電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測貝類中多種元素

龐艷華，王勁升，肖珊珊，殷國建

（1.遼寧出入境檢驗(yàn)檢疫局，遼寧大連116001；2.山西省陽泉市郊區(qū)疾病預(yù)防控制中心，山西陽泉045011）

近年來，由于環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，人們對(duì)貝類產(chǎn)品的品質(zhì)以及安全性要求越來越高。貝類對(duì)重金屬具有很強(qiáng)的富集能力[1-3]，如何準(zhǔn)確、快速測定貝類產(chǎn)品中有害重金屬的含量以及對(duì)人體有益的微量元素的含量，成為食品相關(guān)領(lǐng)域廣泛關(guān)注的問題。目前常用的分析技術(shù)中薄弱環(huán)節(jié)是樣品的預(yù)處理，樣品處理是否完全直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性，比較常用的敞開體系濕法消解容易對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)消解時(shí)間長，元素容易揮發(fā)而損失。近年來微波消解技術(shù)具有快速簡便、試劑用量少等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用[4-5]。對(duì)于元素的測定多采用原子吸收光譜法[6]、原子熒光光度法[7]、化學(xué)比色法[8]以及分光光度法[9]，這些方法大都具有操作復(fù)雜、靈敏度低、檢測速度慢等缺點(diǎn)。電感耦合等離子體質(zhì)譜分析技術(shù)（ICP-MS）作為無機(jī)微量元素分析應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)，具有較高的靈敏度和精密度，可以實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測定，已經(jīng)廣泛用于地質(zhì)、水源以及生物等樣品的痕量分析[10-12]。

本文采用微波消解結(jié)合電感耦合等離子體質(zhì)譜法對(duì)扇貝、牡蠣、雜色蛤、縊蟶等多種貝類產(chǎn)品中鉻、錳、鐵、鎳、銅、鋅、砷、鎘、汞、鉛等多種元素同時(shí)測定，方法快速、簡便、準(zhǔn)確度高，適用于各種貝類產(chǎn)品的批量檢測。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

標(biāo)準(zhǔn)溶液：錳、鐵、鎳、銅、鋅、鉻、鉛、鎘、汞、砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液1 000 μg/mL，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用2%硝酸逐級(jí)稀釋配制成不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液；在線內(nèi)標(biāo)液（45Sc，72Ge，115In，209Bi）：10 μg/mL，安捷倫提供，用5%HNO3做介質(zhì)稀釋至濃度1 μg/mL；質(zhì)譜調(diào)諧液（7Li，89Y，140Ce，205Tl）：10 μg/L，安捷倫提供；實(shí)驗(yàn)中所用各種酸及試劑均為優(yōu)級(jí)純。

Agilent 7500ce 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：美國安捷倫公司；MLS-1200 MEGA 微波消解裝置：意大利麥爾斯通有限公司；Milli-Q 超純水系統(tǒng)：法國密理博有限公司。

1.2 儀器條件

用10 μg/L 調(diào)諧溶液優(yōu)化儀器參數(shù)，條件優(yōu)化以靈敏度、氧化物和雙電荷產(chǎn)率為考察指標(biāo)，優(yōu)化的ICP-MS 工作參數(shù)見表1。

1.3 方法

稱取樣品0.500 g 于100 mL 聚四氟乙烯消化罐中，加入5.0 mL 濃HNO3浸泡1 h 后，再加入2.0 mL H2O2，按照微波程序250 W 2 min，0 W 2 min，250 W5 min，450 W 5 min，650 W 5 min 消解樣品，冷卻后取出消化液，用純水定容到50 mL 容量瓶中待上機(jī)測定。

表1 ICP-MS工作參數(shù)Table 1 Working parameters of ICP-MS

2 結(jié)果與討論

2.1 干擾及校正

ICP-MS 分析過程中受到的主要干擾有同質(zhì)異位素干擾、氧化物離子干擾、雙電荷離子干擾以及由載氣和水溶液基體中的其他原子構(gòu)成的復(fù)合離子的干擾。對(duì)于測定元素的同位素選擇，以選擇測定同位素的最大豐度值為原則，避免選用多原子干擾和同量異位素重疊。當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量數(shù)干擾時(shí)，采用儀器軟件編輯好的校正方程（EPA 200.8）自動(dòng)修正。內(nèi)標(biāo)法對(duì)基體效應(yīng)具有補(bǔ)償作用，選取內(nèi)標(biāo)元素的電離能要與待測元素接近，根據(jù)實(shí)測內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值與預(yù)期內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值的比值來校正非內(nèi)標(biāo)元素的響應(yīng)值。

2.2 線性關(guān)系及檢出限

儀器根據(jù)響應(yīng)自動(dòng)給出各元素的校準(zhǔn)方程及線性相關(guān)系數(shù)，具體線性關(guān)系及檢出限如表2 所示。

表2 方法的線性范圍及檢出限Table 2 Linear range and detection limits

2.3 方法的精密度和添加回收實(shí)驗(yàn)

選取貝類樣品扇貝、牡蠣、縊蟶，采用微波消解方法處理后，使用ICP-MS 測定樣品中各元素的含量，樣品測定和各元素的加標(biāo)回收率結(jié)果如表3 所示，每一種樣品平行測定6 次，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.89%～6.02%，回收率范圍在81.2%～109.2%之間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所建立的方法準(zhǔn)確可靠而且精密度高，可以滿足貝類樣品的常規(guī)檢測。

表3 方法的精密度和加標(biāo)回收率Table 3 Precision and recovery of the samples

2.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證

采用國家生物貽貝成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW08571）作為樣品，用所建立的方法測定樣品中各元素的含量，如表4 所示，測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各元素的標(biāo)準(zhǔn)值相符，表明實(shí)驗(yàn)采用的微波消解預(yù)處理程序能夠?qū)ω愵悩悠废馔耆?/p>

表4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)（n=6）Table 4 Validation of standard reference material

3 結(jié)論

本文采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法一次性進(jìn)樣同時(shí)測定貝類產(chǎn)品中多種元素，結(jié)果表明采用微波消解方法處理貝類樣品前處理簡單，采用干擾校正方程和內(nèi)標(biāo)校正法測定，檢出限低、準(zhǔn)確度和精密度較高，完全可以滿足貝類產(chǎn)品中多種元素的同時(shí)測定和質(zhì)量控制。

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