（西安市食品藥品檢驗(yàn)所，陜西西安710054）

近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，營(yíng)養(yǎng)成分的攝入不斷增加，高血糖人群日益增多，對(duì)健康的追求成為現(xiàn)階段人們的重要目標(biāo)，為應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的需求，從而出現(xiàn)了各種玲瑯滿(mǎn)目的降糖類(lèi)保健食品；輔助降血糖類(lèi)保健食品主要含有植物的根類(lèi)、塊莖類(lèi)等成分，然而這些根類(lèi)、塊莖類(lèi)的植物在種植、灌溉以及加工過(guò)程中受土壤、水源和運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中的影響易受重金屬的污染，造成重金屬超標(biāo)；部分有害元素在人體內(nèi)富集到達(dá)一定程度時(shí)會(huì)對(duì)人體的新陳代謝和生理功能會(huì)產(chǎn)生明顯的傷害作用，從而導(dǎo)致各種疾病[1]的發(fā)生，所以有害重金屬元素已經(jīng)成為現(xiàn)階段社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)[2]，因此有害重金屬元素的含量測(cè)定已成為輔助降血糖類(lèi)保健食品質(zhì)量[3]控制的重要指標(biāo)之一。鑒于以上情況，準(zhǔn)確測(cè)定有害重金屬元素的含量對(duì)于保障輔助降血糖類(lèi)保健食品安全性、提高其質(zhì)量以及維護(hù)消費(fèi)者身體健康[4]有極其重要的意義。

目前GB 16740-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)保健食品》[5]中污染物限量規(guī)定了鉛、砷和汞的限量，主要采用國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009系列中的檢測(cè)方法，現(xiàn)在報(bào)道對(duì)重金屬元素的測(cè)定主要方法有比色法[6]、原子熒光光譜法[7-8]、原子吸收光譜法[9-11]等。以上方法操作復(fù)雜，試劑消耗量大檢測(cè)周期長(zhǎng)、結(jié)果易受干擾，對(duì)各種元素?zé)舻哪芰坑泻車(chē)?yán)格的要求，各元素?zé)裟芰拷档蜁r(shí)儀器的靈敏度大幅下降，從而影響儀器的靈敏度和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。電感耦合等離子體法[12-15]具有靈敏度高可同時(shí)快速測(cè)定多種元素在食品、藥品等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用。因此本文建立了電感耦合等離子體質(zhì)普法（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）法測(cè)定輔助降血糖類(lèi)保健食品中6種有害重金屬元素的方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該方法可以用于保健食品中有害金屬元素的測(cè)定。

1 材料與儀器

1.1 儀器

Nexlon 350X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：美國(guó)Perkin Elmer公司；ETHOS UP微波消解儀：美國(guó)MILESTONE公司；VB15電熱板：意大利Labtech公司；BSA124S-CW電子分析天平：賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司。

1.2 材料

Cr、Pb、Cd、As、Cu（批號(hào)：GNM-M251678-2013）多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液、內(nèi)標(biāo)溶液Bi（批號(hào)：GSB 04-1719-2004）、Sc（批號(hào)：GSB 04-1760-2004）、Rh（批號(hào)：GSB 04-1746-2004）、In（批號(hào)：GSB 04-1731-2004）、Y（批號(hào)：GSB 04-1788-2004）、Ge （批號(hào)：GSB 04-1728-2004）、Au（批號(hào)：GSB 04-1715-2004） 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液：國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心，濃度均為 1000 μg/mL；Hg（批號(hào)：GBW 08617）單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度為 1000 μg/mL、紫菜質(zhì)控樣（批號(hào)：GBW 08521）：中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院；豬肝成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（批號(hào)：GBW 10051）：地球物理地球化學(xué)勘查研究所；KED調(diào)諧液（批號(hào)：N8145052）、TED調(diào)諧液（批號(hào)：N8145051）：美國(guó) PerkinElmer Pure Plus公司；硝酸為優(yōu)級(jí)純（批號(hào)：K48328756639）：默克股份兩合公司；水為Milli-Q超純水機(jī)制備，（電阻率≥18.2 MΩ·cm）。樣品為監(jiān)督抽檢的不同廠(chǎng)家6批次降糖類(lèi)保健食品分別為：20150701、20150413、20150823、20150911、20151121、20150219。

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP-MS工作條件

經(jīng)優(yōu)化的ICP-MS參數(shù)：RF功率為1200 W，等離子體氣體流量為18 L/min；輔助氣體流量1.2 L/min；霧化氣流速為0.84 L/min；蠕動(dòng)泵為24 r/mim；液氬0.6 MPa；脈沖電壓900 V；鑒頻器閾值 12；磁電壓200 V；樣品沖洗 35 s；延遲 15 s；調(diào)諧模式為 KED；數(shù)據(jù)采集模式全定量方式；重復(fù)次數(shù)3次。測(cè)定時(shí)52Cr、63Cu以Sc作內(nèi)標(biāo)物質(zhì)；75As以Ge作內(nèi)標(biāo)物質(zhì)；111Cb以In作內(nèi)標(biāo)物質(zhì)；202Hg、208Pb以Bi作內(nèi)標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行校正。

2.2 溶液的制備

2.2.1 混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液

分別精密量取 Cr、Pb、Cd、As、Cu 多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液5 mL、Hg單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5 mL，用水稀釋制成每1毫升分別含 Cr、Pb、Cd、As、Cu 和 Hg 為 1 μg 的溶液。

2.2.2 混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液

精密量取上述2.2.1的混合儲(chǔ)備溶液適量，用水稀釋制成每 1 毫升中含 Cr 10、20、40、60、80 ng；含 Pb 10、20、40、60、80 ng；含 Cd 1、2、5、10、15 ng；含 As 5、10、15、20、40 ng；含 Cu 20、40、60、80、100 ng；含 Hg 1、2、5、10、15 ng的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.2.3 混合內(nèi)標(biāo)系列溶液

精密量取 Rh、Sc、Au、Y、Bi、Ge 和 In 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用水稀釋制成每1 mL分別含Rh、Sc、Au、Y、Bi、Ge和 In為 100 ng的溶液。

2.2.4 供試品溶液的制備

取批號(hào)為20150911的輔助降血糖類(lèi)保健食品適量，研磨均勻，精密稱(chēng)取粉末0.5 g置于微波消解罐中，加入硝酸8 mL，混勻并蓋好內(nèi)蓋和旋緊外裝置，置于微波消解儀內(nèi)，按表1微波消解儀工作條件進(jìn)行消解。消解完后，將消解罐置于電熱板上60℃將酸蒸發(fā)至約1 mL～2 mL時(shí)，用水少量多次洗滌消解罐并將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL聚四氟乙烯材料的容量瓶中，用水定容至刻度，同時(shí)做樣品空白。

表1 微波消解儀工作條件Table 1 Working parameters of microwave digestion

2.3 線(xiàn)性關(guān)系考察

取適量2.2.2項(xiàng)下混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，按照2.1項(xiàng)下的儀器工作條件進(jìn)行分析測(cè)定，內(nèi)標(biāo)進(jìn)樣管插入2.2.4項(xiàng)下100 ng/mL的內(nèi)標(biāo)溶液中，同時(shí)依次將樣品管插入各個(gè)混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中測(cè)定，以3次信號(hào)值的平均值作為縱坐標(biāo)Y，對(duì)應(yīng)濃度為（ng/mL）作為橫坐標(biāo)X，計(jì)算線(xiàn)性回歸方程。待測(cè)元素回歸方程及相關(guān)系數(shù)等參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 分析方法相關(guān)參數(shù)測(cè)定結(jié)果Table 2 Results of parameters for performance of the proposed method

2.4 精密度

在 Cr、Pb、Cd、As、Cu 和 Hg 元素的線(xiàn)性范圍內(nèi)，分別取低、中、高3種不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，按2.1項(xiàng)下的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，每種重復(fù)測(cè)定6次，記錄測(cè)量值，結(jié)果Cr的RSD分別為：1.55%、0.35%和0.32%；Pb的RSD分別為：0.59%、0.21%和0.30%；Cd的 RSD分別為：1.35%、0.82%和 0.63%；As的RSD分別為：1.64%、0.83%和0.81%；Cu的RSD分別為：0.25%、0.34%和 0.31%；Hg的 RSD分別為：3.21%、0.22%和0.10%。RSD均在5%之內(nèi)，表明儀器的精密度良好。

2.5 重復(fù)性

取批號(hào)為20150911的輔助降血糖類(lèi)保健食品，按2.2.4項(xiàng)下的供試品溶液制備方法制備，按2.1項(xiàng)下的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)測(cè)定6次，分別計(jì)算各元素的含量，結(jié)果 Cr、Pb、Cd、As、Cu 和 Hg 的平均含量為：7.28、6.09、0.25、3.55、12.38、0.28 mg/kg，測(cè)量值的 RSD分別為2.78%、2.91%、3.21%、1.78%、2.19%、2.36%。表明樣品的重復(fù)性良好。

2.6 穩(wěn)定性

取批號(hào)為20150911的輔助降血糖類(lèi)保健食品，按2.2.4項(xiàng)下的供試品溶液制備方法制備樣品溶液，按2.1 項(xiàng)下的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，分別于 1、2、4、8、12、16、20、24 h 進(jìn)樣測(cè)定，記錄測(cè)定值。結(jié)果 Cr、Pb、Cd、As、Cu和Hg各個(gè)元素RSD值分別為2.16%、3.44%、4.39%、4.90%、2.76%和2.83%。結(jié)果表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.7 加樣回收率

取批號(hào)為20150701的輔助降血糖類(lèi)保健食品，精密稱(chēng)取0.25 g，平行制備6份樣，置于消解罐內(nèi)，分別加入2.2.1項(xiàng)下的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液1 mL，按2.2.4項(xiàng)下的供試品溶液制備，同時(shí)做樣品空白；按2.1項(xiàng)下的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算各元素加樣回收率和RSD，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 6種元素的回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=6）Table 3 Result of the recovery rate of 6 elements

續(xù)表3 6種元素的回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=6）Continue table 3 Result of the recovery rate of 6 elements

結(jié)果表明各元素的回收率均在80%～120%之間，RSD在5%之內(nèi)，符合痕量分析的要求。

2.8 方法準(zhǔn)確性

本試驗(yàn)采用紫菜質(zhì)控樣（批號(hào)：GBW 08521）和豬肝成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（批號(hào)：GBW 10051）中的相應(yīng)元素成分作為參考值，對(duì)該方法做準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)。結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果表明測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值基本一致，方法可靠。

表4 豬肝、紫菜成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參考值與實(shí)際測(cè)量值（n=6）Table 4 Reference value and actual measurement of standard substance for analysis of pork liver and laver

2.9 檢出限

按2.2.4項(xiàng)下的供試品溶液制備方法制備空白溶液，按2.1項(xiàng)下的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，平行測(cè)定空白溶液 11 次，計(jì)算空白溶液中的 Cr、Pb、Cd、As、Cu 和 Hg的標(biāo)準(zhǔn)偏差s，以3 s/k作為被測(cè)元素的檢出限，計(jì)算出各個(gè)元素的檢出限，結(jié)果 Cr、Pb、Cd、As、Cu 和 Hg的檢出限分別為 0.007、0.010、0.004、0.008、0.006、0.001 mg/kg。

2.10 樣品測(cè)定

取監(jiān)督抽檢樣品6批次，每批次樣品平行消解2份，按2.2.4項(xiàng)下的供試品溶液制備方法制備樣品溶液和空白溶液，按2.1項(xiàng)下的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，取3次讀數(shù)的平均值，從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上計(jì)算出相應(yīng)各元素的濃度，即得各元素對(duì)應(yīng)的含量，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 樣品分析結(jié)果（n=2）Table 5 Analytical results for samples（n=2）（mg/kg，n=2）

3 結(jié)果與討論

3.1 消解方法的選擇

重金屬樣品前處理方法分為濕法消解和干法消解，由于干法消解會(huì)造成元素的揮發(fā)，影響試驗(yàn)測(cè)定，因此本文采用濕法消解，濕法消解包括壓力罐消解、高壓密閉消解、微波消解等方法。微波消解是一種快速高效、安全的常用樣品前處理方法，整個(gè)前處理過(guò)程中試劑消耗量少、不影響試驗(yàn)環(huán)境、耗時(shí)短等優(yōu)點(diǎn)，因此本試驗(yàn)采用微波消解并對(duì)消解溶液進(jìn)行考察，分別采用HNO3，HNO3-HF（9∶1，體積比），HNO3-H2O2（3∶1，體積比），最后發(fā)現(xiàn)HNO3消解樣品無(wú)殘?jiān)胰芤呵宄簩?duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定干擾小，因此選用HNO3作為消解溶液。

3.2 ICP-MS測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)

食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中 Cr、Pb、Cd、Cu 采用石墨爐原子吸收光譜法和火焰原子吸收光譜法測(cè)定，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中Hg、As常用原子熒光光譜分析法；而本試驗(yàn)用ICP-MS法測(cè)定輔助降血糖類(lèi)保健食品中重金屬元素具有簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高以及多元素同時(shí)測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)，解決了石墨爐原子吸收光譜法對(duì)重金屬元素逐個(gè)分析的現(xiàn)狀，大大縮短了試驗(yàn)時(shí)間，提高了試驗(yàn)效率；試驗(yàn)過(guò)程中加入對(duì)應(yīng)元素的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，補(bǔ)償了基體效應(yīng)，抗干擾能力強(qiáng)。

3.3 結(jié)果的判定

目前食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)保健食品GB 16740-2014中規(guī)定了：鉛的限量為2.0mg/kg、砷的限量為1.0mg/kg、汞的限量為0.3 mg/kg，5批次輔助降血糖類(lèi)保健食品Pb、As、Hg均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，1批次輔助降血糖類(lèi)保健食品Pb、As、Hg超標(biāo)準(zhǔn)值范圍；可能是由于原料中重金屬超標(biāo)準(zhǔn)值，另外加工生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中存在被污染的風(fēng)險(xiǎn)以及包裝容器和包裝材料存在污染等因素，其次土壤污染也是影響重金屬超標(biāo)的原因。GB2762-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》中規(guī)定了鉻的限量為0.5 mg/kg、鎘的限量為0.2 mg/kg，但無(wú)明確的保健食品分類(lèi)，按上述限量規(guī)定6批次輔助降血糖類(lèi)保健食品Cr均超標(biāo)準(zhǔn)值，1批次輔助降血糖類(lèi)保健食品Cd超標(biāo)準(zhǔn)值范圍，因此輔助降血糖類(lèi)保健食品中的重金屬應(yīng)該引起重視，將元素鉻和元素鎘納入食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)保健食品GB16740-2014的限量規(guī)定中，作為其質(zhì)量控制的一種方法。

3.4 汞的測(cè)定分析

本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Hg元素與其他的元素的前處理有一定的不同之處，在汞測(cè)試分析時(shí)，為了防止汞元素還原為單質(zhì)態(tài)的汞，確保汞元素以汞離子的形式存在，通常需加入金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液作為穩(wěn)定劑，可以防止汞吸附在采樣錐上。供試品消解結(jié)束后，進(jìn)行60℃趕酸后上機(jī)測(cè)定Hg元素基本未檢出，從而說(shuō)明趕酸這個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟已經(jīng)將Hg元素整個(gè)損失了；而未趕酸的供試品消解液，直接將消解液用水定容至50 mL的聚四氟乙烯材料的容量瓶中，再根據(jù)供試品中Hg元素的含量將溶液進(jìn)一步稀釋?zhuān)ㄟ^(guò)稀釋將溶液濃度控制在1%～2%以?xún)?nèi)進(jìn)行測(cè)定，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程有效的控制了Hg元素的損失，并且避免了溶液酸度本身對(duì)ICP-MS霧化器的影響。

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