王彩艷,張艷
(寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)監(jiān)中心,寧夏銀川750002)
寧夏枸杞(Lycium barbarum L.)享譽(yù)中外,是我國重要的特色藥用植物資源之一,同時(shí)也是我國唯一的藥食兼用枸杞,是我國傳統(tǒng)的藥食同源的中藥材,在調(diào)節(jié)人體免疫力、抑制腫瘤生長、防止和阻隔癌細(xì)胞突變、降血脂、降血糖、抗脂肪肝、抗疲勞等方面有著特殊功效。果實(shí)中含有大量人體必須常量和微量營養(yǎng)元素,但是也會(huì)有一些有毒有害的重金屬元素[1-2]。隨著全社會(huì)健康意識(shí)和食品安全意識(shí)的增強(qiáng),國際國內(nèi)對(duì)食品的分析要求越來越高,不但增加了檢測項(xiàng)目,而且提出了更嚴(yán)格的控制目標(biāo),尤其是低濃度的測定顯得越來越重要。本文采用微波消解樣品,使用美國PE公司產(chǎn)的ELAN DRC-e 型等離子體質(zhì)譜儀,對(duì)寧夏產(chǎn)的枸杞中12 種微量元素進(jìn)行了測試,并對(duì)分析數(shù)據(jù)的精確度、準(zhǔn)確度進(jìn)行考察。結(jié)果表明,ICP-MS 法具有快速,靈敏度高,選擇性好,檢出限低,動(dòng)態(tài)范圍寬,樣品用量少等特點(diǎn),是目前同時(shí)進(jìn)行多元素分析的理想技術(shù)。
1.1.1 材料
硝酸(北京化工BV-Ⅲ),雙氧水(GR),元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(美國PE);用國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)胡蘿卜GBW10047(地球物理地球化學(xué)勘查研究所)進(jìn)行方法驗(yàn)證,寧夏枸杞來自于銀川農(nóng)戶。
1.1.2 儀器
Perkin-Elmer ELAN DRC-e 型等離子體質(zhì)譜儀:美國;CEM Mass-5 微波消解儀:美國;Milli-Q Element-A10 超純水儀:美國;梅特勒萬分之一電子天平:中國。
1.2.1 樣品前處理
微波消解法:稱取0.200 0 g 枸杞樣品(在60 ℃烘箱烘干,粉碎置于干凈的塑料瓶中儲(chǔ)存?zhèn)溆茫?,?0 mL聚四氟乙烯消解罐中,加硝酸3 mL 浸泡一夜(由于枸杞含糖量高,會(huì)產(chǎn)生大量泡沫),次日再加H2O22 mL置于微波消解儀內(nèi)消解,儀器運(yùn)行結(jié)束,冷卻泄壓后,用超純水洗滌定容至25 mL 容量瓶中,搖勻備用,同時(shí)做試劑空白,待測。
1.2.2 儀器條件
對(duì)10 mg/ml 濃度的銦(In)、鎂(Mg)、鈰(Ce)等幾個(gè)元素的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液做為調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行最優(yōu)化選擇,在滿足Mg>5 萬cps,In>25 萬cps,氧化物CeO/Ce <3%,雙電荷Ba++/Ba<3%的情況下,確定以下工作參數(shù),工作參數(shù)見表1。
表1 ICP-MS 工作參數(shù)Table 1 Instrumental conditions and data acquisition parameters of ICP-MS
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
取鋰(Li)、鈹(Be)、釔(Y)、鑭(La)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鎳(Ni)、砷(As)、鉛(Pb)、汞(Hg)、鍶(Sr)、鈷(Co)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用2%硝酸稀釋成不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)系列,用2%的硝酸為空白,測定并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行測定,相關(guān)系數(shù)r>0.999。
1.2.4 樣品測定
按表1 工作參數(shù),選擇合適的同位素質(zhì)量數(shù)電荷比(m/z),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以及試劑空白、樣品進(jìn)行測定,取3 次讀數(shù)的平均值,扣除試劑空白,計(jì)算各元素含量。
常用的消解試劑有:硝酸-高氯酸、硫酸,鹽酸,硝酸-過氧化氫,硝酸-硫酸等,由于樣品為植物源性以及我們采用的儀器為ICP-MS,并且采用微波消解,因此選用硝酸能夠更好的降低樣品溶液對(duì)檢測儀器產(chǎn)生的干擾,另外加入過氧化氫可以加快反應(yīng)時(shí)間和提高消化效果[3-4],因此我們采用硝酸-過氧化氫對(duì)樣品進(jìn)行消化。微波消解試劑在消解過程中的損耗很小,太多的試劑會(huì)導(dǎo)致消解過程中產(chǎn)生的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)增多,過量硝酸則會(huì)導(dǎo)致大量產(chǎn)生NO,NO2使壓力過大,可能造成泄壓,破壞消解罐,產(chǎn)生危險(xiǎn)[5-7]。并且增加后期趕酸過程的時(shí)間消耗和元素?fù)p失以及污染,而試劑太少,則無法浸沒樣品,易造成消解不完全。因此我們根據(jù)樣品質(zhì)量和消解罐的規(guī)格加入硝酸4 mL、雙氧水2 mL。
準(zhǔn)確稱取0.2 g 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),為生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)《胡蘿卜》(GBW10047)中各元素含量,以考察方法的準(zhǔn)確度,結(jié)果見表2。
準(zhǔn)確稱取0.2 g 枸杞樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),測定結(jié)果見表3。
表2 胡蘿卜(GBW10047)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定結(jié)果Table 2 Measurement results of the certificate reference carrot(GBW10047)
表3 樣品測定結(jié)果以及精密度Table 3 The form of the measurement result
經(jīng)過方法的準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)結(jié)果分析,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi),精密度小于3.9%,結(jié)果滿意。
本實(shí)驗(yàn)采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定枸杞中12 種重金屬元素,并優(yōu)化了ICP-MS 檢測條件,該方法具有樣品前處理簡單快速、測定準(zhǔn)確快速、分析重現(xiàn)好的特點(diǎn),適合于食品常規(guī)檢測。
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