ICP-MS法測定紅桃K中13種元素

韋江臣

摘要? ? 試驗采用密閉高壓消解法消解紅桃K樣品，利用電感耦合等離子體質譜法準確測定其中13種元素（Pb、Cd、As、Cr、Mn、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg、Fe、Se）的含量。結果表明，13種元素線性方程的相關系數均大于0.999，檢出限在0.001～0.800 mg/kg之間;方法用于標準物質綠茶（GBW 10052）的測定，各元素的測定值均在標準值范圍內，說明方法準確、快速并且檢出限低，適用于紅桃K樣品中重金屬元素的快速批量測定;紅桃K中富含對人體有益的鉀、鋅、鐵以及硒等營養元素，但是極個別重金屬元素（鉛、鎘等）較普通食品含量略高，應該予以關注。

關鍵詞? ? 紅桃K;密閉高壓消解法;元素;電感耦合等離子體質譜法

中圖分類號? ? O657.63;TS207.3;S567.219? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）15-0226-02

Determination? of? 13? Kinds? of? Elements? in? Roselle? by? ICP-MS

WEI Jiang-chen

（Qinzhou Municipal Ecological Environment Bureau of the Guangxi Zhuang Autonomous Region，Qinzhou Guangxi 535000）

Abstract? ? Roselle were digested by sealed high pressure digestion，and the content of 13 kinds of elements（Pb、Cd、As、Cr、Mn、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg、Fe、Se）were accurately determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. The results showed that the correlation coefficients of the linear equations of 13 elements were all greater than 0.999，and the detection limit of the method was 0.001-0.800 mg/kg.The proposed method was applied to the determination of reference samples（GBW 10052），the determination value of each element was within the range of the marked value，indicating that the proposed method was accurate，rapid and low detection limit，which was suitable for the rapid determination of heavy metal elements in roselle.Roselle is rich in beneficial nutrients such as potassium，zinc，iron and selenium，but the content of heavy metal elements（lead and cadmium） is slightly higher than ordinary food，which should be paid attention to.

Key words? ? roselle;sealed high pressure digestion;element;inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）

紅桃K，俗稱補血果，學名玫瑰茄，原產于非洲及印度，是一種具有藥用價值的植物，泡茶或者泡酒后服用可起到補血降壓、利尿及美容養顏等作用，深受人們的喜愛。近年來，關于食品重金屬污染的報道時有發生[1-3]，因而對紅桃K中重金屬元素進行分析具有重要的現實意義。本文采用安全、易于操控并且本底值很低的密閉高壓消解法對紅桃K進行消解，然后采用電感耦合等離子體質譜法[7]對紅桃K中13種元素的含量進行分析。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 儀器

Perkin Elmer Nexion300D電感耦合等離子體質譜儀（Inductively Coupled Plasma Masspectrometry），美國珀金埃爾默公司;Milli-Q純水系統，美國Millipore公司。

1.2? ? 試劑及標準溶液

多元素標準溶液[1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心，GSB 04-1767-2004，以5% HNO3（體積比）為介質，臨用前逐級稀釋];鍺、銦、鉍、鈧內標溶液，濃度均為1 000 mg/L）。硝酸（GR，德國默克公司）;過氧化氫（GR，國藥集團）;國家有證標準物質綠茶（GBW 10052，中國地質科學院地球物理地球化學勘察研究所）。試驗用水為去離子水，電阻率 ≥18.2 MΩ·cm。

1.3? ? 樣品前處理

稱取一定量的紅桃K（約0.5 g）置于100 mL聚四氟乙烯內罐（經純酸高溫蒸煮、去離子水洗凈并烘干）中，依次加入8.0 mL硝酸和2.0 mL H2O2，置于電熱板上100 ℃預消解60 min（或者放置過夜）后旋緊頂蓋及不銹鋼外罐，將罐體放入烘箱中加熱消解。消解過程采用逐步升溫模式，具體步驟如下：100 ℃恒溫加熱2 h，140 ℃恒溫加熱4 h，170 ℃恒溫加熱2 h。

消解完成之后，消化液140 ℃左右趕酸;待溶液剩余約為1.0 mL時，用去離子水將消解液全量轉移至50 mL塑料容量瓶中，定容搖勻;然后直接上機測定，同時進行空白試驗[7-8]。

1.4? ? 儀器工作參數

電感耦合等離子體質譜儀的工作參數通過質譜調諧液的調諧得到，RF發生功率為1 200 W;樣品采樣深度2.5 mm;霧化器流量1.02 L/min;等離子體氣流量15.0 L/min;氧化物產率 <2.0%，雙電荷比 <0.2%[9-10]。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 干擾的消除

在使用電感耦合等離子體質譜法進行分析的過程中，多種元素均存在不同程度的干擾（表1）。為消除此類質譜干擾、提高試驗結果的準確性，試驗采用動能甄別（也稱碰撞模式，kinetic energy discrimination，KED）進行分析。在試驗中，干擾離子（多原子離子）的碰撞面積比待測離子的碰撞面積大，在同一質譜條件下，碰撞反應氣體氦氣原子與干擾離子發生有效碰撞的機會高于氦氣與待測離子的碰撞，故干擾離子碰撞后動能損失顯著。設置四級桿的電位勢高于碰撞反應池的電動勢，發生碰撞后四級桿的勢能高于多原子離子的動能，多原子離子偏離原飛行軌道無法進入四級桿從而達到去干擾的目的[11-13]。

2.2? ? 方法的線性范圍及檢出限

對儀器進行調諧優化后，依次對多元素標準曲線各濃度點（0.00、0.05、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00、50.00、100.00 μg/L）進行測定，儀器自動給出各元素的線性方程及相關系數，各元素均呈現良好的線性關系，相關系數在0.999 3～1.000 0之間。相關系數及檢出限見表2。

由表2可知，13種元素在KED模式下同時進行分析發現，具有良好的線性范圍，相關系數均大于0.999，試驗具有可行性。

2.3? ? 方法的準確性

按照1.3的樣品預處理方法對有證標準物質綠茶（GBW 10052）進行消解處理，平行測定其消化液3次，考察方法的準確度[14-15]，結果如表3所示。

由表3可以看出，國家一級標準物質綠茶（GBW 10052）的測定值與標準物質證書上的標準值基本上保持一致，說明本方法準確性較高，可以用于紅桃K樣品中無機元素的檢測。

2.4? ? 紅桃K中13種元素的含量分析

由表4可知，紅桃K中13種微量元素的含量差異較大，其中鎂、鉀、鈣、鋅、硒、銅等營養元素的含量最高，在3.861～66.117 mg/kg之間，這幾種元素基本都是地殼中含量較為豐富的元素，說明紅桃K在生長過程中富集了這幾種元素;鉛、鎘、砷、鉻、錳等元素的含量較低，但是仍較一般食物中的含量高，鉛和鎘表現尤為突出，存在一定的風險，應予以關注。

3? ? 結論

試驗首先要使用污染源少、安全、易于操作并且本底值很低的密閉高壓消解法對樣品進行消解處理，隨后采用電感耦合等離子體質譜法輔以動能甄別技術消除質譜干擾，準確測定了紅桃K中13種元素的含量。

研究結果表明，紅桃K中富含對人體有益的鉀、鋅、鐵及硒等營養元素，但是極個別重金屬元素（鉛、鎘等）較普通食品含量略高，應予以關注[16-17]。

4? ? 參考文獻

[1] 江嵩鶴，胡恭任，于瑞蓮，等.安溪鐵觀音茶園土壤重金屬賦存形態及生態風險評價[J].地球與環境，2016，44（3）：359-369.

[2] 王燕云，林承奇，黃華斌，等.廈門市售蔬菜、茶葉重金屬含量及健康風險評價[J].食品工業，2018，39（12）：190-194.

[3] 葉宏萌，李國平，鄭茂鐘，等.茶園土壤重金屬空間分異及風險評價[J].森林與環境學報，2016，36（2）：209-215.

[4] 王宜祥，韋天寶，趙彥勤.流動注射分析法測定紅桃K生血劑中鐵的含量[J].2000，22（9）：625-626.

[5] 曹蕾，張歡.玫瑰茄中11種礦質元素的測定分析[J].廣東化工，2018，45（22）：107-108.

[6] 李澤鴻，鄧林，劉樹英，等.玫瑰茄中營養元素的分析研究[J].中國野生植物資源，2008，27（1）：61-62.

[7] 王小如.電感耦合等離子體質譜應用實例[M].北京：化學工業出版社，2005.

[8] 任建軍.水溶性玫瑰茄色素穩定性研究[J].農產品加工，2017（18）：5-7.

[9] 李洪祥，姜保平，肖偉，等.玫瑰茄近十年的研究進展[J].中國現代中藥，2017，19（4）：587-593.

[10] 張賽男.玫瑰茄的藥用價值與利用現狀[J].現代化農業，2014（12）：23-25.

[11] 高華.玫瑰茄不同品種生理生化特性差異研究[D].福州：福建農林大學，2012.

[12] 曾哲靈，郝純青，鄒強.玫瑰茄紅色素的純化及其結構鑒定[J].食品與發酵工業，2011，37（7）：57-62.

[13] 郝純青.玫瑰茄紅色素的提取純化及性質研究[D].南昌：南昌大學，2011.

[14] 顧關云，蔣昱.玫瑰茄的化學成分與生物活性[J].現代藥物與臨床，2010，25（2）：109-115.

[15] 陳政.玫瑰茄的開發和利用[J].飲料工業，2007（3）：13-16.

[16] 張京京，王瑩，趙丹，等.應用ICP-AES同時測定5種花草茶的微量元素[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2009，27（2）：224-226.

[17] 李升鋒，劉學銘，朱志偉，等.玫瑰茄資源的開發利用[J].食品科技，2003（6）：86-88.