ICP-OES法和ICP-MS法测定山萸肉中的16种无机元素
2021-09-10高迪，耿鑫
高 迪，耿 鑫
(1.鞍山市检验检测认证中心,辽宁 鞍山 114006；2.沈阳市食品药品检验所，辽宁 沈阳 110136)
山萸肉为山茱萸科植物山茱萸的干燥成熟果肉[1].山萸肉营养丰富，既含有蛋白质、糖等普通营养成分，又含有生理活性较强的山茱萸苷、熊果酸、酒石酸、白桦脂酸等成分[2-5].研究表明，山萸肉具有补血健胃、抗炎杀菌、抗氧化、降血糖等功效，对艾滋病和肿瘤也有一定的疗效[6-8]，我国卫生部已将其列入保健食品.近年来,随着营养保健食品的兴起，山萸肉开始用于食品工业,被用来制作饮料、罐头和果酱等健康食品.
文献中对山萸肉无机元素含量的研究较少，但无机元素的种类及含量对评价山萸肉的食用价值具有重要意义.电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)具有检出限低、基体效应小、能快速测定同位素比值等优点[9-12].由于钾、钙、钠、镁等元素易电离,试验采用微波消解法对山萸肉样品进行消解，用ICP-OES法对山萸肉中的钾、钙、钠、镁元素进行测定，用ICP-MS法对山萸肉中的锶、锌、钡、砷、汞、铬、镍、锰、铜、铁、铝和铅元素进行测定，为科学合理地开发、食用山萸肉提供理论参考.
1 材料与方法
1.1 仪器和试剂
Optima 8300型电感耦合等离子体发射光谱仪(美国PE公司)；Elan DRC-e电感耦合等离子体质谱仪(美国PE公司)；MARS-6微波消解仪(美国CEM公司)；Arium Pro VF超纯水机(德国赛多利斯)；AL204-IC型天平(梅特勒-托利多仪器有限公司).
硝酸、过氧化氢：分析纯.
多元素混合标准储备液：浓度1 000 μg/mL.
混合标准溶液的配置：将多元素混合标准储备液用去离子水逐级稀释，0～4 ℃保存一个月.
山萸肉分别取自河南南阳、安徽六安和安徽亳州.
1.2 样品前处理
准确称取0.300 0 g样品于消解管中，加4 mL HNO3，旋紧管盖，按照微波消解的操作步骤进行消解，冷却后取出，在120 ℃下赶酸至近干，用去离子水定容至10 mL.同时做空白试验.
1.3 测定
在仪器最佳工作的条件下，以测量值为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，通过标准曲线对各样品进行分析测定.
ICP-OES工作参数：冷却气流量12 L/min，雾化气流量 0.55 L/ min，辅助气流量0.2 L/min，射频功率1 300 W，观测距离 15.0 mm，样品流量1.50 L/min,光源稳定延迟13 s，轴向等离子体观测.
ICP-MS工作参数：等离子体氩气流量15 L/min，辅助气流量1.2 L/min，雾化气流量0.85 L/min，射频功率1 100 W，镍锥，测量停留时间0.30 s.
2 结果与分析
2.1 线性关系、检出限与精密度
按1.3仪器工作参数条件，使用ICP-OES对K、Ca、Na、Mg元素进行测定，使用ICP-MS对Sr、Zn、Ba、As、Hg、Cr、Ni、Mn、Cu、Fe、Al、Pb元素进行测定,计算线性回归方程.对山萸肉样品溶液平行测定7次，结果如表1、表2所示，相关系数R均大于 0.990 0，说明线性关系良好.
表1 ICP-OES待测元素的线性方程、检出限和相对标准偏差(n=7)
表2 ICP-MS待测元素的线性方程、检出限和相对标准偏差(n=7)
2.2 加标回收率实验
称取6份已测得含量的同一样品 0.300 0 g，计算0.300 0 g样品中各元素含量，分别加入相同含量的80%，100%，120%的标准溶液，分为高、中、低3组样品，每组样品做3组平行试验，以水为试剂空白，扣除背景，如表3所示.计算得到的各元素的平均回收率均在91.30%～107.5%之间，表明该方法准确性良好、符合无机元素测定要求.
表3 各元素的加标回收率(n=6)
2.3 样品测定
利用ICP-OES和ICP-MS检测样品中无机元素的含量，结果见表4.样品中钾、钙、镁、铁元素含量相对较高，不同产地的山萸肉中同种元素含量略有差别.依据食品安全国家标准保健食品(GB 16740-2014)规定，总砷(As)≤1.0 mg/kg，铅(Pb)≤2.0 mg/kg，总汞(Hg)≤0.3 mg/kg，山萸肉中无机元素含量符合要求.
表4 样品中无机元素的含量(mg/kg)
3 结论
采用微波消解方法处理样品，用ICP-OES和ICP-MS相结合方法测定3批山萸肉中锶、锌、钙、钡、砷、汞、钠、铬、钾、镍、镁、锰、铜、铁、铝和铅16种无机元素的含量.该方法回收率为91.30%～107.5%，平行测定7次，相对标准偏差小于5.0%.其中钾、钙、镁、铁元素含量丰富，依据食品安全国家标准保健食品(GB 16740-2014)规定，山萸肉样品中无机元素含量符合要求.
