微波消解－電感耦合等離子質譜法測定蜂膠制品中5種重金屬元素的含量

張 劍，王禎旭，李秀梅

（重慶市食品藥品檢驗所，重慶 401121）

微波消解－電感耦合等離子質譜法測定蜂膠制品中5種重金屬元素的含量

張 劍，王禎旭，李秀梅

（重慶市食品藥品檢驗所，重慶 401121）

目的建立微波消解－電感耦合等離子質譜（ICP－MS）法測定蜂膠制品中常見重金屬鉛(Pb)、砷(As)、汞(Hg)、鎘(Cd)和鉻(Cr)的分析方法。方法樣品加HNO3和 H2O2后采用微波消解進行樣品預處理，采用ICP－MS法直接測定試液中Pb，As，Hg，Cd，Cr，并對ICP－MS儀工作參數進行優化和選擇。結果該方法測定Pb，As，Hg，Cd，Cr具有良好的線性關系（r＞0．999），檢出限低（＜0．1 g／L），回收率為91．70% ～116．34%，RSD為1．83% ～3．81%（n＝6）。結論該法具有良好的準確度和精密度，靈敏度高，檢出限低，線性范圍寬，干擾少，能用于蜂膠制品中常見重金屬的準確測定。

電感耦合等離子質譜；微波消解；蜂膠；重金屬

蜂膠是由蜜蜂從膠原植物新生枝胚芽或花蕾處采集的樹脂類物質，摻入其上顎腺及蠟腺分泌物，經反復加工而成的膠狀物質。研究發現，蜂膠內含有豐富的對人體有重要作用的生物活性物質，對人體有很多有益的功效，享有“紫色黃金”“健康保護神”等美譽[1－3]。蜂膠制品因不當的生產工藝會造成最終產品重金屬超標，對身體產生很大的副作用。因此，通過監測蜂膠制品中重金屬含量，確保其安全極其有必要。目前，測定蜂膠中重金屬元素的方法主要有離子色譜法、原子吸收光譜法、電化學分析法、電感耦合等離子體原子發射光譜（ICP－AES）法[4－10]。近年來，電感耦合等離子質譜技術（ICP－MS）作為痕量元素分析的重要手段，可同時分析多種元素，且靈敏度高、檢出限低、干擾少、動態范圍寬、準確高效等優勢，應用前景十分廣泛。筆者在前期對蜂膠制品研究的基礎上[11]，采用微波消解蜂膠制品，以ICP－MS法測定其中鉛(Pb)、砷(As)、汞(Hg)、鎘(Cd)、鉻(Cr)含量，并對相應的質量控制方法進行了研究?，F報道如下。

1 儀器與試藥

1．1 儀器

Agilent 7700x型電感耦合等離子質譜儀（美國安捷倫科學儀器有限公司）；CEM MARS6－Classic型微波消解儀；BHW－09A型恒溫加熱消解儀（上海博通化學科技有限公司）；Millipore Milli－Q Reference型超純水機（美國）；Sartorius MSU224S－100－DU型電子天平（德國）。

1．2 藥品與試劑

單元素Pb，As，Hg，Cd，Cr標準貯備溶液（質量濃度均為1 000 μg／mL，中國計量科學研究院提供，批號為13116，14031，14055，14041，14021）；內標混合溶液（安捷倫公司，取適量質量濃度為100 mg／L的Bi，Ge，In，6Li，Lu，Rh，Sc，Tb溶液用5%硝酸稀釋為1．0 μg／mL）；調諧液（安捷倫公司，質量濃度為1．0 μg／L的Ce，Co，Li，Mg，Tl，Y混合液）；蜂膠制品(產地 A，B，C，D)。硝酸、過氧化氫均為優級純，德國Merck公司，水為超純水。所有器皿用硝酸∶水（1∶4，V∶V）浸泡過夜，用超純水沖洗3次，晾干備用。

2 結果

2．1 儀器工作參數優化

用1．0 μg／L的調諧液調試儀器，以靈敏度、信噪比、待測元素氧化產率，RSD為考察指標，調整儀器參數達到最優化，使靈敏度最優、信號最穩定，RSD最小，10%峰寬在0．65～0．80 amu，質量軸偏差在±0．05 amu之間，同時氧化物（156CeO／140Ce）＜2．0%，雙電荷（70／140）＜3．0%。優化儀器工作參數見表1。

2．2 樣品預處理

稱取蜂膠制品0．3 g，精密稱定，置洗凈的微波消解內罐中，加入硝酸6．0 mL、過氧化氫1．0 mL，敞口置恒溫加熱消解儀中加熱預消解（110℃）30 min，取出，溶液稍冷后，將內罐置外罐中，擰緊罐蓋進行消解。設定控制功率為1 500 W，微波消解程序為700 W保持10 min，1 200 W保持15 min。消解結束，待冷卻后取出內罐，置于恒溫加熱消解儀中，110℃加熱將酸趕盡，冷卻，轉移至25 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻待測。同時做試劑空白溶液。

表1 ICP－MS優化的儀器工作參數

2．3 標準系列溶液配制

分別精密量Pb，As，Cd，Cr，Hg標準貯備溶液各適量，用5%HNO3稀釋制成每1 L中Pb，As，Cd，Cr含量為1．0，10．0，50．0，100．0，200．0，500．0 μg的混合標準系列溶液，以及每1 L中Hg含量為1．0，2．0，3．0，4．0，5．0 μg的標準系列溶液。

2．4 內標溶液引入

內標溶液的引入采用蠕動泵進樣體系，將內標溶液與試劑空白溶液、標準溶液和樣品溶液分別采用2支不同內徑的泵管以同樣泵速導入儀器，在進入霧化器前實現在線混合，并使內標溶液在整個分析過程中保持恒定。

2．5 方法學考察

線性關系考察及檢出限、最低檢出濃度測定：按擬訂條件，以Pb，As，Cd，Cr，Hg的標準溶液質量濃度（C）為橫坐標（X）、以吸光度（A）為縱坐標（Y）進行線性回歸。結果Pb，As，Cd，Cr質量濃度在0～500 μg／L范圍內與吸光度線性關系良好（r＞0．999）；Hg質量濃度在0～5 μg／L范圍內與吸光度線性關系良好（r＝0．999 6）。見表2。

表2 線性回歸方程、檢出限及最低檢出質量濃度

準確度及精密度試驗：分別加入 Pb，As，Hg，Cd，Cr混合標準溶液，以微波消解法對樣品(辛地D)進行充分消解后，重復進樣6次，測定并計算回收率。結果見表3。

表3 加樣回收試驗結果（n＝6）

標準物質分析：為進一步驗證本方法的準確性，按試驗方法對大蔥標準物質[GBW10049(GSB－27)]平行測定6次。結果顯示，所測元素的測定值與標準值一致，見表4。

表4 標準物質分析結果

2．6 樣品含量測定

在擬訂條件下，引入調諧液調整儀器，使儀器的精密度、靈敏度等指標達到規定要求，編輯測定方法，選擇待測元素、內標元素，調P／A因子，將標準系列、試劑空白、樣品溶液分別引入儀器進行測定，根據標準曲線回歸方程計算樣品中待測元素的含量。按照制訂的消解條件和測定方法，對3個不同產地的蜂膠膠囊進行微波消解和測定，每個樣品平行測定3次。結果見表5。

表5 樣品含量測定結果

3 討論

3．1 內標元素的選擇

根據內標的選擇原則，內標元素不存在于待測樣品溶液中；質量數與待測元素接近；電離電位、化學特征與待測元素相近。本研究中選用Bi，Ge，In，Sc作為內標元素，盡可能地避免了基體效應，也減小了儀器信號隨時間漂移對結果的影響，保證了方法的準確性。

3．2 干擾及其消除

分析過程中的非質譜干擾主要源于樣品基體，基體效應能影響ICP－MS中許多過程，如氣溶膠的產生、氣溶膠的引入、離子在接口處的提取和正離子束在質譜中間的傳輸等復雜過程。本試驗中通過選擇合適的內標元素以盡可能地消除非質譜干擾。分析過程中的質譜干擾主要源于不能分辨的相同質量物質的干擾，包括同量異位素干擾、多原子干擾以及雙電荷離子干擾等。筆者通過選擇無干擾的待測元素同位素、引入He碰撞反應池技術以及減少含水量、降低樣品和載氣流速等優化工作條件，以減少在等離子中形成的干擾。

3．3 小結

本試驗中建立了微波消解－ICP－MS法測定蜂膠膠囊中常見重金屬Pb，As，Hg，Cd，Cr的分析方法，并對質量控制方法進行了研究。試驗結果表明，該方法樣品預處理簡便，酸試劑空白低，ICP－MS干擾較易控制，測定過程快速、準確，精密度和檢出限均能滿足分析要求。

[1]Velikova M，Bankova V，Sorkun K，et al．Chemical composition and biological activity of propolis from Turkish and Bulgarian Origion[J]．Mellifera，2001，1(1):57－59．

[2]胡 曉，林親錄．蜂膠的保健功能及應用進展[J]．農產品加工，2007(5):31－38．

[3]申小閣，胡福良 ．蜂膠的研究歷史及應用[J]．中國蜂業，2012(2):63－64．

[4]張 帆，賀學鋒，汪學楷．蜂膠中微量元素的測定[J]．食品工業科技，2000，21(3):67－68．

[5]付文燕．微波消解－石墨爐原子吸收光譜法測定蜂膠中鉛[J]．理化檢驗(化學分冊)，2010，46（3）：230－231．

[6]徐孝娜，李 婭，楊瑞華，等．微波消解－火焰原子吸收光譜法測定蜂膠中金屬元素含量[J]．現代生物醫學進展，2011，11(11):2 058－2 061．

[7]靳雪梅，劉素華．石墨爐原子吸收光光光度法測定食品中的鉛和砷[J]．現代預防醫學，2006，33(3):384－385．

[8]楊 理，閆清華，鄧月娥，等．微波消解ICP－AES檢測蜂膠中常微量元素[J]．廣州化工，2009，39(2):162．

[9]龐海巖，劉晨湘，朱 茜，等．ICP－AES測定蜂膠中12種元素[J]．廣東微量元素科學，2002，9(4):44－46．

[10]劉先華，王 斌．火焰原子吸收光譜法測定蜂膠鉻軟膠囊中鉻[J]．廣東微量元素科學，2013，20(12):4－7．

[11]李秀梅，楊 堃，許凱羿，等．蜂膠軟膠囊酸價測定方法改進[J]．中國藥業，2014，23(16):54－56．

Content Determination of 5 Detrimental Elements in Propolis by Inductively Coupled Plasma M ass Spectrometry with M icrowave Digestion

Zhang Jian,Wang Zhenxu,Li Xiumei
(Chongqing Institute for Food and Drug Control,Chongqing,China 401121)

Objective To establish the analytical method for detecting lead,arsenic,mercury,cadmium and chromium in propolis products by ICP－MS after microwave digestion．M ethods After microwave digestion with HNO3 and H2O2,the contents of Pb,As,Hg,Cd and Cr in samples were determined by ICP－MS directly,and the parameters of ICP－MS were optimized and selected．Results This method has well linear relationship in determination of Pb,As,Hg,Cd and Cr(r ＞0．999),the detection limit was less than 0．1 μg／L, the recovery was 91．70% －116．34%,and the relative standard deviation were 1．83% －3．81%(n＝6)．Conclusion This method has good accuracy and precision,high sensitivity,low detection limit,wide linear range,less interference,can be used for the accurate determination of heavy metals in common propolis products．

inductively coupled plasma mass spectrometry;microwave digestion;propolis;heavy metal

R284．1；R286．0

A

1006－4931(2016)05－0052－03

張劍（1982－），女，碩士研究生，工程師，主要從事保健食品、化妝品質量控制方法檢測與研究，（電話）023－86072740（電子信箱）zhangjianzj611＠126．com。

2014－06－12；二次

2015－08－26)