電感耦合等離子體質譜法測定菊花中鎘、鉻、鉛和砷4種有害元素

章劍揚，張琳，馮明慧，黃聰薇，金壽珍， 王國慶，魯成銀，劉新

(1.農業農村部茶葉產品質量安全風險評估實驗室 中國農業科學院茶葉研究所，浙江 杭州 310008； 2.農業農村部茶葉質量安全控制重點實驗室 中國農業科學院茶葉研究所，浙江 杭州 310008； 3.桐鄉市農業技術推廣服務中心，浙江 桐鄉 314500)

菊花屬于菊科植物，為我國傳統中藥，具有消炎降火、清肝明目等功效[1-2]。菊花是藥食同源植物，含有豐富的營養物質[3]，可加工成營養保健茶，制成各類食品與飲料，具有很大的資源發掘和市場前景[4]。而近幾年，隨著工農業和生產的快速發展，食品污染問題也日趨嚴重[5-6]。因此，菊花中有害元素的含量也逐漸被人重視。

ICP-MS在重金屬含量的測定方面具有線性范圍廣、靈敏度高、穩定性好、能同時分析多種重金屬元素等優點，是目前測定微量和痕量金屬元素最快捷的設備之一，已在分析測試領域被廣泛應用[7-9]。

本文采用ICP-MS對菊花中鎘、鉻、鉛和砷4種有害元素的含量進行測定，結果顯示該方法方便快捷、準確度高、精密度好，適合菊花中鎘、鉻、鉛和砷4種有害元素的測定。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

菊花，購于超市；硝酸，優級純；重金屬元素標液及內標Ge、In、Re(美國Sigma公司)；去離子水(18.2 MΩ·cm)。

XSeries II ICP-MS；Mars6微波消解儀；MilliQ超純水系統；移液器(100～1 000 μL)。

1.2 標準溶液的制備

分別將Cd、Cr、Pb、As標準儲備液用質量分數為2%的HNO3溶液逐級稀釋，配制4種元素的標準工作溶液，見表 1。

表1 標準溶液系列濃度Table 1 Standard solution concentration

1.3 儀器工作條件

使用10 μg/L的7Li、59Co、115In、238U調諧液對儀器條件進行最優化選擇，使1 μg/L的115In和238U的計數分別大于40 000 cps和80 000 cps以進行全質量范圍內質量校正。氧化物比率CeO+/Ce2+≤0.5%，雙電荷比率Ba++/Ba+≤2%，具體ICP-MS工作參數見表2。

表2 工作參數Table 2 Working parameters of ICP-MS

1.4 樣品預處理

將菊花粉碎后過篩，混勻。準確稱取0.400 g左右試樣，加入(5∶1，V/V) 硝酸+H2O2混合溶液，經微波消解程序升溫消解后(表3)，轉移至25 mL容量瓶中定容，待測，同時做空白對照。

表3 微波消解程序Table 3 Digestion procedure of microwave

2 結果與討論

2.1 標準曲線

分別測定鎘、鉻、鉛和砷4種元素標準溶液的離子計數，以離子計數對應溶液濃度繪制標準曲線，6次重復，線性范圍、相關系數、檢出限及相對標準偏差見表4。

表4 各標準溶液線性范圍、相關系數、檢出限及 相對標準偏差Table 4 Linear range，correlation coefficient，detection limit and relative standard deviation

2.2 準確度實驗

為確定本實驗的方法準確性，在優化的實驗條件下，采用國家標準物質圓白菜(GBW 10014)進行驗證實驗。通過對比參考值，結果顯示測定值在允許誤差范圍內，表明本方法準確、可靠。

2.3 回收率實驗

稱取適量菊花粉末樣品，按照1.4節操作步驟制備樣品溶液，向已知濃度的樣品溶液中加入一定量的鎘、鉻、鉛和砷4種標準溶液，進行回收率的測定。實驗結果見表5。

表5 回收率實驗結果Table 5 The recovery of experimental results

由表5可知，各元素回收率均較好，說明此方法準確度較高。

2.4 樣品測定結果

采集市售菊花樣本15個，分別測定其中4種重金屬含量，平行測定3次，取平均值，結果見圖1。

由圖1可知，所采集的市售菊花樣本中，鎘、鉻、鉛和砷4種有害金屬元素含量分別在0.100 3～0.209 3，0.554 0～1.663 7，0.148 3～1.070 7和0.063 0～0.137 0 mg/kg范圍，含量均較低，符合國際相關限量標準[10-13]。

圖1 市售菊花樣品中4種有害元素含量Fig.1 Contents of 4 harmful elements in chrysanthemum samples sold in market

3 結論

通過采用電感耦合等離子體質譜法測定菊花中鎘、鉻、鉛和砷4種有毒有害重金屬元素，該方法精密度良好、快速便捷，適用于菊花中鎘、鉻、鉛和砷4種重金屬元素的測定。通過市售菊花樣品的檢測分析發現，菊花產品整體質量安全現狀較好，市民可放心選購及飲用。