微波消解-ICP-MS测定香椿芽中微量元素含量

丁素君

（漯河医学高等专科学校，河南漯河462002）

微波消解-ICP-MS测定香椿芽中微量元素含量

丁素君

（漯河医学高等专科学校，河南漯河462002）

建立香椿芽中 Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Cr、Al8 种元素的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定方法。采用样品微波消解，以In为内标，ICM-MS测定各元素含量。结果表明该法精密度RSD值0.98%～1.31%，回收率98.2%～101.2%，检出限0.011μg/mL～0.037μg/mL。该法灵敏、准确、快捷，符合香椿芽中微量元素测定要求。

微波消解；电感耦合等离子体质谱法；香椿芽；微量元素

香椿[Toona sinensis（A.Juss.）Roem]为一种性凉、味苦保健美食，主治疮疡、脱发、目赤、肺热咳嗽等。香椿叶和芽有止血、活血、清神明目、消除疲劳、防暑降温及治疗糖尿病等功效，这些功效与其微量元素含量有密切关系[1]。因此，测定香椿芽微量元素的含量具有一定意义。目前香椿芽中微量元素含量的测定方法多采用火焰原子吸收光谱法[2-3]。本研究采用硝酸与双氧水作为消化液，微波消解样品，电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS） 快速测定样品中 Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Cr、Al等元素的含量，为香椿芽的开发和利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Agilent 7700X 型 ICP-MS：Agilent，美国；CEM Marsxp微波消解仪：CEM公司，美国；Milli-Q Academic超纯水处理系统：Millipore公司，美国。

Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Cr、Al标准溶液（国家标准物质研究中心，1 000 μg/mL）；内标溶液为 In（国家标准物质研究中心，1 000μg/mL）；调谐液为 Co、Ce、Y、Tl（国家标准物质研究中心，100 μg/mL）。

硝酸、过氧化氢等（优级纯，德国Merck）。

1.2 混合标准液和内标液的制备

将标准溶液用2%硝硝酸逐步稀释，配制成标准混合溶液，其中 Ca、Mg、Fe的质量浓度梯度为 0、10、50、100、150 μg/mL，Mn、Cu、Zn、Cr、Al的质量浓度梯度为0、2、8、10、15μg/mL。精密吸取内标溶液 In（100 μg/mL）适量，稀释至1 μg/mL，作为内标溶液。

1.3 样品处理

新鲜的香椿芽洗净，105℃烘箱内烘干，粉碎机粉碎，过60目的筛，准确称取1.000 2 g的样品于聚四氟乙烯消解罐中，加入浓硝酸6 mL，室温反应30 min，加入30%过氧化氢2 mL。按消解程序加热消解，消解完毕，冷却后转移至50 mL PET塑料瓶中，超纯水定容，待测。同法做试剂空白。

表1 微波消解程序Table 1 Microwave digestion procedure

1.4 仪器优化

采用 1 μg/mL 的 Co、Ce、Y、Tl的调谐液对仪器进行优化，优化后的工作参数见表2。

表2 ICP-MS工作参数Table 2 ICP-MS work parameters

1.5 测试方法

调谐液优化仪器指标，仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等符合测定要求后，调节P/A因子。将样品溶液、标准系列、试剂空白等分别引入仪器，开始测定。

2 结果与分析

2.1 微波消解的选择

比较 HNO3，HNO3-H2SO4，HNO3-H2O2，HNO3-HCLO4等消解体系的消解效果，最终选择HNO3-H2O2为消解体系，氧化性较强，而且过氧化氢加入硝酸中，能降低硝酸量，降低氮气的释放，降低消解温度，样品加速消化。硝酸含有O、N和H元素，与气体类似，过氧化氢同水相似，两者均不会产生多原子离子干扰。

2.2 质谱的干扰与校正

2.2.1 同位素的选择

选择的 Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Cr、Al质量数分别为 57、55、63、66、40、24、50、27。这几种质量数的同位素丰度较高，能提高检测灵敏度，排除同量异位素的干扰[4]。

2.2.2 基体效应及其校正

基体效应容易对待测元素产生抑制作用，在线加入内标可消除或补偿基体效应。选择内标元素为In，该元素在样品中含量极低或者没有，质量数以及电离能基本与待测元素接近。因此，选择1 μg/mL的In作为内标，依据实测内标响应值与预期内标响应值的比值）来校正非内标元素的响应值，能改善仪器的准确性和精密度[5]。

2.3 线性范围

在优化的条件下，进样系统采集空白、标准溶液系列以及内标溶液，仪器自动绘制标准曲线。得到各元素的线性方程和相关系数。结果显示，Fe、Ca、Mg在0～150 μg/mL，Zn、Mn、Cr在 0～15 μg/mL 内，相关系数均>0.999 6，线性关系良好，见表3。

表3 8种元素线性关系Table 3 Linear relationship of eight element

2.4 方法检出限

取试剂空白连续进样11次，以测量值标准偏差（δ）的3倍（3δ）除以相应元素标准曲线的斜率，得方法的检出限在 0.000 6 μg/mL～0.037 μg/mL。见表 4。

表4 方法的检出限Table 4 Method detection limit μg/mL

2.5 稳定性试验

准确量取“1.2”项下制备，2℃保存的香椿芽的供试品溶液，分别于 0、2、4、6、8、16、24 h 对相关元素重复测定，计算各元素的平均值和RSD。结果显示，各元素的RSD均<5%，表明各元素在24 h内测定结果稳定。见表5。

表5 稳定性试验Table 5 Stability test

2.6 重复性试验

准确秤取样品1.000 1 g，参照样品处理方法进行处理，分别取样平行测定5次，计算各元素平均含量和RSD。结果显示各元素的RSD均小于5%，表明重复性较好。见表6。

表6 重复性试验Table 6 Repeatability test

2.7 精密度和加标回收试验

精密称取过60目香椿芽粉末约0.5 g于微波消解罐，精密加入等量的各元素标准溶液适量，然后参照样品处理方法进行处理，“1.4”项方法进行测定，平行试验5份，以加标前后测定的含量平均值计算各元素的回收率。结果显示，回收率在98.2%～101.2%之间，能满足试验要求。RSD范围0.98%～1.31%，均＜5%，说明该方法精密度较高。见表7。

2.8 样品分析测定

精密称取过60目香椿芽粉末约1.000 2 g，参照样品供试液制备方法制备，平行试验2份，测定，计算含量，见表8。

表7 加样回收率Table 7 Sample recovery rate

表8 样品各元素含量Table 8 Each element content of samples

3 结论

本文建立了微波消解-ICP-MS检测香椿芽中微量元素含量的测定方法，该方法操作简单，基体干扰少，分析速度快、灵敏度高、精密度加标回收良好，适合于大批量样品的检测。

[1] 葛多云,邹盛勤.香椿叶中氨基酸和营养元素分析[J].微量元素与健康研究,2005,22(6)：23-24

[2] 陈丛瑾,覃雯,莫利书,等.ICP-AES法同时测定不同月份香椿不同部位中的微量元素[J].中国食品学报,2010,10(3)：233-238

[3] 陈瑞,曹叶霞.微波消解-火焰原子吸收光谱法测定香椿叶中微量元素[J].广东化工,2009,36(8)：221,230

[4] 迟晓峰,矫晓丽,冀恬,等.ICP-MS法测定不同采收时间宽叶荨麻中微量元素含量[J].光谱学与光谱分析,2012,32(5)：1381-1383

[5] 王道宽,黄朝章,吴清辉,等.磁固相萃取-ICP-MS法分析福建烟区水样中无机砷的形态[J].烟草科技,2013(9)：63-67

Determination of Trace Elements in Burgeon of Toona sinesis Roem by Microwave Digestion and ICP-MS

DING Su-jun
（Luohe Medical College，Luohe 462002，Henan，China）

To establish a method for Fe，Mn，Cu，Zn，Ca，Mg，Cr，Al in burgeon of Toona sinesis Roem by microwave digestion and inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）.The samples were digested by microwave method and then determined by ICP-MS with indium element as internal standard.Relative standard deviations of the method precision were between 0.98%-1.31%.The recovery rates were 98.2%-101.2%.Detection limits were 0.011 μg/mL-0.037 μg/mL.The method is sensitive，reliable，shortcut to the determination of elements analysis in burgeon of Toona sinesis Roem.

microwave digestion；ICP-MS；burgeon of Toona sinesis Roem；trace elements

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.14.033

丁素君（1982—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：分析化学。

2015-05-15