ICP-MS 法同時快速測定八角中多種重金屬元素

◎ 方建軍，李林燕，冉 彬，汪麗霞，周 瑩，程蘭棋

（1.衢州市食品藥品檢驗(yàn)研究院，浙江 衢州 324000；2.浙江省常山縣農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，浙江 衢州 324000）

八角是南亞熱帶地區(qū)樹種，喜冬暖夏涼的山地氣候，適宜種植于土層深厚，排水良好，肥沃濕潤，偏酸性的沙質(zhì)壤土，被廣泛應(yīng)用于食品、藥品、化學(xué)等方面[1]。八角果實(shí)可以用于香辛料，在國內(nèi)被廣泛食用。As、Pb、Cr、Cd、Hg 等重金屬在人體內(nèi)會不斷累積，植物通過土壤中的重金屬通過食物鏈在人體內(nèi)進(jìn)行富集，對人體健康造成潛在性的危害[2-4]。因此，加強(qiáng)八角重金屬含量的風(fēng)險監(jiān)測對人們的生命健康具有重要作用。

重金屬元素的檢測方法主要有熒光探針法、離子色譜法、免疫分析法、原子熒光法、分光光度法、原子吸收法、X 射線熒光光譜法以及原子發(fā)射光譜法等[5-14]。近年來，ICP-MS 已經(jīng)成為食品中多種重金屬元素分析的常用方法。程凡等[15]應(yīng)用ICP-MS 同時分析白酒及水中5 種重金屬元素，吳訓(xùn)等[16]利用ICP-MS 法測定動物肝臟中重金屬元素的含量。本實(shí)驗(yàn)室采用ICP-MS 測定了八角中Pb、As、Cr、Cd、Hg等5 種重金屬元素的含量，該檢測方法的開發(fā)為八角的質(zhì)量安全風(fēng)險監(jiān)控提供可靠的技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

八角樣品購于當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場。

HNO3和H2O2均為優(yōu)級純，均購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：As、Pb、Cr、Cd、Hg 標(biāo)準(zhǔn)儲備液（濃度1 000 mg·L-1），Bi、Ge、Sc、In 內(nèi)標(biāo)儲備液（濃度10 mg·L-1），均購于中國計(jì)量科學(xué)研究院。

CEM MARS5 型微波消解儀；Agilent 7500CX 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀；梅特勒XS204 電子天平。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取0.25 g 樣品，加入5 mL HNO3和1 mL H2O2于消解罐中，加蓋放置過夜，次日上機(jī)進(jìn)行微波消解。冷卻后取出消解罐，100 ℃加熱趕酸30 min，消解罐冷卻后，將消解液放置于50 mL 容量瓶定容至刻度線，同時做空白[17]。消解程序見表1。

表1 樣品微波消解程序表

1.2.2 儀器工作參數(shù)的優(yōu)化

利用儀器調(diào)諧液對儀器的分辨率、電荷、靈敏性等多種參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使儀器參數(shù)達(dá)到最優(yōu)。儀器工作參數(shù)見表2。

表2 儀器工作參數(shù)表

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制

用5% HNO3將As、Pb、Cr、Cd、Hg 標(biāo) 準(zhǔn) 儲 備液進(jìn)行梯度稀釋得到混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，其中As、Pb、Cr、Cd 濃度為0 μg·L-1、1.00 μg·L-1、5.00 μg·L-1、10.0 μg·L-1、30.0 μg·L-1和50.0 μg·L-1，Hg 濃度為0 μg·L-1、0.100 μg·L-1、0.500 μg·L-1、1.000 μg·L-1、1.500 μg·L-1和2.000 μg·L-1。用5% HNO3將Bi、Ge、Sc、In 內(nèi)標(biāo)儲備液稀釋成1 mL 含1 mg 的內(nèi)標(biāo)混合使用液。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性范圍及檢出限

根據(jù)前期優(yōu)化的儀器參數(shù),將空白溶液連續(xù)進(jìn)樣11 次，11 個空白檢測值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3 倍即為檢出限。將1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)梯度溶液注入儀器，制作每種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。各元素的線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限見表3。由表3 可知，As、Pb、Cd、Cr 在0 ～50.0 μg·L-1，Hg在0 ～2.00 μg·L-1內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r2＞0.998，方法滿足檢驗(yàn)要求。

表3 線性方程、檢出限及相關(guān)系數(shù)表

2.2 精密度試驗(yàn)

稱取0.25 g 八角樣品，按照1.2.1 方法處理6 個平行樣品，ICP-MS測定，考察方法的精密度。由表4可知，各元素的RSD 在1.85%～3.82%，方法滿足檢驗(yàn)要求。

表4 方法精密度表（n=6）

2.3 加標(biāo)回收率

稱取0.25 g 八角樣品3 份，將3 份樣品根據(jù)每種元素檢測的數(shù)值，添加低、中、高3 個不同濃度水平的5 種元素的使用液，考察方法的加標(biāo)回收率，結(jié)果見表5。由表5 可知，各重金屬元素的平均回收率在96.8%～101.7%，方法滿足檢驗(yàn)要求。

表5 加標(biāo)回收率結(jié)果表（n=3）

3 結(jié)論

采用ICP-MS 法檢測了八角中Pb、As、Cr、Cd、Hg等5 種重金屬元素的含量，該方法的準(zhǔn)確度、精密度、檢出限、加標(biāo)回收率均符合檢測要求，適用于八角中重金屬元素的分析測定。實(shí)驗(yàn)測得的As 含量為0.055 5 mg·kg-1、Pb 含量 為0.256 mg·kg-1、Cr 含量為0.047 3 mg·kg-1、Cd 含量為0.031 3 mg·kg-1、Hg 含量為0.062 1 mg·kg-1。