微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定沙棘葉中11種無機元素的含量

王 妮，苗常青，趙二勞

(忻州師范學院 化學系，山西 忻州 034000)

沙棘(Hippophae rhamnosides L.) 為胡頹子科(Elaeagnaceae)沙棘屬(Hippophae Linn) 落葉灌木或小喬木，別稱黑刺、醋柳、酸刺等。我國資源豐富。沙棘1977年始被列入《中華人民共和國藥典》，具有活血散瘀、補脾健胃、化痰寬胸、生津止渴、清熱止瀉等功效[1-3]。與沙棘果相比，沙棘葉在降低心肌耗氧量、抑菌、抗癌變、延緩衰老等方面有較好的功效[4-6]，且沙棘葉較沙棘果具有產(chǎn)量大、易收集、易貯藏、采集期長等自然優(yōu)勢[7]，因此研究沙棘葉的開發(fā)利用，對有效利用沙棘資源，拉長沙棘產(chǎn)業(yè)鏈，提高沙棘經(jīng)濟價值，具有重要的實際意義。目前，對沙棘葉的研究主要集中于化學成分、藥理作用及其生態(tài)價值等方面[8-10]，而有關沙棘葉中無機元素的研究少見報道。

微波消解前處理方法操作簡便、試劑用量少、樣品污染少、消解時間短[11]。而電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(Inductively coupled plasma optical emission spectrometry ,ICP-OES)具有簡便快速、靈敏度高、線性范圍寬、可多元素同時測定以及穩(wěn)定性好等特點[12]。本工作采用微波消解沙棘葉，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定沙棘葉消解液中K、Fe、Cu、Mn、Co、Ca、Mg、Ni、Pb、Hg和Cd等11種無機元素含量，為沙棘葉資源的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Optima8000型全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)；MDS-6G型多通量微波消解·萃取儀；ECH-II型微機控溫加熱板。

濃硝酸(GR)；30%過氧化氫(AR)； K、Ca、Mg、Fe、Cu、Co、Ni、Pb、Hg、Cd、Mn單元素國家標準溶液(1000μg/mL)；實驗用水為超純水(18.2MΩ·cm)；沙棘葉：采自山西省五臺縣。

1.2 實驗方法

ICP-OES工作條件：射頻功率1300W；泵進樣量1.5mL/min；等離子氣體流量15L/min；輔助氣流量0.2L/min；霧化氣流量0.55L/min；泵進樣量1.5mL/min。

各元素分析譜線的選擇結果分別為，K 766.490 nm、Ca 317.933 nm、Mg 285.213nm、Fe 238.204 nm、Cu 327.393 nm、Mn 257.610 nm、Cd 228.802nm、Pb 220.353nm、Ni 231.604nm、Co 228.616nm、Hg 253.652nm。

用3%HNO3配制各元素混合標準溶液。混標鉀、鈣、鎂為0.5、2.0、5.0、25.0、50.0μg/mL；混標鐵、銅、錳為0.2、0.8、2.0、10.0、20.0μg/mL；混標鎘、鉛、鎳、鈷為0.01、0.05、0.1、0.25、1μg/mL；單標汞為0.01、0.05、0.1、0.25、1μg/mL。標液空白為3%HNO3。

將沙棘葉干燥、粉碎、過篩(60目篩)，精確稱取3.0g樣品于聚四氟乙烯消解罐內(nèi)，并加入配比為5∶1的濃硝酸和過氧化氫，使樣品充分浸潤。安裝好消解罐，按照表1消解條件消解沙棘葉。待消解完畢后，取出趕酸至樣品余量為1mL，冷卻之后用3%HNO3定容至100mL容量瓶。同時作樣品空白，待測。

表1 微波消解儀的工作參數(shù)

2 結果與分析

2.1 標準曲線的繪制和檢出限

標準空白溶液及各元素標準溶液在選定的儀器工作條件下測定，儀器自動繪制出工作曲線，曲線相關系數(shù)均大于0.999，結果見表2。

按照本實驗選用的工作條件，取同一份標準溶液重復進樣5次，計算RSD得到各元素的精密度見表2，由表中結果可知，相對標準偏差均小于5.00%，因此該方法具有較好的精密度。

表2 元素線性方程、相關系數(shù)與精密度

在選定的儀器工作條件下對標準空白溶液重復進樣11次，得各元素測定值的標準偏差(SD)，根據(jù)3倍的標準偏差計算各元素的檢出限，分別為：鉀0.038μg/mL，鈣0.0020μg/mL，鎂0.00086μg/mL，鐵0.0010μg/mL，銅0.00112μg/mL，鎘0.000125μg/mL，鉛0.0014μg/mL，鈷0.000086μg/mL，錳0.00013μg/mL ，鎳0.00022μg/mL，汞0.0030μg/mL。

2.2 加標回收率實驗

為了檢驗方法的準確度，對沙棘葉進行加標回收實驗。在實際樣品中加入待測元素標準溶液，對其進行連續(xù)5次平行測定，各元素的回收率范圍在97.0%～104.0%之間，回收率較好。各元素的加標回收率結果見表3。

表3 各元素的加標回收率(n=5)

表3(續(xù))

2.3 樣品測定

利用建立的前處理技術和檢測方法，測定沙棘葉中無機元素的含量，結果見表4。從測定的結果可以看出，沙棘葉中K、Ca、Mg等元素含量豐富，人體必需微量元素Fe、Cu、Co、Mn、Ni的量均在合適范圍內(nèi)。對人體有潛在毒性的元素Pb、Hg、Cd的含量均低于國家限量標準(GB/2762-2017，<5.0μg/g)。

表4 沙棘葉中各無機元素含量測定結果(μg/g) (n=7)

3 結論

本實驗采用微波消解法作為樣品前處理方法，結合電感耦合等離子體發(fā)射光譜技術，建立了沙棘葉中多種無機元素同時快速測定的方法。通過樣品的精密度實驗、回收率實驗后，表明該方法具有靈敏度高、線性范圍寬等優(yōu)點。實驗結果表明，沙棘葉中K、Ca、Mg等元素含量豐富，人體必需微量元素Fe、Cu、Co、Mn、Ni含量均在適宜范圍。有潛在毒性元素Pb、Hg、Cd含量均低于國家GB/2762-2017限量標準，沙棘葉是一種有開發(fā)價值的植物資源。