馬海萍 邢應香 劉洪青


摘要? ? 采用微波消解處理農產品樣品,電感耦合等離子體質譜法測定Ge,簡單快速,檢出限低。選用103Rh為內標,采用校正方程消除質譜干擾,經國家一級標準物質驗證,方法準確度和精密度均滿足實際樣品分析的要求,回收率達到90%~110%。
關鍵詞? ? 電感耦合等離子體質譜法;微波消解;農產品;鍺
中圖分類號? ? O657.63? ? ? ? 文獻標識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2019)16-0187-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
Abstract? ? The agricultural products were decomposed by microwave.Germanium in sample solutions were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry.The method was fast and the detection limit was low.103Rh was selected as the internal standard and the correction equation was used to eliminate the interference caused by mass spectrometry.After verification by the national standard material,the accuracy and precision of the method met the requirements of actual sample analysis and the recovery rate reached 90%-110%.
Key words? ? inductively coupled plasma mass spectrometry;microwave digestion;agricultural product;germanium
鍺是一種稀散金屬元素,在食品中含量很少,但其在抗腫瘤、抗衰老及治療阿爾茨海默病上有很好的作用,被稱為“能吃的氧”,通過增加血球細胞供氧量,在治療肝癌、肺癌、胃癌和呼吸道疾病等方面有特殊的療效[1-2]。因此,要重視對食品中微量鍺的分析測定。鍺的測定方法有原子熒光光譜法[3-5]、原子吸收光譜法[6-8]、比色法[9-10]、催化極譜法[11]、電感耦合等離子體原子發射光譜法[12-14]、電感耦合等離子體質譜法[15-16]等。與其他方法相比較,電感耦合等離子體質譜法具有靈敏度高、檢出限低、測定速度快、線性范圍寬等優點。本文采用微波消解進行樣品前處理,電感耦合等離子體質譜法測定農產品(水稻、小麥、玉米、圓白菜、菠菜、茶葉)中鍺的含量,同時采用國家一級有證標準物質進行方法驗證,結果證明該方法可靠準確。
1? ? 材料與方法
1.1? ? 儀器和試劑
iCAP RQ型電感耦合等離子體質譜儀,美國賽默飛公司生產,其主要工作參數見表1;ETHOS UP型微波消解儀,意大利Milestone公司生產。硝酸,北京化學試劑研究所提供,BV-Ⅲ級;高純水,電阻率≥18.2 MΩ·cm,為GB/T 6682 規定的一級水;100 μg/mL Ge單元素標準溶液,國家標準物質研究中心提供。
1.2? ? 樣品前處理
選擇6種農產品水稻、小麥、玉米、圓白菜、菠菜、茶葉有證標準物質,準確稱取0.500 0 g(精確至0.001 g),分別標記為GBW10010、GBW10011、GBW10012、GBW10014、GBW10015、GBW10016,置于微波消解內罐中,同時做試劑空白試驗。加入5 mL硝酸,加蓋放置2 h,旋緊罐蓋,置于微波消解儀中,微波消解儀按表2的步驟進行消解。待消解儀程序停止后取出轉子,緩慢打開罐蓋排氣,用少量超純水沖洗內蓋,將消解好的溶液轉移至25 mL容量瓶中,定容后搖勻。
1.3? ? 樣品測定
開機點火,設定儀器條件,穩定30 min后,由低到高依次測定標準系列,計算工作曲線線性相關性,分析樣品。
2? ? 結果與分析
2.1? ? 內標元素及分析同位素的選擇
內標元素的選擇原則,被測溶液中不含所選內標且該內標元素的測定干擾較少,質量數與被測元素比較接近,本文選擇103Rh作為內標元素。
Ge主要有70Ge、72Ge、74Ge等3個同位素,70Ge受到干擾非常嚴重;72Ge受到16O、56Fe和14N的影響很大,空白值很高;16O、58Ni對74Ge的分析線也有影響。因此,采用數學校正方程消除干擾,校正方程為-0.116 645×Se,選用74Ge作為分析線,測定結果基本沒有影響。
2.2? ? 標準曲線及方法檢出限
將鍺標準儲備液稀釋10倍得到10 μg/mL鍺標準溶液,分別移取0、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 mL,置于一組100 mL容量瓶中,加硝酸至酸度為3%,定容得到一組校準工作溶液,其濃度分別為0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 μg/L。鍺標準溶液的質量濃度與其吸光度成線性關系,相關系數為0.999 8。
根據IUPAC的規定,試驗對空白樣品溶液平行測定12次,計算標準偏差,以3倍標準偏差作為方法的檢出限,結果為0.025 mg/kg。
2.3? ? 方法準確度和精密度
選取農產品成分分析標準物質水稻(GBW10010)、小麥(GBW10011)、玉米(GBW10012)、圓白菜(GBW10014)、菠菜(GBW10015)、茶葉(GBW10016)有證標準物質,按照上述試驗方法,在最佳化條件下平行測定12次,計算相對誤差(RE)和相對標準偏差(RSD),以衡量方法的準確度和精密度。結果表明,RSD<8%(表3),滿足實際樣品的分析要求。
2.4? ? 加標回收率
取3份樣品,水稻、小麥和玉米,按照試驗步驟微波消解處理,采用標準加入法,測定回收率,結果如表4所示。可以看出,回收率在90%~110%之間,符合樣品分析的要求。
3? ? 結論
臨床研究發現,鍺對多種疾病有良好的治療作用。因此,如何測定農產品中的鍺含量及保證測定結果的準確性尤為重要。本文采用微波消解法消解農產品水稻、小麥、玉米、圓白菜、菠菜、茶葉,采用電感耦合等離子體質譜法測定鍺元素含量,方法簡單快速,檢出限低,準確度和精密度均滿足要求,分析結果相對準確可靠。
4? ? 參考文獻
[1] 李丹,李彪.痕量鍺的分析進展[J].冶金分析,2010,20(12):33-38.
[2] 劉鳳,強紅,鄒洪,等.鍺的分析方法進展[J].冶金分析,2003,23(5):25-32.
[3] 史建波,董紀珍,譚春華,等.流動注射在線共沉淀分離富集HG-AFS測定痕量鍺[J].理化檢驗-化學分冊,2001,37(8):357-359.
[4] 劉先國,方金東.氫化物發生-原子熒光光譜法測定地質試樣中的痕量鍺[J].光譜實驗室,2002,19(1):140-142.
[5] 肖靈,張培新,胡月華.原子熒光光譜法測定地址樣品中的痕量鍺[J].巖礦測試,2001,23(3):231-234.
[6] 董銀根,蘇志蔚,沈惠君,等.火焰原子吸收光譜測定微量鍺的研究[J].光譜學與光譜分析,1994,11(2):109-112.
[7] 劉敬東,林茂青,肖克.石墨爐原子吸收光譜法測定巖石中的鎵、銦、鍺[J].化學分析計量,2003,12(1):31-33.
[8] 繆禮信.溶劑萃取原子吸收法連續測定地質樣品中鎵、銦、鉈[J].分析化學,1998,16(10):918-920.
[9] 彭翠紅,奚長生.微量稀散元素鎵銦鍺分光光度測定法[J].廣東化工,2002,6(1):34-37.
[10] 林發,黃美新.分光光度法測定煤矸石中微量鍺[J].冶金分析,1996(6):38-40.
[11] 木志堅.土壤全鍺的催化極譜法測定[J].分析化學,1998,26(7):916-918.
[12] 謝柏華,白杰.硫酸溶樣電感耦合等離子原子發射光譜法(ICP-AES)測定鈷白合金中的鍺[J].中國無機分析化學,2015,5(3):70-73.
[13] 明芳,王倩.ICP-AES法測定粉煤灰中的微量鍺[J].輕金屬,2006,11(3):33-36.
[14] 孫洪濤,王志萍,王巧,等.ICP-AES法測定鈹合金中的銀、鍺和鈷量[J].輕金屬,2006,11(3):33-36.
[15] 程秀花.封閉酸溶樣ICP-MS法直接測定地質樣品中鎵、銦、鉈、鍺[J].分析試驗室,2015,10(34):1204-1208.
[16] 楊小麗,張勤,鄒棣華.硫酸溶樣電感耦合等離子體質譜法測定巖石樣品中的鍺[J].礦產綜合利用,2016,18(4):78-81.