ICP-MS法測定新疆巴旦木中硒的含量

◎ 何川川，李 菁，楊忠俊

（新疆維吾爾自治區疾病預防控制中心，新疆 烏魯木齊 830002）

硒（Se）是人體生命活動中必需的微量元素之一，具有重要的生理功能，然而人們對硒元素的認識經歷了漫長的過程[1-6]。最初硒元素被認為有毒，甚至致癌，直到1957年學者Schwarz通過動物實驗揭示了硒是一種重要營養素[7]。到1973年，世界衛生組織將微量元素硒定為已知的14種必需微量元素之一，人們開始用硒來治療一系列地方病的實踐。例如，口服亞硒酸鈉預防克山病。研究表明，硒參與構成碘化甲狀腺胺酸脫碘酶，缺硒會引起大骨節病及免疫功能障礙等多種疾病[8-12]。人們依靠膳食攝入硒，然而植物本身不能產生硒，只能吸收來自土壤中的硒[13]。我國硒元素資源較為缺乏，目前僅在湖北、新疆和青海等少數省份發現部分富硒土壤資源，因此如何合理的通過膳食攝取硒元素已成為人們研究的熱點。

巴旦木作為新疆特色干果的代表，具有較高的營養價值。根據實驗室檢測，其巴旦木仁內含植物油55%～61%，蛋白質28%，并含有少量胡蘿卜素、鈣、鎂、鈉和鉀等營養物質[14-15]。為準確且全面地了解巴旦木的硒營養，本文通過電感耦合等離子體質譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICPMS）測定新疆巴旦木中硒元素含量，為開發集營養、安全、保健為一體的新疆特色產品提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

巴旦木：2020年10月購置于新疆喀什，巴旦木洗凈，切小塊，粉碎，冷凍在冰箱中待用；1 000 mg·L-1的硒元素標準溶液（GSB 04-1751-2004）：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；1 000 mg·L-1銠元素標準溶液（GSB 04-1751-2004）：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；硝酸（優級純）：德國默克公司。

1.2 儀器與設備

RQ電感耦合等離子體質譜儀：賽默飛公司；超純水機：美國Millipore公司。

1.3 方法

1.3.1 巴旦木樣品的處理

稱取0.5 g（精確到0.001 g）均質巴旦木樣品于聚四氟乙烯消解內罐，依次加入5 mL濃硝酸和2 mL雙氧水后靜置過夜。然后置于烘箱，分別在80 ℃、120 ℃ 和160 ℃保持4 h、2 h和2 h，自然冷卻到室溫，打開消解罐，用少量純水沖洗內壁后置于電加熱板上趕酸至剩余1 mL左右，然后將消解液轉移至10 mL容量瓶中，用純水定容后搖勻，同時做樣品空白。

1.3.2 標準系列溶液的配制

準確量取1 000 mg·L-1的硒元素標準溶液10 mL于100 mL容量瓶中，用1% HNO3溶液定容，得到100 mg·L-1的硒元素標準中間液，然后用同樣方法再稀釋100倍，得到1 mg·L-1的硒元素標準使用液。分別量取0 mL、0.1 mL、0.5 mL、1.0 mL和5.0 mL硒元素標準使用液于100 mL容量瓶中，用1% HNO3溶液定容，得到硒含量分別為0 μg·L-1、1 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1和50 μg·L-1的標準系列溶液。

1.3.3 內標溶液的配制

量取1 000 mg·L-1的銠元素標準溶液1 mL于100 mL容量瓶中，用1% HNO3溶液定容，得到10 mg·L-1的銠元素標準中間溶液，然后量取10 mg·L-1的銠元素標準中間溶液0.1 mL于100 mL容量瓶中，用1% HNO3溶液定容，得到10 μg·L-1的銠元素標準溶液。

1.3.4 ICP-MS條件的優化

ICP-MS開機預熱0.5 h穩定后，用1 μg·L-1調諧液，對儀器進行調諧，并使儀器各項參數達到最佳狀態：射頻（RF）功率為1 550 W，鎳錐采樣深度為 8 mm，分析模式為[He]碰撞反應池模式，氦氣流量為4.5 mL·min-1，等離子氣流量為15 L·min-1，載氣流量為1.2 L·min-1，輔助氣流量為0.10 L·min-1，霧化室溫度為2 ℃，檢測的信號為78Se，內標為銠（Rh）元素[16-17]。

2 結果與分析

2.1 消解樣品量的選擇

由于巴旦木脂肪含量比較高，取樣量太多難以消化完全，太少對結果的準確性有較大影響，又不具備代表性，所以選擇樣品取樣量為0.5 g。

2.2 Se同位素的選擇

硒元素的同位素較多，包括74Se、76Se、77Se、80Se和82Se，經過實驗發現，選擇78Se時，具有較高的靈敏度和良好的線性，因此檢測信號為78Se。

2.3 方法的線性關系與檢出限

經測定硒的每秒計數值（CPS）與硒濃度（μg·L-1） 在0～50 μg·L-1具有良好的線性關系（圖1），線性方程為y=50.029x+23.51，其中斜率b=50.029，相關系數r=0.999 8。全流程樣品空白連續10次測定值的標準偏差為3.4，以3倍標準偏差所對應的分析物濃度為方法的檢出限，其值為0.2 μg·L-1。

2.4 加標回收試驗

以勻質后的巴旦木添加標準溶液的方法進行加標回收的測定。在處理好的樣品中分別添加不同體積的硒標準溶液，使得樣品中硒含量分別為30 μg·L-1、 40 μg·L-1、50 μg·L-1、60 μg·L-1和70 μg·L-1，按 照 所建方法進行測定，該方法的回收率為95%～106% （表1），相對標準偏差小于5%。

表1 方法的回收率表

2.5 樣品的測定

用所建立的方法對4種不同產地的巴旦木樣品進行測定，并測定5次，結果表明樣品中硒元素含量為50～70 μg·kg-1（表2），表明巴旦木有較高的硒含量，具有豐富的營養價值。

表2 樣品的測定結果表

3 結論與討論

ICP-MS是測試食品中硒元素研究常用的手段之一，相較于原子吸收光譜法和原子熒光光譜法，該方法中原子化溫度高，當樣品消解不徹底時，待測元素也能被高溫原子化，使得該方法具有較高的回收率，另外ICP-MS還有快速高效、靈敏度高和環境友好等優點。該試驗采用壓力罐消解法處理樣品，既避免干法消解和濕法消解帶來的危險，同時在高溫高壓下，較徹底地消解了脂類含量較高的樣品，克服了待測元素損失的缺點，提高了回收率，是目前較為理想的消解方式。在較多的硒元素的同位素中，選擇了有較高靈敏度和良好線性的78Se作為檢測信號。經過優化條件，該方法測定硒的線性r=0.999 8，檢出限為0.20 μg·L-1，相對標準偏差在可接受范圍，表明該方法比較穩定。測得新疆巴旦木中硒元素含量為50～70 μg·kg-1。下一步應該對新疆巴旦木中硒元素的形態進行全面分析，建立對應的巴旦木硒元素形態指紋圖譜，為地方農產品升級和居民健康膳食提供科學理論依據。