微波消解-ICP-MS測定香椿芽中微量元素含量

丁素君

（漯河醫學高等專科學校，河南漯河462002）

微波消解-ICP-MS測定香椿芽中微量元素含量

丁素君

（漯河醫學高等專科學校，河南漯河462002）

建立香椿芽中 Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Cr、Al8 種元素的電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）測定方法。采用樣品微波消解，以In為內標，ICM-MS測定各元素含量。結果表明該法精密度RSD值0.98%～1.31%，回收率98.2%～101.2%，檢出限0.011μg/mL～0.037μg/mL。該法靈敏、準確、快捷，符合香椿芽中微量元素測定要求。

微波消解；電感耦合等離子體質譜法；香椿芽；微量元素

香椿[Toona sinensis（A.Juss.）Roem]為一種性涼、味苦保健美食，主治瘡瘍、脫發、目赤、肺熱咳嗽等。香椿葉和芽有止血、活血、清神明目、消除疲勞、防暑降溫及治療糖尿病等功效，這些功效與其微量元素含量有密切關系[1]。因此，測定香椿芽微量元素的含量具有一定意義。目前香椿芽中微量元素含量的測定方法多采用火焰原子吸收光譜法[2-3]。本研究采用硝酸與雙氧水作為消化液，微波消解樣品，電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS） 快速測定樣品中 Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Cr、Al等元素的含量，為香椿芽的開發和利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent 7700X 型 ICP-MS：Agilent，美國；CEM Marsxp微波消解儀：CEM公司，美國；Milli-Q Academic超純水處理系統：Millipore公司，美國。

Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Cr、Al標準溶液（國家標準物質研究中心，1 000 μg/mL）；內標溶液為 In（國家標準物質研究中心，1 000μg/mL）；調諧液為 Co、Ce、Y、Tl（國家標準物質研究中心，100 μg/mL）。

硝酸、過氧化氫等（優級純，德國Merck）。

1.2 混合標準液和內標液的制備

將標準溶液用2%硝硝酸逐步稀釋，配制成標準混合溶液，其中 Ca、Mg、Fe的質量濃度梯度為 0、10、50、100、150 μg/mL，Mn、Cu、Zn、Cr、Al的質量濃度梯度為0、2、8、10、15μg/mL。精密吸取內標溶液 In（100 μg/mL）適量，稀釋至1 μg/mL，作為內標溶液。

1.3 樣品處理

新鮮的香椿芽洗凈，105℃烘箱內烘干，粉碎機粉碎，過60目的篩，準確稱取1.000 2 g的樣品于聚四氟乙烯消解罐中，加入濃硝酸6 mL，室溫反應30 min，加入30%過氧化氫2 mL。按消解程序加熱消解，消解完畢，冷卻后轉移至50 mL PET塑料瓶中，超純水定容，待測。同法做試劑空白。

表1 微波消解程序Table 1 Microwave digestion procedure

1.4 儀器優化

采用 1 μg/mL 的 Co、Ce、Y、Tl的調諧液對儀器進行優化，優化后的工作參數見表2。

表2 ICP-MS工作參數Table 2 ICP-MS work parameters

1.5 測試方法

調諧液優化儀器指標，儀器靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率等符合測定要求后，調節P/A因子。將樣品溶液、標準系列、試劑空白等分別引入儀器，開始測定。

2 結果與分析

2.1 微波消解的選擇

比較 HNO3，HNO3-H2SO4，HNO3-H2O2，HNO3-HCLO4等消解體系的消解效果，最終選擇HNO3-H2O2為消解體系，氧化性較強，而且過氧化氫加入硝酸中，能降低硝酸量，降低氮氣的釋放，降低消解溫度，樣品加速消化。硝酸含有O、N和H元素，與氣體類似，過氧化氫同水相似，兩者均不會產生多原子離子干擾。

2.2 質譜的干擾與校正

2.2.1 同位素的選擇

選擇的 Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Cr、Al質量數分別為 57、55、63、66、40、24、50、27。這幾種質量數的同位素豐度較高，能提高檢測靈敏度，排除同量異位素的干擾[4]。

2.2.2 基體效應及其校正

基體效應容易對待測元素產生抑制作用，在線加入內標可消除或補償基體效應。選擇內標元素為In，該元素在樣品中含量極低或者沒有，質量數以及電離能基本與待測元素接近。因此，選擇1 μg/mL的In作為內標，依據實測內標響應值與預期內標響應值的比值）來校正非內標元素的響應值，能改善儀器的準確性和精密度[5]。

2.3 線性范圍

在優化的條件下，進樣系統采集空白、標準溶液系列以及內標溶液，儀器自動繪制標準曲線。得到各元素的線性方程和相關系數。結果顯示，Fe、Ca、Mg在0～150 μg/mL，Zn、Mn、Cr在 0～15 μg/mL 內，相關系數均>0.999 6，線性關系良好，見表3。

表3 8種元素線性關系Table 3 Linear relationship of eight element

2.4 方法檢出限

取試劑空白連續進樣11次，以測量值標準偏差（δ）的3倍（3δ）除以相應元素標準曲線的斜率，得方法的檢出限在 0.000 6 μg/mL～0.037 μg/mL。見表 4。

表4 方法的檢出限Table 4 Method detection limit μg/mL

2.5 穩定性試驗

準確量取“1.2”項下制備，2℃保存的香椿芽的供試品溶液，分別于 0、2、4、6、8、16、24 h 對相關元素重復測定，計算各元素的平均值和RSD。結果顯示，各元素的RSD均<5%，表明各元素在24 h內測定結果穩定。見表5。

表5 穩定性試驗Table 5 Stability test

2.6 重復性試驗

準確秤取樣品1.000 1 g，參照樣品處理方法進行處理，分別取樣平行測定5次，計算各元素平均含量和RSD。結果顯示各元素的RSD均小于5%，表明重復性較好。見表6。

表6 重復性試驗Table 6 Repeatability test

2.7 精密度和加標回收試驗

精密稱取過60目香椿芽粉末約0.5 g于微波消解罐，精密加入等量的各元素標準溶液適量，然后參照樣品處理方法進行處理，“1.4”項方法進行測定，平行試驗5份，以加標前后測定的含量平均值計算各元素的回收率。結果顯示，回收率在98.2%～101.2%之間，能滿足試驗要求。RSD范圍0.98%～1.31%，均＜5%，說明該方法精密度較高。見表7。

2.8 樣品分析測定

精密稱取過60目香椿芽粉末約1.000 2 g，參照樣品供試液制備方法制備，平行試驗2份，測定，計算含量，見表8。

表7 加樣回收率Table 7 Sample recovery rate

表8 樣品各元素含量Table 8 Each element content of samples

3 結論

本文建立了微波消解-ICP-MS檢測香椿芽中微量元素含量的測定方法，該方法操作簡單，基體干擾少，分析速度快、靈敏度高、精密度加標回收良好，適合于大批量樣品的檢測。

[1] 葛多云,鄒盛勤.香椿葉中氨基酸和營養元素分析[J].微量元素與健康研究,2005,22(6)：23-24

[2] 陳叢瑾,覃雯,莫利書,等.ICP-AES法同時測定不同月份香椿不同部位中的微量元素[J].中國食品學報,2010,10(3)：233-238

[3] 陳瑞,曹葉霞.微波消解-火焰原子吸收光譜法測定香椿葉中微量元素[J].廣東化工,2009,36(8)：221,230

[4] 遲曉峰,矯曉麗,冀恬,等.ICP-MS法測定不同采收時間寬葉蕁麻中微量元素含量[J].光譜學與光譜分析,2012,32(5)：1381-1383

[5] 王道寬,黃朝章,吳清輝,等.磁固相萃取-ICP-MS法分析福建煙區水樣中無機砷的形態[J].煙草科技,2013(9)：63-67

Determination of Trace Elements in Burgeon of Toona sinesis Roem by Microwave Digestion and ICP-MS

DING Su-jun
（Luohe Medical College，Luohe 462002，Henan，China）

To establish a method for Fe，Mn，Cu，Zn，Ca，Mg，Cr，Al in burgeon of Toona sinesis Roem by microwave digestion and inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）.The samples were digested by microwave method and then determined by ICP-MS with indium element as internal standard.Relative standard deviations of the method precision were between 0.98%-1.31%.The recovery rates were 98.2%-101.2%.Detection limits were 0.011 μg/mL-0.037 μg/mL.The method is sensitive，reliable，shortcut to the determination of elements analysis in burgeon of Toona sinesis Roem.

microwave digestion；ICP-MS；burgeon of Toona sinesis Roem；trace elements

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.14.033

丁素君（1982—），女（漢），講師，碩士，研究方向：分析化學。

2015-05-15