微波消解-I C P-O E S法同時測定臘梅花中的1 4種無機元素

張玲帆，張文清，夏瑋，劉鑫，陶衛，張磊

（1.華東理工大學分析測試中心，上海200237；2.華東理工大學化學與分子工程學院，上海200237）

臘梅（Chimonanthus praecox）為臘梅科臘梅屬植物，是我國傳統的庭院名花和園林綠化植物，具有很好的觀賞價值[1]。《本草綱目》中記載：“臘梅花味甘、微苦、采花炸熟，水浸淘凈，油鹽調食”，即是味道頗佳的食品。因此，臘梅花在食療中有著眾多的應用，它具有解暑生津、解毒生肌、順氣止咳之功效[2]。目前，對臘梅花活性成分的研究主要集中在揮發性成分的分析[3-5]和總黃酮含量的測定[6]，而其無機元素含量的檢測卻未見報道。電感耦合等離子體發射光譜（ICP-OES）法因具有靈敏度高、穩定性好、線性范圍寬、基體效應小、分析速度快以及多元素同時測定等優點而被廣泛應用于無機元素的檢測分析[7]。本文采用消解速度快、回收率高的微波消解技術[8]處理臘梅花樣品，建立了ICPOES 法對其中的 K、Ca、Mg、Fe、Al、Cu、Zn、Na、Mn、Ba、B、Ni、Pb、Cr共14種無機元素同時檢測的方法，為開發和利用臘梅資源的藥用價值提供了參考數據。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 710ES電感耦合等離子體發射光譜儀：安捷倫科技有限公司；AL104/01型電子天平：梅特勒-拖利多儀器上海有限公司；UPW-II-90Z優普系列超純水機：上海優普實驗有限公司；Excel微波消解儀：上海屹堯分析儀器有限公司。臘梅花由客戶提供。K，Ca，Mg，Na，Fe，Al，Cu，Zn，Mn，Ni，Pb，Cr，B，Ba 元素的標準儲備液（1 000 mg/L，上海市計量測試技術研究院）按要求逐級稀釋，硝酸，雙氧水均為優級純，實驗用水為18.2 MΩ超純水，載氣為99.996%的高純氬氣。實驗過程中所用玻璃儀器在使用前經稀酸浸泡過夜后，用蒸餾水沖洗干凈，干燥備用。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 ICP-OES儀器操作條件

電感耦合等離子體發射光譜儀的操作，見表1。

表1 ICP-OES儀操作條件Table 1 The operation conditions of ICP-OES

1.2.2 微波消解儀

臘梅花樣品采用微波消解法進行前處理時，所使用的條件見表2。

表2 微波消解儀的工作條件Table 2 The condition of microwave digestion

1.3 臘梅花樣品的前處理

隨機取臘梅花樣品20 g于干燥皿中，放入馬弗爐中，105℃下干燥24 h，取出，將所得的樣品碾成粉末，放入干燥器中備用。準確稱取約0.2 g（精確到0.000 1 g）臘梅花粉末樣品置于微波消解罐中，加入6 mL HNO3，1 mL H2O2于加熱板上80°C預處理，等到黃煙冒盡后取下，冷卻后裝好微波罐體按表2設置條件消解，消解程序完畢后，將消解罐取出，待冷卻后打開蓋，用純水定容到25 mL，上機測定。同時做試劑空白，平行樣，平行樣加標。

2 試驗結果與討論

2.1 前處理方法的選擇

針對臘梅花含有揮發油和黃酮等有機物的特點，對消解酸體系與用量，微波消解程序進行了實驗。采用濃HNO3、HNO3-H2O2按表2微波消解程序消解臘梅花粉末樣品。實驗現象表明，單一的濃HNO3消解后的溶液呈淡綠色，說明樣品未消解完全。而HNO3-H2O2體系，消解液為無色澄清的液體，這主要是因為加入適量的H2O2可以大大增強HNO3的消解能力并可以再短時間內完全消解好臘梅花中的油脂類物質。本實驗，采用HNO3∶H2O2=6∶1混合溶液消解臘梅花粉末樣品。

2.2 校準曲線與檢出限

待測元素的譜線選擇遵循共存元素干擾譜線少、靈敏度高、精密度好的原則，綜合考慮選擇出14種待測元素的最佳分析波長，見表3。

表3 14種無機元素的分析譜線、線型回歸方程、相關系數和檢出限Table 3 Analytical wavelengths，linear regression equations，correlation coefficients and detection limits for 14 inorganic elements

采用Agilent 710ES儀自帶的半定量文件，對處理好的樣品進行全掃描，可以大致測定樣品中元素的含量，以此來選擇待測元素的線性范圍。根據線性范圍，利用2%的HNO3溶液逐級稀釋，配制14種元素的混合標準溶液進行ICP-OES測定，繪制標準曲線并計算相關系數。在最佳的實驗條件下，測定消解后的空白11次，其結果的標準偏差的3倍為此方法檢出限（溶液），根據稱樣質量（以 0.2 g計），定容體積（25 mL），可以計算出固體樣品中的方法檢出限，數據見表3。結果顯示，14種無機元素在0 mg/L～1.0 mg/L或0 mg/L～10 mg/L范圍內線型相關系數均大于0.999，臘梅花固體中的檢出限為0.23 mg/kg～1.4 mg/kg。

2.3 樣品檢測和精密度

準確稱取干燥好的臘梅花粉末樣品3份，質量分別為 m1為 0.220 0 g，m2為 0.200 9 g，m3 為 0.198 5 g。按照表2中的條件加入6 mL HNO3和1 mL H2O2進行微波消解，定容到25 mL；利用ICP-OES的最佳測定條件進行樣品分析，取其平均值，計算相對標準偏差，數據見表4。

表4 臘梅花中14種無機元素的含量及方法的相對標準偏差Table 4 The contents of 14 elements in chimonanthus praecox and RSD of the analytical method

從表4中可以看出，臘梅花中無機元素含量差異很大，其中K的含量高達2.47%；Ca、Mg含量也很高，分別為 0.30%和 0.18%；而 Na，Al，Fe，Zn，Cu，Ba，B，Ni，Mn，Pb，Cr含量相對較低，為幾個至幾百個 mg/kg之間。再者，所有元素的相對標準偏差均小于4%，表明分析方法具有良好的精密度。

2.4 加標回收率與準確度

準確稱取0.200 0 g臘梅花粉末樣品3份于消解罐中，在其中再加入一定量的標準溶液。在相同的儀器操作條件下測定溶液中14種無機元素的含量，按照加標量、測定值以及本底值的關系計算出方法的加標回收率，取3次的平均值，數據見表5。

從表中的數據可以得出，14種待測元素的加標回收率在96.1%～110.0%之間，說明方法準確度高，可以用來檢測臘梅花中的無機元素。

表5 加標回收率Table 5 Results of recoveries（N=3）

3 結論

本文通過HNO3和H2O2的混合體系（v/v=6∶1）對臘梅花樣品進行微波消解前處理，采用電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）檢測其中14種無機元素。結果表明，臘梅花中的無機元素以K含量最高（2.47%），Ca、Mg次之，其他11種元素在mg/kg水平。方法檢出限為0.23 mg/kg～1.4 mg/kg；加標回收率在96.1%～110.0%之間，相對標準偏差小于4%，適合于同時檢測臘梅花中的無機元素，為進一步研究臘梅花提供了科學依據。

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