ICP-MS測定多組分維生素礦物質片中鎂、鐵、鋅、銅、硒五種元素分析方法研究

李勇，黃澤賢，陳平

（深圳奧薩制藥有限公司 藥物研發中心，廣東深圳 518057）

鐵、銅、鋅、鎂、硒是人體必需的營養元素[1]，多組分維生素礦物質片處方中含有12種維生素和鎂、鐵、鋅、銅、硒5種礦物元素，可共同為人體提供全面的營養補充。為了有效控制多組分維生素礦物質片中鎂、鐵、鋅、銅、硒5種礦物元素的含量符合處方要求，在國標食品標準GB 5009.268—2016[2]的基礎上，研究一種適合同時檢測多組分維生素礦物質片中鎂、鐵、鋅、銅、硒5種礦物元素的分析方法[3-6]。

1 材料與方法

1.1 儀器與裝置

電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS），型號:iCAPRQ，廠家:賽默飛；微波消解儀，型號:MD8H，廠家:奧普樂。

1.2 材料與試劑

鎂、銅、硒、鐵、鋅、鍺單元素標準溶液:1 000 mg/L，北京海岸鴻蒙標準物質技術有限責任公司；銠、鈧、銦單元素標準溶液:1 000 mg/L，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院；質譜調諧液:美國賽默飛世爾科技有限公司；硝酸:痕量金屬級別 Thermo Fisher，2.5 L。

1.3 試驗條件

1.3.1 微波消解條件[7-8]

微波消解條件見表1。

表1 微波消解條件

1.3.2 ICP-MS工作條件

ICP-MS 工作模式:KED，碰撞氣流速 5 mL/min，采樣深度5 mm，輔助氣流速0.8 L/min，霧化器流速1 L/min。

1.4 試驗方法

1.4.1 混合標準溶液的制備

用1% HNO3溶液稀釋鎂、銅、硒、鐵、鋅、銠標準溶液，所得混合標準系列濃度溶液，同時做空白校正，濃度見表2。

1.4.2 內標貯備液（10 mg/L）

精密吸取銠標準溶液0.5 mL于離心管中，加稀釋劑 49.5 mL，混勻，即得。

1.4.3 樣品的前處理

稱取樣品固體粉末0.3 g左右（精確至0.001 g）于微波消解內罐中，加入5 mL硝酸，旋緊罐蓋，放入微波消解儀中消解（按表1消解條件操作）。冷卻至室溫后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水將內蓋上液體沖洗并合并到消解罐中，超聲20 min，將消解罐內溶液轉移到50 mL容量瓶中，用水洗滌干凈消解罐一并轉移到容量瓶，加水定容至刻度，混勻，用濾頭過濾，轉移至離心管中，精密吸取0.1 mL樣品備用液和0.1 mL內標貯備液于離心管中，加9.8 mL水混勻，即得。同時做空白校正。

1.4.4 樣品檢測

將上述標準空白溶液、各元素標準工作溶液、制備空白溶液、供試品溶液吸入電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS）中，測定各元素濃度。

2 結果與分析

2.1 內標元素的研究

參考國標食品標準GB 5009.268—2016，鎂、鐵、鋅、銅、硒5種元素的檢測可以用鈧（45Sc）、鍺（72Ge）、銠（103Rh）和銦（115In）元素作為內標元素。通過對這4種內標元素的線性試驗結果對比，見表3。各待測元素的線性方程斜率基本一致，線性相關系數以銠（Rh）為最優。因此，測定鎂、鐵、鋅、銅、硒5種元素的含量可以用銠一種元素進行。

表2 混合標準溶液濃度

2.2 消解條件的研究

參考國標食品標準GB5009.268—2016，可用微波消解法和壓力罐消解法兩種方法對樣品進行消解。因壓力罐消解法用時較長，故選用微波消解法進行研究。對微波消解法中消解前是否預酸化、消解后采用趕酸或超聲處理進行對比研究，實驗結果見表4。研究結果表明，消解前是否預酸化、消解后采用趕酸或超聲這4種處理方法，對多組分維生素礦物質片中5種元素的檢測結果基本一致，精密度均良好。因此，多組分維生素礦物質片消解可選擇消解前不進行預酸化、消解后超聲處理。從而減短了樣品的前處理時間，很大程度上提高了工作效率。同時，稀釋后的樣品溶液，酸度已經遠小于儀器所限制的最高酸度，不會對儀器造成影響。

表3 不同內標元素線性方程

圖1 鎂元素工作曲線

圖2 鐵元素工作曲線

圖3 銅元素工作曲線

圖4 鋅元素工作曲線

圖5 硒元素工作曲線

2.3 方法回收率研究

采用樣品加標的方法，對照低、中、高三種濃度的回收率進行考察，結果見表5。結果表明，多組分維生素礦物質片的加標回收率在90.0%～110%，說明ICP-MS法測定多組分維生素礦物質片中5種元素的準確度較高。

2.4 樣品檢測

按照上述的前處理方法和儀器參數，對5批新開發的多組分維生素礦物質片進行檢測，結果見表6。從表6結果可知，5批新開發的多組分維生素礦物質片中所含鎂、鐵、鋅、銅、硒5種元素基本與處方要求一致。

表4 消解條件研究結果（n=6）

表5 方法回收率研究結果

表6 多組分維生素礦物質片檢測結果

3 結論

本實驗建立了微波消解—電感耦合等離子體質譜法測定多組分維生素礦物質片中鎂、鐵、鋅、銅、硒5種元素的方法，選擇適宜的前處理方法和內標元素，優化了前處理條件。所測元素在標準溶液濃度范圍內呈線性關系，相關系數均大于0.999。方法精密度均小于4%，采用加標回收率試驗準確性和可靠性，加標回收率在95.0%～105%，多組分維生素礦物質片樣品檢測結果與規格一致。此方法快速準確、靈敏度高，適用于多組分維生素礦物質片中以上元素的測定。