之

図1

装置外観

厚生労働省消費者庁より発行されている「食品添加物公定書｣1)は食品衛生法第 21 条に基づき作成され成分規格や製造規格が定められており，平成 30 年 2 月に第 9版として改訂された。第 8 版では純度試験の「重金属」は比色法を用いて分析がなされ，鉛相当濃度として試験が行われたが，今回の改定では「鉛」としての項目が掲げられ，新たにフレーム原子吸光分析が採用された食品添加物が多くあった。また第 8 版で「鉛」としてフレーム原子吸光分析で測定されていた食品添加物も基準値が子吸光光度計 ZA3000 を使用した。装置の外観を図 1

厳格化されたものが多くあった。当時は平成 30 年 11に示した。ZA3000 はバックグラウンドの補正に永久磁

月 29 日までに製造・加工・輸入されたものは第 8 版掲石を用いた偏光ゼーマンバックグラウンド補正法を採用

載の試験法で評価できる猶予期間があったが，現在は第した装置で，測定波長にかかわらず，ホロカソードラン

9 版へ移行されている。

プのみでバックグラウンド吸収の補正を行うことができる。

1･ 2｢鉛」測定法の主な変更点

第 9 版では鉛試験法の前処理として五つの方法が掲

2･ 3

載されており，第 8 版では低濃度の鉛の分析では電気

2･3･1

加熱原子吸光分析が採用されていたが，第 9 版では新硫酸，塩酸，硝酸，クエン酸水素二アンモニウム，ア前処理方法および測定方法
試薬

たに鉛をピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム

ンモニア水，酢酸ブチルは関東化学製の特級を使用した。

（ APDC ）で錯体を形成させ，酢酸ブチルを溶媒としてAPDC は関東化学製の原子吸光分析用ピロリジンジチ抽出する方法が追加された。

オカルバミド酸アンモニウムを使用した。鉛の検量線溶2

食品添加物中鉛の分析

2･ 1

測定対象

液は関東化学製の JCSS 化学分析用鉛標準液を使用した。純水はミリポア製の純水精製装置を用いて製造されたものを使用した。

L アスコルビン酸は第 8 版では比色法を用いて「重金属」として純度試験が行われていたが，改訂に伴い2･3･2「鉛」として判定することとなった。また亜硝酸ナトリ

第 9 版食品添加物公定書の「 B 一般試験法」の 29 項

ウムは今回の改訂で新たに追加となった APDC を用いに「鉛試験法（原子吸光光度法）」として第 1 法から第た酢酸ブチルによる抽出法を前処理に「鉛」分析を行う

5 法が記載されている。

試料溶液の調製こととなった。ここでは測定溶媒が水系と有機溶媒系とL アスコルビン酸の純度試験は鉛として 2 ng g－1 以

異なる上記二つの食品添加物の鉛の分析について報告す下とされており試料 2.0 g を量り第 1 法で測定を行う。

る。

市販の L アスコルビン酸 2.0030 g を磁性るつぼに採取
し 純 水 に て 4 倍 希 釈 し た 硫 酸 溶 液 を 15 mL 程 度 添 加2･ 2装置

株 日立ハイテクサイエンス製偏光ゼーマン原測定には
ぶんせき 
 

し，試料を潤した後，ホットプレートを用いて，硫酸の白煙が発生しなくなるまで加熱した。次に電気炉を用い115

て 500 °C で 5 時間程度加熱し試料を灰化した。残留物

間放置し，酢酸ブチル 4 mL を正確に添加し， 5 分間浸に純水にて 4 倍希釈した塩酸溶液を 10 mL 添加し，蒸透した。遠心分離した後，酢酸ブチル層を採取した。鉛発乾固，放冷した後に 1 ％ 硝酸溶液にて全量を 10 mL

標準液も 同様のフロ ーで酢酸ブ チルに抽 出し， 0.10,に定容した。なお添加回収試験を行うため同様の操作で0.20, 0.40 mg L－1 にブランクとして抽出溶媒である酢調製した試料を他に二つ調製し，鉛の添加濃度が 0.04酸ブチルを加えた 4 点の標準液を調製した。

mg L－1 および 0.1 mg L－1 となるように標準液を添加し全量を 10 mL とした。検量線に使用した鉛標準液は2･3･3

検体試料と液性を合わせて調製した。検量線は 0.05,L アスコルビン酸および亜硝酸ナトリウムの測定条

0.10, 0.20, 0.40 mg L－1 に ブ ラ ン ク と し て 1 ％ 硝 酸 溶件を表 1 に示した。いずれも空気 アセチレンフレーム液を加えた 5 点の標準液を調製した。

測定条件および測定法の測定であるが L アスコルビン酸では水系であるため亜硝酸ナトリウムの純度試験は鉛として 2 ng g－1 以

アセチレンガス流量は標準的な 2.0 L min－1 とした。一下とされており試料 2.0 g を量り第 5 法で測定を行う。

方，亜硝酸ナトリウムは測定試料の液性は酢酸ブチルと市販の亜硝酸ナトリウム 2.0104 g を PTFE 製ビーカー

溶媒系であるため，溶媒自身が燃料となりえるためアセに採取し，純水にて 4 倍希釈した塩酸溶液を 20 mL 添

チレンガス流量を 1.1 L min－1 と下げて測定を行った。

加し，時計皿で蓋をして緩やかに 5 分程度沸騰させ

ZA3000 偏 光 ゼ ー マ ン 原 子 吸 光 光 度 計 を 用 い て 283.3た。放冷後， 50 ％ クエン酸水素二アンモニウム溶液をnm の吸光度を測定した。なお，測定の際は偏光ゼーマ

10 mL 添加し，アンモニア水で溶液の pH を 8.5 に調整

ン補正法によるバックグラウンド補正を行った。

した。純水で全量を 100 mL とした。二つの遠沈管に前処理した試料を 40 mL ずつ採取し，一方は添加回収試
験用試料として鉛の標準液を添加濃度が 0.1 mg L－1 となるように添加した。

3結果および考察

3･1

L アスコルビン酸中鉛の測定結果

L アスコルビン酸の鉛の基準は第 9 版食品添加物公各々の遠沈管に 3 ％ APDC 溶液を 2 mL 添加後 5 分定書では 2 n g g－1 とされている。前処理にて 5 倍希釈を行っているため鉛濃度 0.4 mg L－1 の標準液を比較液として用い，吸光度がこれより低いことを確認する。こ

表1
試

原子吸光光度計の測定条件

こでは測定法の精度を確認するため，検量線法を用いてアスコルビン酸L

鉛の測定を行った。本測定の原子吸収信号のプロファイ料

亜硝酸ナトリウム

測定波長283.3 nm

ルを図 2 に示した。添加回収試験として前処理を施し

スリット幅1.3 nm

た試料に鉛濃度 0.04 mg L－1 および 0.1 mg L－1 の鉛を原子化部

標準バーナ

ガ

Air C2H2ス

燃料ガス流量（C2H2)

2.0 L min－1

1.1 L min－1

助燃ガス流量（Air)15.0 L min－1

バーナ高さ

7.5 mm

図2116

添加した溶液も調製し測定を行った。測定結果を表 2に示した。 L アスコルビン酸中の鉛は本法では不検出であった。定量下限値（ 3s ）は原料換算で 0.03 ng g－1であった。なお添加回収試験の結果は 0.04 mg L－1 添加
では 97.5 ％， 0.1 mg L－1 添加では 98.0 ％ といずれの場合も回収率が 90 ％ 以上の結果となり良好な結果が得

アスコルビン酸測定時の鉛の原子吸収信号プロファイル
L
ぶんせき  表2
固体中濃度（ng g－1)

表3

アスコルビン酸中の鉛の測定結果
L添加量（mg L－1)測定値（mg L－1)

回収率（％)―

ND―

0.040.039

97.50.100.098

98.0

ND(＜0.03)

図3

固体中濃度（ng g－1)

ND(＜0.02)

亜硝酸ナトリウム中の鉛の測定結果
添加量（mg L－1)

測定値（mg L－1)

回収率（％)

―

ND

―

0.10

0.091

91.0

亜硝酸ナトリウム測定時の鉛の原子吸収信号プロファイル

られた。

載され，純度試験が「重金属」から「鉛」に変更になったものや，鉛試験法に APDC を用いた酢酸ブチルによ

3･ 2

亜硝酸ナトリウム中鉛の測定結果

る溶媒抽出法が採用され，原子吸光光度計による測定の亜硝酸ナトリウムの鉛の基準は第 9 版食品添加物公精度を確認するため，第 1 法で測定を行う L アスコル

定書では 2 ng g－1 とされている。前処理にて 5 倍希釈ビン酸と第 5 法で測定を行う亜硝酸ナトリウムの二つを行っているため鉛濃度 0.4 mg L－1 の標準液を比較液を選択し，水系と溶媒系の鉛純度試験を実施した。いずとして用いる。吸光度がこれより低いことを確認する

れの試料も鉛は定量下限値以下であったが，添加回収試が，ここでは測定法の精度を確認するため，検量線法を

験の結果はいずれも 90 ％ を越える良好な結果となった。

用いて鉛の測定を行った。第 5 法では APDC と鉛を錯形成させ，酢酸ブチルに抽出させるため，測定試料は有機溶媒になり試料自体が燃料となる。通常，原子吸光光度計のフレームは多燃料では還元性を有する炎状態（還文syokuten / kouteisho9e.html 〉（ 2021 年 1 月 15 日 ， 最 終 確認）．

元炎）となる。鉛は酸化炎で測定することが一般的であるため，アセチレンガス流量を 1.1 L min－1 に下げて酸化炎に近づけた。また試料を吸引するキャピラリーノズルの径を小さくすることで試料の導入量を低下させた。
本測定の原子吸収信号のプロファイルを図 3 に示した。添加回収試験として鉛濃度 0.1 mg L－1 を添加した

献1 ) 第 9 版食品添加物公定書，環境省，〈 https: // www.mhlw.
go.jp / stf / seisakunitsuite / bunya / kenkou _ iryou / shokuhin /
坂元秀之（Hideyuki SAKAMOTO）
株式会社日立ハイテクサイエンスアプリ
ケーション開発センタ（〒104 0041 東京都中央区新富二丁目 15 番 5 号 RBM 築地ビ ル サ イエ ン ス ソ リ ュー シ ョ ン ラ ボ東京）。茨城大学大学院理工学研究科博士前

溶液も測定を行った。測定結果を表 3 に示した。亜硝期課程。修士。≪現在の研究テーマ≫原子酸ナトリウム中の鉛は本法では不検出であった。検出下

吸光光度計及び蛍光光度計のアプリケー限値（3s）は原料換算で 0.02 ng g－1 であった。なお添ション開発。

加回収試験の結果は 0.1 mg L－1 添加では 91.0 ％ と回収率が 90 ％ 以上の結果となり良好な結果が得られた。

4

まと め

平成 30 年 2 月に「第 9 版
ぶんせき 
 

食品添加物公定書」が掲
117

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1 会社ホームページ
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1 URL：https://www.hitachi-hightech.com/hhs/
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1 関連製品ページ
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URL：https://www.hitachi-hightech.com/hhs/product_detail/?pn=ana-za3000
21-0000000000000000000000000000000000000000000000 .

原稿

募集「技術紹介」の原稿を募集しています
対象：以下のような分析機器，分析手法に関する紹ません。新規の装置や技術である必要はなく，既介・解説記事存の装置や技術に関わるもので構いません。ま1）分析機器の特徴や性能および機器開発に関わる技術，2）分析手法の特徴および手法開発に関た，社会的要求が高いテーマや関連技術についてわる技術，3）分析機器および分析手法の応用例，
4）分析に必要となる試薬や水および雰囲気などしていただいても構いません。

に関する情報・解説，5）前処理や試料の取扱い等に関する情報・解説・注意事項，6）その他，分析機器の性能を十分に引き出すために有用な118情報など
新規性：本記事の内容に関しては，新規性は一切問い

は，データや知見の追加などにより繰り返し紹介

お問い合わせ先：
日本分析化学会『ぶんせき』編集委員会〔E mail : bunseki＠jsac.or.jp〕

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