ICP－MS法测定沙棘维生素P粉中13种微量元素含量

张 荣，产竹华

（1.青海出入境检验检疫局，青海西宁 810000；2.国家海洋局第三海洋研究所，福建厦门 361005）

沙棘，别称黑刺。属于灌木或小乔木。青海是沙棘的重要分布区，沙棘资源具有分布广，品种多的特点。沙棘的果实富含维生素、糖、有机酸、生物碱、黄酮、各种氨基酸和不饱和脂肪酸，可用于食品、饮料、医药、保健等行业，具有重要的药用价值和营养价值。

微波消解技术是近几年来发展起来的一种先进、高效的样品消解技术，具有消解快速、空白值低、元素无挥发损失、耗酸量少等优点，目前已广泛用于各种分析样品的前处理。电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）［1－4］新型的元素和同位素分析技术，可同时分析几乎地球上的所有元素。在分析能力上，它可以取代传统的无机分析技术如电感耦合等离子体光谱（ICP－AES）技术、石墨炉原子吸收（GFAAS）、原子荧光光谱技术（AFS）等，且该技术已广泛应用于药品检验、卫生防疫、农业研究及食品等样品中的多元素同时分析［5，6］，是近年来元素分析的一个强有力的工具。

本文采用微波消解技术进行样品处理，对微波消解条件及ICP－MS 仪器参数进行了实验研究，建立了微波消解－电感耦合等离子体质谱法同时测定沙棘维生素P 粉中铁、硒、锌、钾、钠、钙、镁、铜、锰、铅、砷、汞、镉等13 种微量元素的含量。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

沙棘维生素P粉，来自青海沙棘提取物。

1.2 实验仪器与试剂

ELAN DRC－e型电感耦合等离子体质谱仪（ICP－MS）（美国珀金埃尔默（PE）公司，十字雾化器，镍采样锥和截取锥）；MARS5 高压密闭微波化学工作站（美国CEM 公司）；电子控温加热板（上海屹尧微波化学科技有限公司）；氩气（纯度不低于99.999%）；超纯水处理系统（密理博公司）。

超纯水（电导率18.2MΩcm）；硝酸（GR）；30%过氧化氢（AR）；Fe、Se、Zn、K、Na、Ca、Mg、Cu、Mn、Pb、As、Cd多元素标准溶液（＝1.0000mg／L，实验室自行配置）；Hg单元素标准溶液（＝0.1000mg／L，实验室自行配置）；Mg、Pb、Ce、U、Co 质谱调谐液（＝10μg／L，PE公司）。

1.3 仪器条件

样品微波消解的最佳条件如表1所示。通过使用10ug／L的质谱调谐液对电感耦合等离子体质谱仪的仪器条件进行了最优化。

表1 微波化学工作站最佳消解条件

1.4 实验方法

1.4.1 标准曲线的配制

吸取多元素标准溶液用1%HNO3稀释Fe、Se、Zn、K、Na、Ca、Mg、Cu、Mn、Pb、As、Cd 的质量浓度分别为0.0、10.0、20.0、50.0、100.0ug／L标准系列，另吸取Hg单元素标准溶液同样用1%HNO3稀释成0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0ug／L的标准系列工作液。

1.4.2 样品前处理

准确称取0.5000g 沙棘维生素P 粉置于处理洁净的聚四氟乙烯微波溶样杯中，加入4mL浓硝酸，使样品与硝酸充分浸润。敞口放到具孔电子控温加热板上，控制温度调到100℃（实测样品温度约80℃），加热30min 后，取下冷却，再加入2mL 过氧化氢，安装好消解罐，按照表1消解条件消化沙棘样品。待消解完毕后取出，用超纯水转移至25mL比色管中。同时作试剂空白及添加回收率试验。

2 实验结果与讨论

2.1 微波消解条件的选择

硝酸和双氧水是进行ICP－MS分析样品前处理的最适用的试剂，因为HNO3不易形成多原子离子，几乎不产生任何谱图干扰；而H2O2主要由氢和氧元素构成，其背景噪音与水相似，不会引入额外的干扰。实验分别采用HNO3，HNO3－H2O2体系作为消解试剂，按实验部分方法进行消解，通过观察消解溶液透明度和残留物的含量，发现HNO3－H2O2体系所得消解液透亮无残渣，消解效果更佳。并通过实验最终确定0.5g样品量，5mLHNO3＋2mLH2O2的消解体系。消解完毕后，消解液残留的酸浓度很大，不仅会对仪器的锥体造成腐蚀损害，而且由于基体效应势必会对测定结果产生影响，所以必须对样品消解液酸度进行控制。实验发现2%～20%的酸度下数值基本没有什么变化。但考虑到酸度太大会对仪器产生损害，故选择2%～5%的酸度为宜。

2.2 标准曲线

标准空白溶液及标准系列溶液在选定的最佳仪器工作条件下测定，仪器自动绘制出工作曲线，曲线相关系数均大于0.9996，工作曲线见表2。

表2 工作曲线及检测限

2.3 标准物质的验证分析

为进一步验证本方法的准确、可靠，同时还测定了杨树叶国家标准样品（GBW07604），标准样品的保证值及本方法的测定值如表3所示，所有测定元素的测定值皆在保证值范围内，说明本方法检测结果真实有效。

表3 杨树叶标准物质参考测定结果

2.4 精密度及回收率实验

为进一步验证检验方法的准确性，在沙棘维生素P粉中进行添加回收率实验，各元素的加标回收率如表4 所示，各元素的回收率均在95.2%～101.8%之间；对同一样品连续进行了3次测定，其平均值与精密度（RSD）的结果见表4，所有RSD 小于3%。

表4 方法的精密度和回收率（n＝3）

2.5 样品测定

选取沙棘维生素P 粉，利用建立的前处理技术和检测方法对其进行微量元素的含量测定，结果见表5。从测定的结果可以看出，本实验所确立的0.5000g称重，完全满足样品多元素的同时测定。

表5 样品测定结果（μg·g－1）

3 结论

本实验选择采用微波消解的样品前处理方法，结合电感耦合等离子体质谱技术，建立了沙棘维生素P 粉中多种微量元素的同时快速测定方法。通过对标准物质的测定和回收率试验的验证后，得出该方法具有准确、快速、灵敏度高等优点，适用于多元素同时测定。加标回收率在95.2%～101.8%之间，相对标准偏差小于3%。

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