ICP－MS法測(cè)定沙棘維生素P粉中13種微量元素含量

張 榮，產(chǎn)竹華

（1.青海出入境檢驗(yàn)檢疫局，青海西寧 810000；2.國(guó)家海洋局第三海洋研究所，福建廈門 361005）

沙棘，別稱黑刺。屬于灌木或小喬木。青海是沙棘的重要分布區(qū)，沙棘資源具有分布廣，品種多的特點(diǎn)。沙棘的果實(shí)富含維生素、糖、有機(jī)酸、生物堿、黃酮、各種氨基酸和不飽和脂肪酸，可用于食品、飲料、醫(yī)藥、保健等行業(yè)，具有重要的藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

微波消解技術(shù)是近幾年來發(fā)展起來的一種先進(jìn)、高效的樣品消解技術(shù)，具有消解快速、空白值低、元素?zé)o揮發(fā)損失、耗酸量少等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛用于各種分析樣品的前處理。電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP－MS）［1－4］新型的元素和同位素分析技術(shù)，可同時(shí)分析幾乎地球上的所有元素。在分析能力上，它可以取代傳統(tǒng)的無機(jī)分析技術(shù)如電感耦合等離子體光譜（ICP－AES）技術(shù)、石墨爐原子吸收（GFAAS）、原子熒光光譜技術(shù)（AFS）等，且該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于藥品檢驗(yàn)、衛(wèi)生防疫、農(nóng)業(yè)研究及食品等樣品中的多元素同時(shí)分析［5，6］，是近年來元素分析的一個(gè)強(qiáng)有力的工具。

本文采用微波消解技術(shù)進(jìn)行樣品處理，對(duì)微波消解條件及ICP－MS 儀器參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，建立了微波消解－電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定沙棘維生素P 粉中鐵、硒、鋅、鉀、鈉、鈣、鎂、銅、錳、鉛、砷、汞、鎘等13 種微量元素的含量。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

沙棘維生素P粉，來自青海沙棘提取物。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

ELAN DRC－e型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP－MS）（美國(guó)珀金埃爾默（PE）公司，十字霧化器，鎳采樣錐和截取錐）；MARS5 高壓密閉微波化學(xué)工作站（美國(guó)CEM 公司）；電子控溫加熱板（上海屹堯微波化學(xué)科技有限公司）；氬氣（純度不低于99.999%）；超純水處理系統(tǒng)（密理博公司）。

超純水（電導(dǎo)率18.2MΩcm）；硝酸（GR）；30%過氧化氫（AR）；Fe、Se、Zn、K、Na、Ca、Mg、Cu、Mn、Pb、As、Cd多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（＝1.0000mg／L，實(shí)驗(yàn)室自行配置）；Hg單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（＝0.1000mg／L，實(shí)驗(yàn)室自行配置）；Mg、Pb、Ce、U、Co 質(zhì)譜調(diào)諧液（＝10μg／L，PE公司）。

1.3 儀器條件

樣品微波消解的最佳條件如表1所示。通過使用10ug／L的質(zhì)譜調(diào)諧液對(duì)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的儀器條件進(jìn)行了最優(yōu)化。

表1 微波化學(xué)工作站最佳消解條件

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

吸取多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液用1%HNO3稀釋Fe、Se、Zn、K、Na、Ca、Mg、Cu、Mn、Pb、As、Cd 的質(zhì)量濃度分別為0.0、10.0、20.0、50.0、100.0ug／L標(biāo)準(zhǔn)系列，另吸取Hg單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液同樣用1%HNO3稀釋成0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0ug／L的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液。

1.4.2 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取0.5000g 沙棘維生素P 粉置于處理潔凈的聚四氟乙烯微波溶樣杯中，加入4mL濃硝酸，使樣品與硝酸充分浸潤(rùn)。敞口放到具孔電子控溫加熱板上，控制溫度調(diào)到100℃（實(shí)測(cè)樣品溫度約80℃），加熱30min 后，取下冷卻，再加入2mL 過氧化氫，安裝好消解罐，按照表1消解條件消化沙棘樣品。待消解完畢后取出，用超純水轉(zhuǎn)移至25mL比色管中。同時(shí)作試劑空白及添加回收率試驗(yàn)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 微波消解條件的選擇

硝酸和雙氧水是進(jìn)行ICP－MS分析樣品前處理的最適用的試劑，因?yàn)镠NO3不易形成多原子離子，幾乎不產(chǎn)生任何譜圖干擾；而H2O2主要由氫和氧元素構(gòu)成，其背景噪音與水相似，不會(huì)引入額外的干擾。實(shí)驗(yàn)分別采用HNO3，HNO3－H2O2體系作為消解試劑，按實(shí)驗(yàn)部分方法進(jìn)行消解，通過觀察消解溶液透明度和殘留物的含量，發(fā)現(xiàn)HNO3－H2O2體系所得消解液透亮無殘?jiān)庑Ч选２⑼ㄟ^實(shí)驗(yàn)最終確定0.5g樣品量，5mLHNO3＋2mLH2O2的消解體系。消解完畢后，消解液殘留的酸濃度很大，不僅會(huì)對(duì)儀器的錐體造成腐蝕損害，而且由于基體效應(yīng)勢(shì)必會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響，所以必須對(duì)樣品消解液酸度進(jìn)行控制。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)2%～20%的酸度下數(shù)值基本沒有什么變化。但考慮到酸度太大會(huì)對(duì)儀器產(chǎn)生損害，故選擇2%～5%的酸度為宜。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

標(biāo)準(zhǔn)空白溶液及標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在選定的最佳儀器工作條件下測(cè)定，儀器自動(dòng)繪制出工作曲線，曲線相關(guān)系數(shù)均大于0.9996，工作曲線見表2。

表2 工作曲線及檢測(cè)限

2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的驗(yàn)證分析

為進(jìn)一步驗(yàn)證本方法的準(zhǔn)確、可靠，同時(shí)還測(cè)定了楊樹葉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品（GBW07604），標(biāo)準(zhǔn)樣品的保證值及本方法的測(cè)定值如表3所示，所有測(cè)定元素的測(cè)定值皆在保證值范圍內(nèi)，說明本方法檢測(cè)結(jié)果真實(shí)有效。

表3 楊樹葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參考測(cè)定結(jié)果

2.4 精密度及回收率實(shí)驗(yàn)

為進(jìn)一步驗(yàn)證檢驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性，在沙棘維生素P粉中進(jìn)行添加回收率實(shí)驗(yàn)，各元素的加標(biāo)回收率如表4 所示，各元素的回收率均在95.2%～101.8%之間；對(duì)同一樣品連續(xù)進(jìn)行了3次測(cè)定，其平均值與精密度（RSD）的結(jié)果見表4，所有RSD 小于3%。

表4 方法的精密度和回收率（n＝3）

2.5 樣品測(cè)定

選取沙棘維生素P 粉，利用建立的前處理技術(shù)和檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行微量元素的含量測(cè)定，結(jié)果見表5。從測(cè)定的結(jié)果可以看出，本實(shí)驗(yàn)所確立的0.5000g稱重，完全滿足樣品多元素的同時(shí)測(cè)定。

表5 樣品測(cè)定結(jié)果（μg·g－1）

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)選擇采用微波消解的樣品前處理方法，結(jié)合電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)，建立了沙棘維生素P 粉中多種微量元素的同時(shí)快速測(cè)定方法。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定和回收率試驗(yàn)的驗(yàn)證后，得出該方法具有準(zhǔn)確、快速、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于多元素同時(shí)測(cè)定。加標(biāo)回收率在95.2%～101.8%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%。

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