微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定大马哈鱼籽中18种元素

刁全平，郭　华，吴　寒，回瑞华，侯冬岩

(1.鞍山师范学院 化学与生命科学学院，辽宁 鞍山 114007;2.国家农业深加工产品质量监督检验中心，吉林 长春 130002)



微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定大马哈鱼籽中18种元素

刁全平1，郭华1，吴寒2，回瑞华1，侯冬岩1

(1.鞍山师范学院 化学与生命科学学院，辽宁 鞍山 114007;2.国家农业深加工产品质量监督检验中心，吉林 长春 130002)

摘要采用微波消解法处理样品，利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对大马哈鱼籽中的18种矿物元素进行分析测定.对样品的消化方法进行了考查，优化了仪器的工作参数.结果表明，所测元素校准方程的相关系数均大于0.999 0，回收率范围为90.1%～108.1%，相对标准偏差为1.54%～7.57%.该方法简便、快速、准确、灵敏度高，可用于海产品中18种矿物元素的同时测定.

关键词大马哈鱼籽；微波消解；ICP-MS

随着生活水平的提高，健康饮食越来越受到人们的重视，如何对食物进行合理搭配以满足人体所必需的营养物质正逐渐成为营养科学的研究内容之一.海产品作为重要的食物来源，为人类提供了丰富全面的营养物质.大马哈鱼属鲑科鱼类，是著名的冷水性溯河产卵洄游鱼类[1]，我国黑龙江、乌苏里江和图们江是该鱼类的重要产卵地.大麻哈鱼籽直径约7毫米，色泽嫣红透明，宛如琥珀，是著名的水产品，营养价值极高.

矿物元素虽然在人体内的含量极小，但具有特殊的生理功能，可以维持人体正常的新陈代谢.它们的过量摄入、不足或不平衡都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病[2,3].

目前，测定矿物元素的方法主要有原子吸收光谱法[4]、原子发射光谱法[5]、原子荧光光谱法[6]、电感耦合等离子体质谱法[7]等.电感耦合等离子体质谱法作为一种新兴的痕量分析技术，由于其具有高精密度、低检出限、光谱干扰少以及线性范围宽、多元素的同时分析并且测试快速等独特优点，已广泛用于各种样品中微量元素的分析检测.目前，海产品中矿物元素的研究工作较少，而采用电感耦合等离子体质谱法对大马哈鱼籽中矿物元素的检测尚未见文献报道.本文采用微波消解法处理样品，并对消解方法进行优化，然后采用电感耦合等离子体质谱法对大马哈鱼籽中的Na、Mg、Al、K、Ca、Fe、Zn、Mn、Cu、Ge、Cd、Hg、Se、Mo、Cr、Ni、As、Pb等18种矿物元素进行测定，在分析过程中优化了仪器条件，采用了内标校正的方法，有效地校正了基体干扰，方法简便、快速而且准确度高.

1实验部分

1.1主要仪器、试剂及样品

Agilent 7500A型电感耦合等离子体质谱仪(美国安捷伦公司)；WR/BP-3TC型变频控温微波样品处理系统(北京盈安美诚科学仪器有限公司)；Milli-Q Academic超纯水系统(美国Millipore公司).

浓HNO3、H2O2为优级纯(北京化工厂)；实验用水为超纯水，电阻率为18.2 MΩ·cm.实验所用的玻璃器皿均在硝酸洗液中浸泡24 h后用二次蒸馏水清洗.

混合标准溶液：由1 000 μg/mL单一元素储备溶液(国家标准溶液，国家钢铁材料测试中心和国家有色金属及电子材料分析测试中心配制)用5%的HNO3配制成混合元素标准溶液，Na、Mg、Al、K、Ca、Fe：0，1.0，2.0，5.0，10.0 mg/L；Zn、Mn、Cu：0，0.01，0.02，0.05，0.1 mg/L；Ge、Cd、Hg：0，0.000 2，0.000 4，0.001，0.002 mg/L；Se、Mo、Cr、Ni、As、Pb：0，0.002，0.004，0.01，0.02 mg/L.

混合内标溶液：200 μg/L Sc、Y、Bi的混合标准溶液.

质谱调谐液：10 μg/L Li、Y、Ce、Ti、Co的混合标准溶液.

大马哈鱼籽:哈尔滨三江熏肉制品加工厂.

1.2仪器参数的优化

以10 μg/L Li、Y、Ce、Ti、Co的混合标准溶液对仪器工作条件进行优化，使仪器各项工作参数指标达到测定要求，仪器参数见表1.

表1　ICP-MS仪器工作参数

1.3样品处理

精确称取样品约0.5 g(精确至0.000 1 g)置于密闭四氟乙烯消解罐中，加入5.0 mL HNO3和1.0 mLH2O2，静置1 h，设置保护压力为2 000 kPa，在设定的微波消解条件下进行消解，消解程序如表2所示.消解完冷却后转移到50 mL容量瓶中，用超纯水多次洗涤消解罐，洗涤液转移该容量瓶中后定容，同时制备样品空白进行测定.

表2　微波消解程序

2结果与讨论

2.1消解液的选择

微波消解时常用氧化性比较强的物质作消解液，常见的有硝酸、高氯酸、过氧化氢等，单独使用或者联合使用.高氯酸由于氧化能力太强，反应过于剧烈，在使用时容易发生爆炸，并且消解后产生氯离子，对微量元素的测定产生空白背景.因此本实验选用硝酸和过氧化氢作为消解液，在实验过程中发现单独使用硝酸作消解液时，样品消解不完全，并且消解时间长，而单独使用过氧化氢，其氧化能力不足，样品不能完全消解.因此本实验采用硝酸与过氧化氢联合使用对样品进行消解.

2.2质谱干扰及消除

本实验通过采用优化仪器参数和干扰校正方程的方法，清除在实验过程中的质谱干扰，引入在线内标并观测内标校正元素灵敏度，清除了非质谱干扰，依次引入试剂空白、标准溶液、样品空白和样品溶液.编辑校准文件，选择合适的内标校正元素，根据校准方程计算样品中各元素的浓度，见表3.

由表3可以看出，各元素的校准方程线性关系良好，相关系数均高于0.999 0.

表3　元素校准方程

2.3方法精密度和检出限

取一定浓度的标准溶液进行测定，计算方法精密度，相对标准偏差(RSD，n=6)为1.543%～7.572%.以样品空白(5%HNO3)和样品测定数据统计方法检出限(3σ，n=10)，最低检出限为0.009 932～4.547 μg/L，结果见表4和5.

表4　方法精密度

表5　方法检出限

2.4加标回收率实验

平行移取3份相同质量浓度的样品溶液，向样品中加入不同质量浓度的标准溶液进行加标回收实验，各元素加标回收率为91.20%～109.9%，见表6.

表6　加标回收实验

2.5测定结果

按照1.3方法测定样品微量元素，每个样品测定3次，求出平均值，结果见表7.

表7　大马哈鱼籽元素测定结果分析(n=3)

3结论

本文用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定了大马哈鱼籽中18种元素的含量，方法的回收率和精密度较好并且能同时测定多种元素.

参考文献

[1] 韩英,王云山,范兆廷,等.黑龙江流域大麻哈鱼资源现状研究[J].水产学杂志,2002，15(1):24-34.

[2] 张继剀,毛淑贤.人体必需微量元素与人类健康[J].甘肃科技,2005，21(3):183-184.

[3] 史丽英.人体必需微量元素硒[J].微量元素与健康研究,2005，22(4):61-63.

[4] 郑春霞,王文全,阮晓.新疆干果中微量元素含量分析 [J].光谱学与光谱分析,2000，20(4):542-544.

[5] 阮桂色.电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)技术的应用进展[J].中国无机分析化学,2011,1(4):15-18.

[6] 翟毓秀,郝林华.氢化物发生原子荧光光谱法测定食品和饲料中的铅[J].分析化学,2000,28(2):176-179.

[7] 回瑞华,侯冬岩,李红,等.花粉中微量元素的ICP-MS法分析[J].鞍山师范学院学报,2008,10(4):19-21.

(责任编辑：陈欣)

Analysis of 18 elements in salmon roe by inductively coupled plasma mass spectrometry with microwave digestion technique

DIAO Quanping1，GUO Hua1，WU Han2，HUI Ruihua1，HOU Dongyan1

(1.School of Chemistry and Life Science，Anshan Normal University，Anshan，114007,China;2.ChinaNationalQualitySupervision&TestingCenterforDeeplyProcessedAgriculturalProducts,Changchun,Jilin130002,China)

Abstract18 elements in salmon roe were analyzed in this paper.The sample was treated with microwave digestion technique，and the elements were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS).The experimental conditions of digestion and the parameter of detemination were optimized in this paper.The results showed that the correlative coefficient of the calibration curves was all higher than 0.999 0，the recovery rates were within 90.1%～108.1% with the relative standard deviation of 1.54%～7.57% for all the analyzed elements.18 elements in salmon roe can be simultaneously determined by ICP-MS，and the method was simple，rapid，accurate and highly sensitive.

Key wordssalmon roe；element；ICP-MS

收稿日期2016-02-23

作者简介刁全平(1980- )，男，山东潍坊人，鞍山师范学院化学与生命科学学院副教授，主要从事水产品中活性成分分析.

中图分类号O657.31

文献标识码A文章篇号1008-2441(2016)02-0052-05