吳訓(xùn)，江永紅

（廣西壯族自治區(qū)疾病預(yù)防控制中心，廣西南寧530028）

ICP-MS法測定動物肝臟中重金屬元素的含量

吳訓(xùn)，江永紅

（廣西壯族自治區(qū)疾病預(yù)防控制中心，廣西南寧530028）

以動物肝臟為研究對象，建立碰撞反應(yīng)池-電感耦合等離子體質(zhì)譜法分析動物肝臟中重金屬含量的方法。樣品經(jīng)HNO3-H2O2密閉高壓消解后，以74Ge、115In、209Bi、45Sc為內(nèi)標(biāo)元素消除非質(zhì)譜干擾，以氦氣為碰撞反應(yīng)氣消除質(zhì)譜干擾，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定了動物肝臟中重金屬鉛、鉈、鎘、砷、鉻和鎳。試驗結(jié)果表明：電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測6種重金屬元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。鉛、鉈、鎘、砷、鉻、鎳的檢出限分別為1.55、0.05、0.18、1.04、1.47、0.79μg/kg。方法用于分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，結(jié)果與標(biāo)示值相符。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法；密閉高壓消解；氦氣；動物肝臟；重金屬

動物肝臟中富含人體必需的各種蛋白質(zhì)、脂肪、維生素以及各種微量元素，營養(yǎng)極其豐富，所以備受居民喜愛。但是隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，大量重金屬由于污水及空氣的排放進(jìn)入環(huán)境并經(jīng)食物鏈最終進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人類的健康和生存。已有研究表明，許多重金屬元素（特別是鉛、鉈、鎘、砷）在一定的濃度范圍內(nèi)均對人體有潛在的毒性。隨著時間的推移，這些重金屬元素可通過單一或協(xié)同作用，導(dǎo)致人體健康問題或疾?。?-2］。電感耦合等離子體質(zhì)譜法是一種檢出限低，準(zhǔn)確度高，可進(jìn)行多元素同時分析的快速痕量分析技術(shù)，在許多領(lǐng)域均有應(yīng)用［3-6］。為了解動物肝臟中重金屬的含量水平，同時為有關(guān)部門的決策提供科學(xué)依據(jù)。試驗選取動物（豬、牛、羊）肝臟為研究對象，采用密閉高壓消解技術(shù)對其進(jìn)行前處理，然后采用氦氣（He）作為碰撞反應(yīng)氣，消除樣品中復(fù)雜基質(zhì)內(nèi)的各種分子離子的干擾，最后采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對其中的鉛、鉈、鎘、砷、鉻和鎳含量進(jìn)行檢測，并且在分析過程中采用了內(nèi)標(biāo)校正法，有效地校正了基體干擾，方法準(zhǔn)確、快速、可靠。

1　試驗部分

1.1儀器

Nexion 300D電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：美國PE；配套密閉高壓消解罐：南京瑞尼克科技開發(fā)有限公司；Milli-QAcademic超純水系統(tǒng)。

1.2試劑

混合標(biāo)準(zhǔn)（Pb、Tl、Cd、As、Cr、Ni）溶液：1 000mg/L，使用時用硝酸（2+98）溶液稀釋至所需濃度；鍺、銦、鉍、鈧混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液：10mg/L，移取1 000mg/L鍺、銦、鉍、鈧各1.00mL于100mL容量瓶中，用硝酸（2+98）溶液定容至100mL。鍺、銦、鉍、鈧混合內(nèi)標(biāo)溶液：1.0mg/L，分別移取10mg/L鍺、銦、鉍、鈧各10.0mL于100mL容量瓶中，用硝酸（2+98）溶液定容至刻度。硝酸為電子級；過氧化氫為優(yōu)級純；國家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)圓白菜（GBW 10014）和雞肉（GBW 10018）。試驗用水均為超純水，電阻率18.2MΩ·cm，所有試驗均在室溫（22℃）下完成。

1.3儀器工作參數(shù)

射頻功率：1 100W；采樣深度：2.5mm；霧化器流量：1.06 L/min；等離子體氣流量：15 L/min；輔助氣流量：1.2 L/min；霧室溫度：2℃；取樣速率：0.5 L/min；獲取點數(shù)：30；掃描方式：跳峰；重復(fù)測定次數(shù)：3；采樣錐：1.1mm；截取錐：0.9mm；超級截取錐：1.0mm。

1.4試驗方法

將密閉高壓消解內(nèi)罐先放在硝酸（20+80）溶液浸泡24 h，取出用純水沖洗干凈，再在消解內(nèi)罐中加入3.0mL純硝酸在105℃下蒸煮1 h以上，純水洗凈，烘干備用。

取動物肝臟洗凈勻質(zhì)后稱取一定量的樣品于100 mL密閉高壓消解內(nèi)罐中，加入10.0mL硝酸和1.0mLH2O2，擰緊外罐，將消解罐放入烘箱中，在設(shè)定的升溫條件（參考條件：100℃恒溫加熱2 h，120℃恒溫加熱2 h，140℃恒溫加熱2 h，170℃恒溫加熱2 h）下進(jìn)行消解。待消解完畢后，放冷至室溫。打開消解罐，用少量水沖洗上蓋內(nèi)壁，合并至罐中。置消解罐中于140℃～160℃電熱板中趕酸，待溶液約剩1.0mL時，用水洗滌消解罐3次～5次，洗液合并于50mL塑料容量瓶中，用水定容至刻度，混勻直接上機(jī)測定。同時做試劑空白試驗和質(zhì)控樣。

2　結(jié)果與討論

2.1儀器工作條件的優(yōu)化

用1.0μg/L的ICP-MS質(zhì)譜調(diào)諧液調(diào)試儀器，使儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷和分辨率等各項指標(biāo)達(dá)到測定要求，具體參數(shù)如下：Be＞3 000CPS；Mg＞20 000 CPS；In＞50 000CPS；U＞40 000CPS；CeO/Ce＜2.5％；Ce++/ Ce＜3.0％（CPS全稱：countsper second，是指檢測器在單位時間內(nèi)采集到的離子計數(shù)）。

2.2干擾的消除

質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾是質(zhì)譜分析中的兩大類主要干擾。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定鉛、鉈、鎘、砷、鉻、鎳元素存在同量異位素、多原子、雙電荷離子等質(zhì)譜干擾（如表1所示），本試驗采用最優(yōu)化儀器條件（降低氧化物和雙電荷的產(chǎn)生）和碰撞反應(yīng)池（He模式下對可能出現(xiàn)的各類干擾能有效地消除）等方法來消除。非質(zhì)譜干擾主要源于樣品基體，克服基體效應(yīng)最有效的方法是稀釋樣品、內(nèi)標(biāo)校正。試驗通過在線加入高中低質(zhì)量數(shù)209Bi、115In、72Ge、45Sc內(nèi)標(biāo)溶液監(jiān)測信號變動情況，用內(nèi)標(biāo)法定量，有效地克服了儀器的漂移，保證了測量的準(zhǔn)確性。

表1　潛在的干擾Table1 Potential Interferences

2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

在優(yōu)化的儀器工作條件下，標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)入ICPMS后，儀器自動給出各元素的校準(zhǔn)方程及相關(guān)系數(shù)。其線性范圍均為0.04μg/L～100μg/L，相關(guān)系數(shù)均大于0.999 9。檢出限按空白溶液平行測定11次所得標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計算。結(jié)果如表2所示。

表2　元素相關(guān)系數(shù)及檢出限Table2 Correlation coefficientsand detection lim its for ICP-MS

2.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析

為了驗證方法的準(zhǔn)確性，試驗采用國家標(biāo)準(zhǔn)參考圓白菜（GBW 10014）和雞肉（GBW 10018）按照試驗方法進(jìn)行消解并測定（n=6），測定值與證書標(biāo)示值相符，結(jié)果見表3。

2.5實際樣品測定

采用試驗建立的方法對市售動物肝臟中的重金屬元素進(jìn)行檢測，并選取相應(yīng)的動物肉類進(jìn)行對比試驗，結(jié)果如表4所示。

表3　國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值及測定結(jié)果Table3 Determ ination resultsand valueof certified reference m aterials

表4　樣品的測定結(jié)果Table4 Determ ination resu ltsof samples

由表4可以看出，被測樣品中的鉛、鉈、鎘、砷、鉻、鎳含量都比較低，只有個別樣品的砷、鉛和鎳的含量稍高，動物肝臟雖說含有人體所需的各種營養(yǎng)成分，但是它畢竟是排毒器官，不同生長環(huán)境的重金屬污染程度不盡相同，而它們的食物原料也不相同，所以不建議過多食用。

3　結(jié)論

試驗采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法對動物肝臟中的鉛、鉈、鎘、砷、鉻、鎳6種有害重金屬元素進(jìn)行了同時測定，優(yōu)化了試驗條件，檢出限、精密度和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析等試驗證明，方法準(zhǔn)確、可靠，適用于動物肝臟中多種重金屬元素的快速測定。

［1］翁煥新.重金屬在牡蠣中的生物積累及其影響因素的研究［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報，1996，16（1）：51-53

［2］Stankovic S，Jovic M.Health risks of heavymetals in themediterraneanmusselsasseafood［J］.EnvironmentalChemistry Letters，2012，10（2）：119-130

［3］陸美斌，王步軍，李靜梅，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定谷物中重金屬含量的方法研究［J］.光譜學(xué)與光譜分析，2012，32（8）：2234-2237

［4］Sahan Y，Basoglu F，Gucer S.ICP-MSanalysisofa seriesofmetals（Namely：Mg，Cr，Co，Ni，F(xiàn)e，Cu，Zn，Sn，Cd and Pb）in black and green olive samples from Bursa，Turkey［J］.Food Chemistry，2007，105（1）：395-399

［5］解楠，葛宇，徐紅斌，等.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜測定香辛料中鉛砷鎘鉻銅錳鋅和鎳［J］.食品科學(xué)，2011，32（2）：195-197

［6］HUANG Chao-zhang，HU Bin.Silica-coatedmagnetic nanoparticlesmodified withγ-mercaptopropyltrimethoxysilane for fast and selective solid phase extraction of trace amountsof Cd，Cu，Hg，and Pb in environmental and biological samples prior to their determination by inductively coupled plasmamass spectrometry［J］.Spectrochimica Acta PartB：Atomic Spectroscopy，2008，63（3）：437-444

Determ ination of Heavy Elements in Animal Liver by Inductively Coup led Plasma M ass Spectrometry

WU Xun，JIANG Yong-hong
（Guangxi Center for Disease Prevention and Control，Nanning 530028，Guangxi，China）

A novelmethod was established to determination of heavymetalsby inductively coupled plasmamass spectrometry（ICP-MS）with collision cell technology.Animal liverwasdigested by sealed high pressure digestion with HNO3-H2O2，72Ge，115In，209Bi and45Sc were selected as the internal standard elements to overcome non-spectroscopic interference and helium was used as collision to eliminatemass spectroscopic interference. The resultsshowed that the linear range of thismethod wasgood in detection ofsix kindsofheavymetalsby inductively coupled plasmamassspectrometry，and theelemental correlation coefficientsover0.999.The limitsof detection for Pb，Tl，Cd，As，Cr，Niwere 1.55，0.05，0.18，1.04，1.47，0.79μg/kg，respectively.Themethod wasapplied toanalyze standard substances，giving results consistentwith the certified values.

ICP-MS；sealedhighpressuredigestion；helium；animalliver；heavymetal

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.031

吳訓(xùn)（1970—），男（漢），主管技師，大專，從事理化檢驗分析工作。

2015-10-12