ICP-MS法測定藥食同源性食物中的重金屬及有害元素

申俊月

（河南廣電計量檢測有限公司，河南鄭州 450000）

藥食同源性食物既是食物也是藥物，二者之間沒有絕對的分界，這種食物通常用于食療、藥膳，在我國應用廣泛，如用于降血糖、祛暑等。隨著藥食同源性食物在醫療及養生范圍內的深入應用，國家對于此方面食物的重視程度也越來越高。加強對于藥食同源性食物中重金屬及有害元素的測定研究是十分有必要的。本文對藥食同源性食物中鉛、鎘、砷、汞4種常見重金屬及有害金屬銅的含量進行檢測，為保障藥食同源性食物的質量和食用安全，提供了有效測定方法。

當前藥食同源性食物已受到了養生及醫療界的廣泛關注，經研究發現，藥食同源性食物中重金屬及有害元素主要來源于植物種植、生產及加工運輸等過程，而其中種植過程影響最大。在植物種植的過程中，植物的生長發育主要依靠的是土壤和水資源，若植物種植的土壤及用水受到了嚴重污染，有害物質會進入到植物體中。為保障藥食同源性食物的食用安全，近年來相關科研人員及學者不斷加強對藥食同源性食物中重金屬及有害元素的測定研究，檢測方法和相關技術也在不斷發展。相較于石墨爐原子吸收法測定鉛、鎘、鉻等傳統檢測方法而言，本文應用ICP-MS法能同時對多個元素進行測定，靈敏度較高，檢測范圍較廣，在藥食同源性食物中重金屬及有害元素檢測中有良好的效果[1]。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

以市面上常見的藥食同源性食物作為檢測材料，包括山楂、枸杞、黑棗、百合、蓮子、薏仁、赤小豆、龍眼肉、核桃仁、茯苓、葛根、粉葛、淮山、黃芪、麥冬、羅漢果及胎菊。其中葛根共包括8個樣本，分別命名為1～8號，淮山的樣本為1～10號，粉葛的樣本為1～2號，茯苓的樣本為1～11號，羅漢果的樣本為1～4號，其余實驗材料樣本均為3個樣本，分別命名為1～3號。為提高樣品的隨機性，此次實驗選用的樣本材料為常見藥食同源性食物，從各大藥店及超市收集而來，產地來源于多個省份。

實驗過程中所使用的水均為超純水，其電阻率為18.2 MΩ·cm（25 ℃）。實驗用調諧液，濃度為 1 μg/L的 Ge、Co、Li、Mg、Tl、Y，內標為含 Bi、Ge、In、Li、Lu、Rh、Sc 和Tb的混合內標液；Hg標準物質溶液，濃度10 μg/mL；Pb、Cd標準物質溶液，濃度100 μg/mL；Cu、As標準物質溶液，濃度 1 000 μg/mL。

AK-400A中藥粉碎機；ME204E/02電子分析天平；ETHOS UP微波消解儀；VB24 Plus智能樣品處理器；ICPMS7700x電感耦合等離子體質譜。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理

樣品檢測之前，需先對樣品進行粉碎、過篩處理，并稱取相應質量樣品，加入硝酸及過氧化氫，進行預消解及微波消解處理，其中微波消解處理的升溫條件如表1所示，定容搖勻，以備后續實驗使用。

表1 微波消解處理升溫條件

1.2.2 配制標準溶液

經過配制得到不同濃度溶液，如表2所示。實驗中稀釋所用溶液為2%的硝酸溶液。

表2 標準液濃度梯度表

1.2.3 儀器測定條件

在實際測定的過程中，同時測定各種元素，將儀器調整為氦模式，結合實際情況確定等離子氣流量、載氣流量、輔助氣流量、氦氣流量及數據采集模式等。并選擇與相應元素質量數接近的稀有元素作為內標，如Cu的質量數為63m/z，其內標為Ge，質量數為72m/z。

1.2.4 分析測定。

以元素濃度作為橫坐標，以元素質譜信號與內標元素質譜信號之比作為縱坐標，進行標準曲線的繪制。然后分別進行重復性實驗、回收實驗，并按照上述檢測方法確定樣品中重金屬的含量、精密度和檢出限[2]。

2 結果分析

2.1 線性關系

根據檢測結果，以混合標準濃度為橫坐標，響應為縱坐標，借助計算機軟件繪制標準工作曲線。按照所設置的標準溶液濃度進行分析，發現標準曲線的線性關系較為明顯，經計算得到線性范圍相關系數均大于0.995 2。不同元素的標準曲線方程、相關系數、線性范圍及檢出限如表3所示。

表3 標準曲線方程、相關系數、線性范圍及檢出限

2.2 重復性

精密稱取枸杞子3號樣的6份平行樣品進行重復性實驗，并按照1.2.1中樣品處理方法進行處理，并按照1.2.3和1.2.4中的操作步驟和方法，測定樣品中5種元素的平均含量，Cu為5.120 mg/kg，As為0.030 mg/kg，Pb為0.050 mg/kg，Cd為0.048 mg/kg，Hg未檢測出。測定5種元素RSD，Cu為4.02%，As為3.28%，Pb為5.31%，Cd為3.19%，Hg為0。對檢測結果的分析可知，本實驗測定方法有著較好的重復性，能滿足重金屬元素相關檢測要求。

2.3 精密度

經過對標準工作液的測定，得到不同元素的精密度及相對標準偏差。Cu、As、Pb、Cd、Hg這5種元素的相對標準偏差分別為2.51%、3.51%、2.64%、2.87%及1.78%，均小于3.51%，表明該儀器有較好的精密度，其檢測結果較為可靠，能滿足本次實驗要求。

2.4 回收率

經過計算得到Cu元素的平均回收率范圍為82.25%～98.42%，As元素的平均回收率范圍為93.36%～115.13%，Pb元素的平均回收率范圍為85.90%～102.25%，Cd元素的平均回收率范圍為83.33%～99.40%，Hg元素的平均回收率范圍為91.62%～109.04%。經過對回收率的計算，本實驗所使用方法能滿足這幾種重金屬元素的檢測要求[3]。

由表4可知，大多數的藥食同源性食物中重金屬及有毒元素含量檢測合格，但也有部分藥食同源性食物中含有重金屬元素，其中Cd元素含量超標情況較為明顯，而Cd含量超標的食物以百合為主。百合種植、生產、加工及運輸環節中可能出現污染問題，或百合當中的某些成分影響到了Cd測定結果。測定結果顯示，相較于果實類食同源性食物，根類中的有毒元素含量相對更高[4]。

表4 藥食同源性食物中的5種重金屬及有毒元素的測定結果

3 結論

ICP-MS法在檢測藥食同源性食物中的重金屬及有毒元素方面有著較好的效果，不僅靈敏程度較高，測定范圍相對較大，還能同時測定多種元素，相比于其他檢測方法更為高效，在藥食同源性食物檢測當中有著較為廣泛地應用前景，實踐中應進行推廣應用[5]。