原子吸收光譜法測定無花果中11 種金屬元素

伊海濤，任恩恒，李 萍，徐保立，陳夢瑤，張月東，董秀麗，韓勝濤

（山東省汶上縣檢驗檢測中心，山東濟寧 272500）

無花果（Ficus caricaL.）屬于桑科榕屬落葉小喬木，味甜，無毒，中醫上認為無花果主開胃、止瀉痢，治療五痔和咽喉痛，具有較高的藥用價值。基于此，市場上已經開發出了無花果蜜餞、無花果罐頭、無花果飲料、無花果酒等食品。有研究者得出無花果的藥用價值與其含有的金屬元素呈正相關[1]，但是隨著城鎮化步驟的加快、生活垃圾的富集以及農藥化肥的過渡使用等，重金屬污染越發不容忽視。有研究者對無花果中的微量元素進行分析，發現無花果中含有豐富的金屬元素[2-4]。

目前廣泛應用的消解方法是馬弗爐干灰化法和高氯酸濕法消解。干法灰化操作簡便，但高溫下Pb、Cd 和Zn 易流失，從而造成回收率偏低，且受人為因素影響；濕法消解耗時長，污染嚴重。在微波增壓罐內，微波和硝酸消解樣品，可以直接穿透樣品，內外同時受熱，瞬間達到預定條件，硝酸的氧化活性增加，樣品短時間內徹底消解，空白值低，也可以減少污染。但目前利用微波消解法對無花果中同時進行常量和微量元素分析的研究較少，且不同地域、不同品種金屬元素的含量不同；再加上隨著無花果種植的增加，加工鏈條不斷延伸，導致無花果中的營養成分更復雜。本研究采用火焰原子吸收光譜法對無花果（鮮樣）中的Mn、K、Fe、Cu、Zn、Mg、Ca、Ni、Na、Pb、Cd 等11 種金屬元素進行分析，旨在為當地無花果的開發利用提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

無花果購自汶上縣中都街道柳行居委無花果種植基地，從約1 000 kg 無花果鮮果中隨機抽取10 kg。

11 種金屬（Fe、Ca、Ni、Cu、Zn、Mg、Mn、K、Na、Pb、Cd）標準溶液濃度為100 mg/L，均購自國家標準物質研究中心，使用時用稀HNO3（5＋95）稀釋成所需的濃度。

H2O2、濃HNO3，均為優級純，國藥集團化學試劑有限公司；實驗用水為去離子水。

1.2 儀器與設備

PinAAcle900T 型原子吸收光譜儀，美國鉑金埃爾默公司；Fe、Ca、Ni、Cu、Zn、Mg、Mn、K、Na、Pb、Cd 空心陰極燈，美國鉑金埃爾默公司；METLER TOLEDO 型天平（精度為0.000 01 g），美國梅特勒公司；CEM-MARS 型微波消解系統，美國CEM公司。

1.3 方法

1.3.1 微波消解

采用微波消解的方法處理無花果[5]。將無花果洗凈，放在105～110 ℃烘箱內烘干至恒質量[1]，冷卻后再用瑪瑙研缽磨細研碎，最后用60 目篩子篩分。用0.2 mol/L 的HNO3浸泡消化罐1 h 左右，倒出HNO3后烘干消化罐。利用電子天平精確稱取0.200 g 樣品，置于微波消解內罐中，共稱6 個樣品。先用電熱板低溫加熱，除去試樣中的乙醇或二氧化碳，加入5～10 mL HNO3，加蓋放置1 h 或過夜，旋緊外罐，置于微波消解儀中消解（消解條件見表1）。待冷卻后取出消解罐，在電熱板上趕酸至1.0 mL 左右，趕酸溫度為140～160 ℃。冷卻后再將消化液轉移至50 mL 容量瓶中，加少量水，洗滌內罐和內蓋2～3 次，合并洗滌液于容量瓶中，用水定容至刻度，混勻備用。同時做空白和加標回收試驗[6-10]。

表1 微波消解樣品的實驗條件Table 1 Experimental conditions of microwave digestion

1.3.2 配制標準工作溶液

準確移取適量的各元素的標準工作儲備溶液，用稀HNO3稀釋成不同濃度的工作溶液，作為標準工作溶液系列[11-16]。各元素標準工作溶液濃度如表2 所示。

表2 標準工作溶液的配制Table 2 Preparation of standard working solution單位：mg/L

1.3.3 原子吸收光譜檢測條件

實驗所用的原子吸收光譜儀的工作條件如表3 所示。與測定標準溶液相同的實驗條件下，將空白溶液和樣品溶液分別導入原子化器，測定吸光度值，與標準系列比較定量[17-18]。

表3 原子吸收光譜儀的工作條件Table 3 Working conditions of atomic absorption spectrometer

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel 2010 軟件進行處理與分析。

2 結果與分析

2.1 標準工作溶液的回歸方程及其相關系數

按照表3 的工作條件，分別將表2 中的Mn、K、Fe、Cu、Ca、Ni、Zn、Mg、Na、Pb、Cd 不同濃度的標準溶液導入儀器，測定各系列標準溶液的吸光度，制作工作曲線，結果見表4。

表4 方法的回歸方程和相關系數Table 4 Regression equation and correlation coefficient of the method

2.2 方法學考察

2.2.1 精密度

將微波消解后的待測液用原子吸收光譜法（火焰）在實驗條件下測定，計算各金屬元素的含量，結果如表5所示。為保證測量結果的精密性，在實驗過程中每個樣品平行測定6 次，計算相對標準偏差，結果顯示各元素的相對標準偏差RSD均小于10%，說明該測定方法精密度較高，可靠性強。

2.2.2 加標回收率

對于原子吸收光譜法（火焰）測定的11 種元素，在樣品中分別加入一定量的標準液，驗證方法的準確度。測定結果如表6 所示。結果顯示，11 種金屬元素的加標回收率為84.17%～106.39%，說明原子吸收光譜（火焰）法可用于無花果中金屬元素的準確測定。

3 小結

實驗結果表明，供試無花果中含有較多的Ca、Mg、K、Zn、Fe 等微量元素，這些微量元素都是人體所必需的，對人體新陳代謝起重要作用；而重金屬Pb、Cd 未檢出，說明供試無花果中不含對人體有害的Pb、Cd 等重金屬元素。原子吸收光譜法（火焰）測定無花果中微量金屬元素，方法簡單、快速、準確、有效，所得數據可為無花果的實際應用提供科學的量化依據，并為合理可發利用無花果資源，深入研究其營養作用提供依據。下一步對無花果中其他金屬元素的分析研究也可以使用該方法。