ICP-MS法测定红桃K中13种元素

韦江臣

摘要    试验采用密闭高压消解法消解红桃K样品，利用电感耦合等离子体质谱法准确测定其中13种元素（Pb、Cd、As、Cr、Mn、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg、Fe、Se）的含量。結果表明，13种元素线性方程的相关系数均大于0.999，检出限在0.001～0.800 mg/kg之间;方法用于标准物质绿茶（GBW 10052）的测定，各元素的测定值均在标准值范围内，说明方法准确、快速并且检出限低，适用于红桃K样品中重金属元素的快速批量测定;红桃K中富含对人体有益的钾、锌、铁以及硒等营养元素，但是极个别重金属元素（铅、镉等）较普通食品含量略高，应该予以关注。

关键词    红桃K;密闭高压消解法;元素;电感耦合等离子体质谱法

中图分类号    O657.63;TS207.3;S567.219        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）15-0226-02

Determination  of  13  Kinds  of  Elements  in  Roselle  by  ICP-MS

WEI Jiang-chen

（Qinzhou Municipal Ecological Environment Bureau of the Guangxi Zhuang Autonomous Region，Qinzhou Guangxi 535000）

Abstract    Roselle were digested by sealed high pressure digestion，and the content of 13 kinds of elements（Pb、Cd、As、Cr、Mn、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg、Fe、Se）were accurately determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. The results showed that the correlation coefficients of the linear equations of 13 elements were all greater than 0.999，and the detection limit of the method was 0.001-0.800 mg/kg.The proposed method was applied to the determination of reference samples（GBW 10052），the determination value of each element was within the range of the marked value，indicating that the proposed method was accurate，rapid and low detection limit，which was suitable for the rapid determination of heavy metal elements in roselle.Roselle is rich in beneficial nutrients such as potassium，zinc，iron and selenium，but the content of heavy metal elements（lead and cadmium） is slightly higher than ordinary food，which should be paid attention to.

Key words    roselle;sealed high pressure digestion;element;inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）

红桃K，俗称补血果，学名玫瑰茄，原产于非洲及印度，是一种具有药用价值的植物，泡茶或者泡酒后服用可起到补血降压、利尿及美容养颜等作用，深受人们的喜爱。近年来，关于食品重金属污染的报道时有发生[1-3]，因而对红桃K中重金属元素进行分析具有重要的现实意义。本文采用安全、易于操控并且本底值很低的密闭高压消解法对红桃K进行消解，然后采用电感耦合等离子体质谱法[7]对红桃K中13种元素的含量进行分析。

1    材料与方法

1.1    仪器

Perkin Elmer Nexion300D电感耦合等离子体质谱仪（Inductively Coupled Plasma Masspectrometry），美国珀金埃尔默公司;Milli-Q纯水系统，美国Millipore公司。

1.2    试剂及标准溶液

多元素标准溶液[1 000 μg/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心，GSB 04-1767-2004，以5% HNO3（体积比）为介质，临用前逐级稀释];锗、铟、铋、钪内标溶液，浓度均为1 000 mg/L）。硝酸（GR，德国默克公司）;过氧化氢（GR，国药集团）;国家有证标准物质绿茶（GBW 10052，中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所）。试验用水为去离子水，电阻率 ≥18.2 MΩ·cm。

1.3    样品前处理

称取一定量的红桃K（约0.5 g）置于100 mL聚四氟乙烯内罐（经纯酸高温蒸煮、去离子水洗净并烘干）中，依次加入8.0 mL硝酸和2.0 mL H2O2，置于电热板上100 ℃预消解60 min（或者放置过夜）后旋紧顶盖及不锈钢外罐，将罐体放入烘箱中加热消解。消解过程采用逐步升温模式，具体步骤如下：100 ℃恒温加热2 h，140 ℃恒温加热4 h，170 ℃恒温加热2 h。

消解完成之后，消化液140 ℃左右赶酸;待溶液剩余约为1.0 mL时，用去离子水将消解液全量转移至50 mL塑料容量瓶中，定容摇匀;然后直接上机测定，同时进行空白试验[7-8]。

1.4    仪器工作参数

电感耦合等离子体质谱仪的工作参数通过质谱调谐液的调谐得到，RF发生功率为1 200 W;样品采样深度2.5 mm;雾化器流量1.02 L/min;等离子体气流量15.0 L/min;氧化物产率 <2.0%，双电荷比 <0.2%[9-10]。

2    结果与分析

2.1    干扰的消除

在使用电感耦合等离子体质谱法进行分析的过程中，多种元素均存在不同程度的干扰（表1）。为消除此类质谱干扰、提高试验结果的准确性，试验采用动能甄别（也称碰撞模式，kinetic energy discrimination，KED）进行分析。在试验中，干扰离子（多原子离子）的碰撞面积比待测离子的碰撞面积大，在同一质谱条件下，碰撞反应气体氦气原子与干扰离子发生有效碰撞的机会高于氦气与待测离子的碰撞，故干扰离子碰撞后动能损失显著。设置四级杆的电位势高于碰撞反应池的电动势，发生碰撞后四级杆的势能高于多原子离子的动能，多原子离子偏离原飞行轨道无法进入四级杆从而达到去干扰的目的[11-13]。

2.2    方法的线性范围及检出限

对仪器进行调谐优化后，依次对多元素标准曲线各浓度点（0.00、0.05、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00、50.00、100.00 μg/L）进行测定，仪器自动给出各元素的线性方程及相关系数，各元素均呈现良好的线性关系，相关系数在0.999 3～1.000 0之间。相关系数及检出限见表2。

由表2可知，13种元素在KED模式下同时进行分析发现，具有良好的线性范围，相关系数均大于0.999，试验具有可行性。

2.3    方法的準确性

按照1.3的样品预处理方法对有证标准物质绿茶（GBW 10052）进行消解处理，平行测定其消化液3次，考察方法的准确度[14-15]，结果如表3所示。

由表3可以看出，国家一级标准物质绿茶（GBW 10052）的测定值与标准物质证书上的标准值基本上保持一致，说明本方法准确性较高，可以用于红桃K样品中无机元素的检测。

2.4    红桃K中13种元素的含量分析

由表4可知，红桃K中13种微量元素的含量差异较大，其中镁、钾、钙、锌、硒、铜等营养元素的含量最高，在3.861～66.117 mg/kg之间，这几种元素基本都是地壳中含量较为丰富的元素，说明红桃K在生长过程中富集了这几种元素;铅、镉、砷、铬、锰等元素的含量较低，但是仍较一般食物中的含量高，铅和镉表现尤为突出，存在一定的风险，应予以关注。

3    结论

试验首先要使用污染源少、安全、易于操作并且本底值很低的密闭高压消解法对样品进行消解处理，随后采用电感耦合等离子体质谱法辅以动能甄别技术消除质谱干扰，准确测定了红桃K中13种元素的含量。

研究结果表明，红桃K中富含对人体有益的钾、锌、铁及硒等营养元素，但是极个别重金属元素（铅、镉等）较普通食品含量略高，应予以关注[16-17]。

4    参考文献

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