ICP-AES法測(cè)定山葡萄籽中無(wú)機(jī)元素

劉敏，張嵐，葛紅娟，宋春梅

（吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林吉林132013）

ICP-AES法測(cè)定山葡萄籽中無(wú)機(jī)元素

劉敏，張嵐，葛紅娟，宋春梅*

（吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林吉林132013）

采用濕法消解技術(shù)處理樣品，建立了ICP-AES法測(cè)定山葡萄籽中Ca、K、P、Mg、Al、Mn、Fe、Cu、Zn、Sn、Mo、Cr、Ni、Pb、Cd、V、Co和Hg18種無(wú)機(jī)元素的方法。結(jié)果表明：山葡萄籽中含有種類(lèi)豐富的無(wú)機(jī)元素，含量依次為Ca＞K＞P＞Mg＞Al＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn＞Sn＞Mo＞Cr＞Ni＞Pb＞Cd＞V＞Co＞Hg，其中Pb、Cd、V、Co和Hg含量均＜0.1mg/kg，該方法的RSD為1.0%～20.8%（n＝10），平均加標(biāo)回收率98.33%～102.96%（n=6）。該方法精密度高、重現(xiàn)性好，完全滿足山葡萄籽中無(wú)機(jī)元素的測(cè)定的要求。結(jié)合前人研究成果，揭示了山葡萄籽具有較高的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值。

ICP-AES；山葡萄籽；無(wú)機(jī)元素

山葡萄為葡萄科葡萄屬植物，在我國(guó)主要分布于吉林省的長(zhǎng)白山地區(qū)和黑龍江省的小興安嶺地區(qū)，遼寧、河北、陜西、山東等省份也有少量分布。山葡萄主要用來(lái)釀酒和制作飲料，在生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的大量的山葡萄籽[1]。研究發(fā)現(xiàn)，葡萄籽中含有葡萄籽油、原花青素、白藜蘆醇、和單寧等功能性成分，這些成分均具有較高的營(yíng)養(yǎng)與保健功能[2-4]。關(guān)于檢測(cè)山葡萄籽中無(wú)機(jī)元素的研究報(bào)道并不多。

ICP-AES具有靈敏度高、檢出限低、精密度好、基體效應(yīng)小、分析速度快，可多元素同時(shí)測(cè)定等特點(diǎn)，是一種較為理想的多元素測(cè)定方法[5]。本研究利用濕法消解處理山葡萄籽樣品，結(jié)合ICP-AES技術(shù)測(cè)定樣品中的18種無(wú)機(jī)元素含量，為葡萄籽的保健產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了參考[6]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

山葡萄籽：市售。

1.1.2 試劑

硝酸（優(yōu)級(jí)純）、高氯酸（優(yōu)級(jí)純）：購(gòu)自天津市凱信化學(xué)工業(yè)有限公司；Ca、K、P、Mg、Al、Mn、Fe、Cu、Zn、Sn、Mo、Cr、Ni、Pb、Cd、Ni、V、Co、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液：購(gòu)自中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，儲(chǔ)備液濃度1 000μg/mL，用前配制成使用濃度進(jìn)行測(cè)定；超純水，實(shí)驗(yàn)室用蒸餾水經(jīng)美國(guó)密里博超純水機(jī)二次超純制備。

1.2 儀器

微型植物粉碎機(jī)：天津市泰勒特儀器有限公司；OPTIMA2100DV電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：美國(guó)PE公司；Winlab 32操作軟件；C-MAGHP10數(shù)顯電加熱板：德國(guó)IKA。

1.3 ICP-AES工作條件

射頻功率1300W；等離子氣體，高純氬氣15L/min；輔助氣，空氣0.2 L/min；霧化氣，高純氬氣0.8 L/min；溶液提升量1.5mL/min；觀察位置自動(dòng)優(yōu)化。

1.4 樣品處理

葡萄籽干燥后，用微型植物粉碎機(jī)粉碎，過(guò)40目篩，分析天平精確稱(chēng)取樣品5 g，置于200mL磨口消解瓶中，加入兩粒玻璃珠，精確量取20mLHNO3和5mLHClO4同時(shí)加入消解瓶中，放置12 h左右。在消解瓶上安裝冷凝回流裝置，放置在數(shù)顯電熱板上緩慢加熱，直至樣品溶液呈現(xiàn)無(wú)色透明狀，濃縮至1mL左右，消化結(jié)束。將消解液轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶中，用少量超純水多次沖洗消解瓶和冷凝管，定容至刻度，待測(cè)。空白溶液處理方法同上。

1.5 檢測(cè)方法

ICP-AES（電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法），在儀器最佳工作條件下，將處理好的樣品消解液和空白液分別導(dǎo)入光譜儀中，以ICP-AES直接進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果

2.1 分析線的選擇及方法檢出限

分析線的選擇主要遵循共存元素干擾譜線少，靈敏度高，精密度好等原則。本實(shí)驗(yàn)所選分析線綜合考慮選擇出各元素的最佳分析波長(zhǎng)，具有強(qiáng)度值和信噪比較大，背景等效濃度較低，基體效應(yīng)和干擾等效濃度較小等特點(diǎn)[7]。在儀器的最佳測(cè)試條件下，測(cè)定濕法消解后的空白溶液10次，得出各元素儀器檢出限。元素波長(zhǎng)及檢出限見(jiàn)表1。

2.2 校準(zhǔn)曲線

根據(jù)各元素在樣品中的不同含量水平，用5%的硝酸逐級(jí)配制18種無(wú)機(jī)元素的混合標(biāo)樣溶液進(jìn)行ICP-AES測(cè)定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計(jì)算相關(guān)系數(shù)，相關(guān)系數(shù)結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 分析線及元素檢出限Table1 Analytical linesand detection lim itsof theelements

表2 回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table2 Regression equationsand correlation coefficientsof calibration curvesof theelem ents

2.3 樣品中各元素的測(cè)定及對(duì)分析方法質(zhì)量的評(píng)價(jià)

按照上述所建立的濕法消解程序及測(cè)定條件進(jìn)行樣品中18種無(wú)機(jī)元素的分析，各樣品平行處理10份，取平均值為測(cè)定結(jié)果，并考察方法的精密度，同時(shí)各樣品添加適量的混合標(biāo)樣溶液來(lái)分析方法的平均加標(biāo)回收率，結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3中可以看出，各種無(wú)機(jī)元素含量由高到低依次為Ca＞K＞P＞Mg＞Al＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn＞Sn＞Mo＞Cr＞Ni＞Pb＞Cd＞V＞Co＞Hg，所有元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于2.08%，平均加標(biāo)回收率在98.33%～102.96%之間，表明該分析方法準(zhǔn)確度較高精度較好。

表3 葡萄皮渣中各元素的平均含量及分析方法的RSD（n=10）和回收率（n=10）Tab le3 Average contentsof theelem ents in grape pom aceaverage RSD（n=10）and recovery（n=10）of theanalyticalmethod

3 討論

ICP-AES法相對(duì)于原子吸收法和原子熒光法具有基體干擾少的優(yōu)點(diǎn)，所測(cè)定的18種元素之間在峰型上無(wú)干擾，但氣體的流量對(duì)測(cè)定的靈敏度有一些影響，為達(dá)到最佳的檢出效果，可通過(guò)調(diào)高發(fā)射功率和霧化器壓力調(diào)節(jié)檢出限位置[8-9]。

礦物質(zhì)元素是人體所必須的營(yíng)養(yǎng)素之一，它們?cè)跈C(jī)體的生理功能中發(fā)揮著重要的作用[7]。本研究利用ICP-AES法測(cè)定山葡萄籽中18種無(wú)機(jī)元素結(jié)果發(fā)現(xiàn)：常量元素Ca、K、P、Mg含量極高，人體必需微量元素Mn、Fe、Cu、Zn、Sn含量不容忽視，Mo、Ni、V、Co含量相對(duì)較少，Cr、Pb、Cd和Hg等對(duì)人有害的重金屬含量極低。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出山葡萄籽含有豐富的能保證人體生理機(jī)能正常發(fā)揮的必需的礦物元素，這與其補(bǔ)鈣、降血脂、降血壓、提高人體免疫力的作用有一定的相關(guān)性。從礦物元素的角度看，山葡萄籽營(yíng)養(yǎng)豐富，功能多效，具有開(kāi)發(fā)成保健品的潛在價(jià)值。

4 結(jié)論

山葡萄籽中含有種類(lèi)豐富的無(wú)機(jī)元素，含量依次為Ca＞K＞P＞Mg＞Al＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn＞Sn＞Mo＞Cr＞Ni＞Pb＞Cd＞V＞Co＞Hg，其中Pb、Cd、V、Co和Hg含量均＜0.1mg/kg，該方法的RSD為1.0%～20.8%（n＝10），平均加標(biāo)回收率98.33%～102.96%（n=6）。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明山葡萄籽具有較高的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值。

[1]姜貴全,牛佳牧,方桂珍.吉林地區(qū)山葡萄籽中活性成分及脂肪酸組成的比較研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(23):6096-6097

[2]Antonia Llobera,Jaime Cafiellas.Dietary fibre contentand antioxidantactivity ofManto Negro red grape(Vitis vinifera):pomace and stem[J].Food chemistry,2007,101(2):659

[3]Lisiane dos Santos Freitas,Rosingela Assis Jacques,Marc Frangois Richter,etal.Pressurized liquid extraction ofvitamin E from Brazilian grape seed oil[J].Journal of Chromatography A,2008,1200(1): 80-83

[4]吳嘉慧,袁春龍,宋洋波.葡萄籽功能性成分及其應(yīng)用[J].日用化學(xué)工業(yè),2011,41(3):216-221

[5]馬娜娜,張靜,萬(wàn)力,等.微波消解-ICP-AES法測(cè)定葡萄皮渣中生命元素[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2012,33(7):114-117

[6]張嵐,劉瑩,宋春梅.ICP-AES測(cè)定長(zhǎng)白山酸漿果實(shí)無(wú)機(jī)元素[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2010,27(3):888-891

[7]李浡,李雙石,章宇寧.不同品種葡萄皮渣中常量元素和微量元素的測(cè)定[J].食品與機(jī)械,2013,11(9):59-62

[8]郭艷,張江萍,劉和.微量元素硒在園藝植物中的生理功能研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)報(bào),2013,29(1):76-79

[9]楊開(kāi),晉浙,胡君榮,等.12種花粉中20種常量和微量元素的ICP-AES法測(cè)定[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2010,10(3):227-232

Determ ination of Inorganic Elements in W ild Grape Seed by ICP-AES

LIUMin，ZHANG Lan，GEHong-juan，SONGChun-mei*
（Jilin Medical College，Jilin 132013，Jilin，China）

An Inductively Coupled Plasma atomic emission spectrometry（ICP-AES）for determination of the contentsof18 inorganic elements（Ca，K，P，Mg，Al，Mn，F(xiàn)e，Cu，Zn，Sn，Mo，Cr，Ni，Pb，Cd，Ni，V，Co and Hg）in wild grape seed afterwet digestion of the sample had been established.The results showed that the inorganicelementspeciesingwild grapeseed areabundant，and the contentisCa＞K＞P＞Mg＞Al＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn＞Sn＞Mo＞Cr＞Ni＞Pb＞Cd＞Hg＞V＞Co＞Hg，The contentsof Pb，Cd，V，Coand Hgwere less than 0.1mg/kg.The relative standard deviationswere from 1.0%to 20.8%（n=10），and the average recoveries were from 98.33%to 102.96%（n=6）under the optimized conditions.Repeated validations indicated that this methodwasprecise，sensitiveand reproducible for the determination ofbiologicalelements in variouswild grape seed.The comprehensive research resultsof the authorsand previous researchers show thatwild grape seed has highnutritionand health protection value.

ICP-AES；wild grapeseed；inorganic elements

2014-05-05

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.23.032

吉林省教育廳項(xiàng)目（吉教科合字[2011]第285號(hào)）

劉敏（1984—），女（漢），助理實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要從事食物營(yíng)養(yǎng)成分分析工作。

*通信作者：宋春梅（1964—），女（漢），教授，碩士，主要從事食物營(yíng)養(yǎng)與慢性病預(yù)防研究。