原子吸收光譜法測定花椒中的微量元素

吳史博

（南陽市質量技術監督檢驗測試中心，河南南陽473000）

原子吸收光譜法測定花椒中的微量元素

吳史博

（南陽市質量技術監督檢驗測試中心，河南南陽473000）

花椒樣品經前處理，采用火焰原子吸收光譜法測定其微量元素鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛的含量。結果表明，花椒中微量元素含量存在明顯差異，其中鉀、鎂含量豐富，鈉、鐵含量次之，錳、鋅、銅含量相對較少；重金屬鉛也有檢出，但符合國家衛生標準要求。此研究為進一步探討花椒高藥用價值與微量元素的關系奠定了基礎。

原子吸收光譜法；花椒；微量元素

花椒屬于蕓香科（Rutaceae）花椒屬（Zanthcxeylum L.）植物花椒（Zanthueylum bungeanum Muxim）的干燥成熟果實，花椒屬植物的化學成分主要有生物堿、酰胺、木脂素、香豆素、揮發油和脂肪酸等[1-2]。作為人們飲食生活，特別是烹制菜肴的重要佐料，花椒被廣泛認識并使用。但其不僅是主要的調味香料，也是傳統的藥用植物。花椒用作中藥，有溫中行氣、逐寒、止痛、殺蟲等功效，可治胃腹冷痛、嘔吐、泄瀉、血吸蟲、蛔蟲等癥，具有較強的抑菌、抗癌藥理活性[3-4]。微量元素在藥理活性的發揮中起著重要的協同作用，試驗采用原子吸收光譜法對花椒中的微量元素進行測定，以期為研究花椒的食用價值和藥用價值提供微量元素含量的參考數據。

1 材料與方法

1.1 材料

花椒，購于農貿市場，去除雜物及塵土，經粉碎、過篩后混勻。

1.2 主要儀器與試劑

TAS-990型原子吸收分光光度計、AC-1Y型無油空氣壓縮機，北京普析通用儀器有限公司產品；含有鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛的空心陰極燈，北京曙光明電子光源儀器有限公司產品。

鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛標準溶液，C=1 000 μg/mL，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院提供；硝酸、高氯酸、鹽酸，均為分析純，北京北化精細化學品有限責任公司提供；4-甲基-2-戊酮（MIBK）；二乙基二硫代氨基甲酸鈉；檸檬酸銨溶液；溴百里酚藍水溶液。

1.3 儀器工作條件

8種元素均用空氣-乙炔型火焰進行測定。

儀器工作條件見表1。

1.4 試驗方法

不同的消解體系對樣品有不同程度的影響，依據待測元素在檢測器上的靈敏度及受干擾情況，選擇合適的前處理方法尤為重要。樣品在加熱的情況下與混合酸作用，有機物質被分解為二氧化碳和水而被除去，從而避免微量元素在測定過程中受到干擾。按照國家標準相關要求，鐵、鎂、錳、鉀、鈉的測定，樣品前處理適宜于濕法分解。干法灰化是在一定溫度范圍內破壞有機物，將殘留的礦物質成分溶解在稀酸中，此方法可用于銅、鋅含量測定時的樣品處理。而鉛離子需在一定pH值條件下與二乙基二硫代氨基甲酸鈉形成絡合物，經4-甲基-2-戊酮萃取分離后導入原子吸收光譜儀中，因此測定鉛含量時，在干法灰化之后需經萃取處理。

1.4.1 濕法分解

精確稱量粉碎的花椒樣品1.0 g于三角瓶中，加入混合酸消化液30 mL，蓋表面皿；將其置于電熱板上加熱消化，期間再次加入混合酸20 mL，消化至無色透明；再加入3 mL水，加熱以除去多余的硝酸；待燒杯中的液體接近2 mL時，取下冷卻；用去離子水清洗并轉移于10.0 mL刻度試管中，加水定容至刻度備用。同時，取與消化試樣相同量的混合酸消化液進行空白測定。

1.4.2 干法灰化

稱取粉碎的花椒樣品5 g置于瓷坩堝中，加5 mL硝酸，放置0.5 h，小火蒸干，繼續加熱碳化至無煙，移入馬弗爐中，于500℃條件下灰化8 h，取出放冷，以1 mL硝酸（1+4）溶解3次，移入10.0 mL刻度試管中，用水稀釋至刻度，混勻備用以測定銅、鋅含量；同時做空白測定。

1.4.3 干法灰化與萃取處理相結合（測定鉛含量）

稱取粉碎的花椒樣品5 g置于瓷坩堝中，小火炭化，然后移入馬弗爐中，500℃灰化16 h，取出放冷，加少量混合酸，小火加熱至殘渣中無炭粒，待坩堝冷卻，加10 mL鹽酸，溶解殘渣并移入50mL容量瓶中，再用水反復洗滌坩堝，洗液并入容量瓶中，并稀釋至刻度。

取與試樣相同的混合酸和鹽酸，按同一操作方法進行空白試驗。

將上述制備的樣液及空白液，分別置于125 mL分液漏斗中，補加水至60 mL，加2 mL檸檬酸銨溶液，溴百里酚藍水溶液5滴，用氨水調pH值至溶液由黃變藍，加硫酸銨溶液10.0 mL，二乙基二硫代氨基甲酸鈉溶液10.0 mL，搖勻。放置5 min，加入10.0 mL 4-甲基-2-戊酮，劇烈振搖提取1 min，靜置分層后，棄去水層，將MIBK層放入10 mL帶塞刻度管中備用。

表1 儀器工作條件

2 結果與討論

2.1 標準曲線的繪制

分別吸取不同質量分數鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛標準使用液置于10 mL容量瓶中，用0.5%硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻。鉛標準使用液需置于125 mL分液漏斗中，與試樣相同方法萃取。

標準溶液質量濃度見表2。

表2 標準溶液質量濃度/μg·mL-1

根據各種待測微量元素調整儀器最佳工作條件，對鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛標準系列溶液進行測定。

鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛標準溶液線性方程和相關系數見表3。

表3 鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛標準溶液線性方程和相關系數

2.2 待測樣品的分析

在儀器最佳工作條件下，對處理好的樣品溶液進行測定，由各個微量元素的校準曲線及待測微量元素的吸光度計算得相應微量元素的含量。

樣品測定結果見表4。

表4 樣品測定結果

2.3 加標回收率的測定

為驗證方法的準確性，采用標準加入法測定回收率。

樣品含量及加標回收率見表5。

表5 樣品含量及加標回收率

由表5可知，用火焰原子吸收分光光度法測定花椒中鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛的含量，準確度較高，結果可信。

3 討論

微量元素對人體的細胞代謝、生物合成及生理功能起著重要作用[5-6]。隨著農產品加工技術的提高，花椒及其制品越來越多地出現在公眾視野之中。因此，全面分析其微量元素含量已成為開發花椒相關產品的基礎工作。由測定結果可知，花椒中含有豐富的微量元素，各種微量元素含量由高到低的順序依次為鉀、鎂、鈉、鐵、錳、鋅、銅；重金屬鉛也有檢出，但其含量低，符合國家衛生標準中香辛料鉛含量不得大于3.0 mg/kg的相關要求。

4 結論

試驗采用火焰原子吸收分光光度法測定了花椒中鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛的含量，其含量分別為84.26，1 110.73，33.62，10.07，19.45，1 840.53，460.58，0.32 μg/g。

試驗表明，在選定的工作條件下，花椒中鐵、鎂、錳、銅、鋅、鉀、鈉、鉛8種微量元素用火焰原子吸收光譜法測定時，方法簡便、快速，加標回收率為90.0%～104.2%，說明此方法可行。

[1]孫小文，段志興.花椒屬藥用植物研究進展[J].藥學學報，1996，31（3）：231-240.

[2]王宇，巨勇，王釗.花椒屬植物中生物活性成分研究近況[J].中草藥，2002，33（7）：666-670.

[3]張繼，白貞芳，楊永利，等.甘肅省花椒屬藥用植物資源[J].中國藥學雜志，2002，37（4）：255-257.

[4]劉媛媛，曹蔚，張雅，等.花椒屬植物化學成分及其活性研究進展[J].中國民族民間醫藥，2012（3）：28-30.

[5]魏剛才，謝紅兵，李學斌，等.火焰原子吸收光譜測定花椒及椒皮、椒籽中銅、鋅、鐵、錳含量[J].光譜實驗室，2008（3）：476-479.

[6]王銀瑞，胡軍，解柱華.食品營養學[M].西安：陜西科學技術出版社，1992：81-82，93.◇

Determination of Trace Elements in Pepper by Atomic Absorption Spectromery

WU Shibo
（Calibration and Testing Center of the Quality and Technology Supervision Bureau of Nanyang，Nanyang，He'nan 473000，China）

The content of trace elements is determined by flame atomic absorption spectromery after pretreatment.The result showed that there are significant differences in trace element in pepper.The content of potassium and magnesium is abundant，the content of Sodium and Iron is the second and the content of manganese，zinc and copper is relatively small.Heavy metal such as Lead also detected，but it is in line with national health standards.The study laid a foundation for further study on the relationship between medicinal value and trace elements.

flame atomic absorption spectromery；pepper；trace elements

TS264.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.042

1671-9646（2017）05b-0051-03

2017-04-19

吳史博（1983—），男，碩士，工程師，研究方向為天然聚合物改性。