連續光源火焰原子吸收法同時測定薏苡中金屬元素

梁藝馨，劉康書，蔡　秋，李　娜（貴州出入境檢驗檢疫局綜合技術中心，貴州貴陽550081）

連續光源火焰原子吸收法同時測定薏苡中金屬元素

梁藝馨，劉康書，蔡秋，李娜
（貴州出入境檢驗檢疫局綜合技術中心，貴州貴陽550081）

摘要：建立一種新的高分辨率連續光源火焰原子吸收光譜法以同時測定薏苡中Cu、Fe、Mn和Ca。樣品采用濕法消解處理樣品，用連續光源原子吸收光譜儀對薏苡中Cu、Fe、Mn和Ca的含量進行檢測，并對精密度，檢出限和回收率進行分析。結果表明：測定薏苡中Cu、Fe、Mn、Ca含量分別為4.457、42.63、15.84、66.63 mg/kg，方法檢出限分別為0.005 4、0.015、0.004 1、0.15 mg/L，精密度為0.96%～3.4%，回收率為93.4%～106.8%。本方法可實現一次進樣連續測定Cu、Fe、Mn、Ca，適用于食品中多種金屬元素的快速測定。

關鍵詞：高分辨率連續光源；原子吸收光譜法；薏苡；金屬元素

薏苡又名薏苡仁、薏仁米、草黍子、六谷子、起實、菩提珠等，為禾本科植物，既是一種中藥藥材，也是日常生活常見的食物。薏苡含淀粉，供食用或釀酒，雖為谷類，但其脂肪和蛋白質含量較為豐富[1]。近年來也有研究證明，薏苡含有豐富的生物活性成分，例如甘油三酯、薏苡內酯、薏苡多糖、茲醇類化合物等有效成分[2]，這些有效成分使薏苡在抗癌、抗衰老、降血壓和降血糖方面有顯著療效[3-5]。此外，薏苡中無機元素含量較高[6]，無機元素在人及動物體內總量不超過體重的4%～5%，但卻是人體不可缺少的成分，不同元素對身體的健康起著重要作用。由于薏苡各種豐富的活性成分，使其在保健食品方面研究和開發有著極大的潛力和空間，因此，能夠準確測定薏苡中無機元素的含量是十分重要的。

當前，原子吸收法已成為無機元素定量分析應用的基本方法之一[7-13]，其選擇性強、靈敏度高、精密度好、抗干擾能力強等特點已得到廣泛認同。連續光源原子吸收法與普通原子吸收相比，能更精確地校正背景，達到的檢出限更低，對于高鹽基體中微量元素的檢測效果更好[14]。在同時測量多種元素時，大大地提高了檢測效率和試驗分析的靈敏度。儀器采用了高壓短弧氙燈、DEMON分光系統和線陣CCD檢測器，與傳統的銳線光源AAS相比，在分析性能等方面具有獨特的優勢和其他的潛力[15]。自2004年第一臺連續光源原子吸收光譜儀誕生以來，連續光源原子吸收光譜法已廣泛應用于環境[16]、冶金[17]及食品安全檢測[18-22]等領域。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

貴州興仁縣所產薏苡成品；濃HNO3（優級純）、HClO4（優級純）、LaCl3（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；混合酸（硝酸∶高氯酸=4∶1，體積比）；Cu、Fe、Mn、Ca標準儲備溶液（1 000 mg/L）：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；超純水：貴州出入境檢驗檢疫局綜合技術中心食品實驗室自制。

1.2儀器與設備

ContraAA300連續光源火焰原子吸收光譜儀：德國耶拿分析儀器股份公司。

1.3方法

1.3.1測定條件

ContrAA300連續光源火焰原子吸收光譜儀測定Cu、Fe、Mn、Ca元素的儀器條件及參數如表1。

表1　連續光源火焰原子吸收光譜儀工作條件Table 1　Determination conditions of continuum source flame atomic absorption spectrometry

1.3.2混合標準溶液的配制

分別將1 000 mg/L Cu、Fe、Mn、Ca標準儲備溶液用20g/LLaCl3溶液進行逐級稀釋[23]，配制成Cu、Fe、Mn、Ca濃度分別為0.2 mg/L～2.0 mg/L、0.5 mg/L～6.0 mg/L、0.5 mg/L～4.0 mg/L、2 mg/L～10 mg/L的混合標準溶液。

1.3.3樣品處理

將樣品磨碎打碎儲存于食品級PE塑料包裝袋中，采用濕法消解。稱取2.0 g（精確至0.1 g）試樣置于廣口錐形瓶中，加入20 mL混合酸（硝酸∶高氯酸=4∶1，體積比）后加蓋浸泡過夜，置于電熱板上，加熱至120℃進行消解，直至樣品在錐形瓶中冒白煙，消化液逐漸變為無色透明，160℃下趕酸直至消化液近干，消解完全。待冷卻至室溫后，用滴管將20 g/L氯化鑭溶液少量多次洗滌錐形瓶，把樣品消化液洗入25 mL容量瓶中，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，搖勻，同時制備試劑空白。

樣品待測元素與標準溶液在相同條件下進行測定，按下列公式計算出各待測元素的質量分數：

式中：ω為樣品中金屬元素含量，mg/kg；ρ為樣品中待測元素質量濃度，mg/L；V為消解后樣品定容體積，mL；m為所稱取樣品的質量，g。

2　結果與分析

2.1繪制標準曲線

在連續光源火焰原子吸收光譜儀工作站中優化好測定元素的順序，將超純水作為參比溶液，將1.3.2中配制的混合標準溶液按順序進行測定，得到Cu、Fe、Mn、Ca的標準曲線如表2。2.2樣品測定結果及精密度

表2　回歸方程、相關系數和特征濃度Table 2　Regression equations，correlation coefficients and characteristic concentrations

得到各元素標準曲線后，相同條件下對樣品進行測定，平行測定6次，按1.3.3中公式計算樣品中各待測元素的質量分數，試驗結果如表3。

表3　薏苡中Cu、Fe、Mn、Ca含量Table 3　Contents of Cu、Fe、Mn and Ca in Coix seed

由表2可知薏苡中Cu、Fe、Mn、Ca含量分別為4.457、42.63、15.84、66.63 mg/kg；精密度為0.96%～3.4%，由此可見本法測定薏苡中Cu、Fe、Mn、Ca穩定性較好。

2.3方法檢出限

按1.3.1條件，對各待測元素空白進行平行11次測定，按照3倍標準偏差除以斜率計算，得到Cu、Fe、Mn、 Ca的檢出限分別為：0.005 4、0.015、0.004 1、0.15 mg/L，數據如表4所示。

由以上結果可知，Cu、Fe、Mn、Ca分別在質量濃度范圍 0.005 4 mg/L～2.0 mg/L、0.015 mg/L～6.0 mg/L、0.004 1 mg/L～4.0 mg/L、0.15 mg/L～10.0 mg/L呈良好線性關系，相關系數分別為0.999 0、0.998 0、0.998 5和0.999 9，結果較為理想。

表4　方法檢出限數據Table 4　Detection limits data of the established method

2.4加標回收試驗

用本方法在質量濃度為0.2 mg/L～2.0 mg/L范圍內各自分別進行了3個添加水平的回收率試驗。消解完全后在1.3.1條件下進行測定，用所得結果計算回收率，結果如表5所示。

表5　回收率試驗結果Table 5　Results of recovery rate test

由表4結果知，本方法測得Cu、Fe、Mn、Ca的回收率別為93.4%～99.3%、97.8%～106.8%、94.9%～98.6%、 99.5%～104.7%之間，滿足分析檢測要求，說明本方法準確可靠。

3　結論

本試驗以薏苡成品為樣品，采用濕法消解，使用連續光源火焰原子吸收光譜儀同時測定薏苡中Cu、Fe、Mn、Ca 4種金屬元素含量，試驗結果得出6次平行測定平均值分別為4.457、42.63、15.84、66.63 mg/kg，精密度0.96%～3.4%，加標回收率為93.4%～106.8%。本次試驗的方法準確度和穩定性好，一次進樣可同時按順序測定多個元素，相較于普通原子吸收光譜法節約時間，提升效率，為薏苡等谷類食品中重金屬元素的測定方法提供了參考。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.18.034

收稿日期：2015-05-04

基金項目：國家質檢總局科技計劃項目（2014IK112）；貴州省科技廳科技計劃項目（黔科合NZ[2013]3006）

作者簡介：梁藝馨（1990—），男（漢），助理工程師，碩士研究生，研究方向：食品、化妝品等理化分析檢測。

Simultaneous Determination of Metal Elements in Coix Seed by Continuum Source with Flame Atomic Absorption Spectrometry

LIANG Yi-xin，LIU Kang-shu，CAI Qiu，LI Na
（Guizhou Entry-Exit Inspection And Quarantine Bureau Technology Center，Guiyang 550081，Guizhou，China）

Abstract：This paper established a new method to determinate metal elements of Cu，Fe，Mn and Ca simultaneously in coix seed with high resolution-continuum source flame atomic absorption spectrometry. Samples were determinated of four elements，including copper，ferrum，manganese and calcium by wet digestion.The established method presented the contents of Cu，Fe，Mn and Ca in coix seed were determined to be 4.457，42.63，15.84，66.63 mg/kg.The limit of detection were 0.005 4，0.015，0.004 1，0.15 mg/L.The relative standard deviations were between 0.96%-3.4%with mean spike recoveries for these metal elements ranged from 93.4%-106.8%.This method achieved the aim of the determination of Cu，Fe，Mn，Ca simultaneously by one injection.It is suitable for rapid determination of multi-element in food.

Key words：high resolution-continuum source；atomic absorption spectrometry；coix seed；metal elements