宮世平,李 玲,陳明巖,孫婷婷,曹云波
(長(zhǎng)春海關(guān)技術(shù)中心,吉林 長(zhǎng)春 130062)
桃膠是薔薇科植物桃或山桃樹(shù)干受傷后(機(jī)械或蟲(chóng)害)分泌的一種膠狀物質(zhì),原始桃膠主要成分為大分子多糖,人體因缺乏相應(yīng)的消化酶難以吸收,但其含有豐富的膳食纖維,對(duì)腸道健康具有一定的好處[1]。商業(yè)桃膠在食品中可以起到增稠、乳化、凝固等效果,和阿拉伯膠的功能接近,是其廉價(jià)替代品。在日本,桃膠可作為食品添加劑使用,在透光性和黏稠度上比阿拉伯膠還好。此外,桃膠在化工、化妝品、印染等行業(yè)也有廣泛應(yīng)用。目前,對(duì)于桃膠的研究基本都集中在桃膠多糖方面的研究,而無(wú)機(jī)元素對(duì)于人體健康的作用正日益受到人們的重視[2],有關(guān)桃膠中無(wú)機(jī)元素的測(cè)定,僅有馮紀(jì)南等人[3]采用ICP-AES 的測(cè)定桃膠灰分中的無(wú)機(jī)元素和金平等人[4]采用濕法消解,ICP-MS 外標(biāo)法測(cè)定不同產(chǎn)地桃膠中的微量元素。
無(wú)機(jī)元素的測(cè)定方法主要有原子吸收法(AAS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)[5-10]。采用微波消解,電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定了來(lái)自不同產(chǎn)地的4 個(gè)桃膠樣品中15 種對(duì)人體健康有益的元素,考慮到多元素分析元素間原子量差別較大,為保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,采用鈧、銦為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行校正,消除基體的干擾[11-12]。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,美國(guó)Agilent 公司產(chǎn)品;微波消解儀,奧地利安東帕公司產(chǎn)品;桃膠樣品,3 個(gè)購(gòu)自市場(chǎng),1 個(gè)為自采。
標(biāo)準(zhǔn)溶液儲(chǔ)備液(鈦、釩、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鍺、硒、鍶、鉬、錫、銻、鋇、鈧、銠、銦),國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院(1 000 μg/mL)提供;試驗(yàn)所用試劑,均為優(yōu)級(jí)純;試驗(yàn)用水為超純水。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制
精密量取適量體積的銅、鋅、鐵、鋇、錳、鍶等標(biāo)準(zhǔn)溶液,用2%硝酸稀釋成0,10,50,100,300,500 ng/mL 系列質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液;精密量取適量體積錫、鎳、銻、鈦、釩、鈷、鍺、硒、鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液,用2%硝酸稀釋成0,1,5,10,30,50 ng/mL 系列質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。取不同質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液,由低到高依次進(jìn)樣,通過(guò)ICP-MS 測(cè)定以標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、測(cè)量值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。
1.2.2 樣品制備
將樣品干燥至恒質(zhì)量,用瑪瑙研缽研碎,過(guò)60 目篩,準(zhǔn)確稱(chēng)取0.2 g 左右桃膠樣品置于微波消解罐中,加硝酸3 mL,浸潤(rùn)30 min,加過(guò)氧化氫2 mL,置微波消解儀中10 min 升至100 ℃,溫度保持5 min,10 min 升至185 ℃,保持25 min,冷卻后轉(zhuǎn)移至25 mL 帶刻度離心管中,用水洗滌微波罐并定容至刻度,混勻備用。同時(shí)進(jìn)行試劑空白試驗(yàn)。
1.2.3 ICP-MS 工作條件
等離子體射頻功率1 550 W,載氣流量1.07 L/min,輔助氣流量0.9 L/min,氦氣流量5 mL/min,冷卻水流量1.25 L/min,樣品提升速率0.3 r/s,積分時(shí)間0.3s,重復(fù)次數(shù)3 次。
1.2.4 微波消解溶劑量的選擇
微波消解技術(shù)是利用微波的穿透性和激活反應(yīng)能力加熱密閉容器內(nèi)的試劑和樣品,使制樣容器內(nèi)壓力增加,反應(yīng)溫度提高,從而提高反應(yīng)速率,縮短樣品制備的時(shí)間。由于體系為密閉體系,HNO3和H2O2可循環(huán)參與反應(yīng),消耗量較少,考慮到酸度對(duì)試驗(yàn)的影響,一般不宜加入太多,達(dá)到消解完全即可。因此,選擇消解溶劑的量為3 mL HNO3+2 mL H2O2。
1.2.5 內(nèi)標(biāo)物的選擇
文獻(xiàn)均采用外標(biāo)法定量,測(cè)定的15 種元素質(zhì)量數(shù)跨度較大,采用外標(biāo)法明顯不合適,考查了鈧、銠、銦3 種元素中的一種或幾種作為內(nèi)標(biāo)時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)選用鈧和銦作為內(nèi)標(biāo)元素時(shí),曲線(xiàn)線(xiàn)性較好,因此選用鈧和銦作為混合內(nèi)標(biāo),對(duì)干擾因素進(jìn)行基體校正。
1.2.6 方法學(xué)考查
精密度試驗(yàn):取1.2.1 中的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)樣6 次,計(jì)算各元素RSD 值。
加標(biāo)回收試驗(yàn):準(zhǔn)確稱(chēng)取已知含量的桃膠樣品(4 號(hào))0.2 g(6 份),分別準(zhǔn)確加入同一質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按試驗(yàn)方法制備樣品溶液供測(cè)定。
1.2.7 樣品的測(cè)定
取4 個(gè)產(chǎn)地的桃膠樣品,按上述方法制備成樣品溶液并上機(jī)測(cè)試,每個(gè)樣品做平行樣。
各元素線(xiàn)性關(guān)系見(jiàn)表1,各元素精密度和回收率結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 各元素精密度和回收率結(jié)果 /%
由表1 可知,R 值為0.999 0~1.000 0,表明各元素線(xiàn)性關(guān)系良好。方法學(xué)考查中,精密度的RSD值分別位于2.3%~4.6%。加標(biāo)回收試驗(yàn)顯示,各元素回收率為89.2%~106.5%,表明該方法準(zhǔn)確可靠,具有可操作性。
表1 各元素線(xiàn)性關(guān)系
桃膠中無(wú)機(jī)元素含量見(jiàn)表3。
表3 桃膠中無(wú)機(jī)元素含量 /mg·kg-1
由表3 可知,桃膠中含有豐富的鐵、錳、銅、鋅、鍶、鋇,不同產(chǎn)地的桃膠所含元素的差異較大。鐵、錳為人體必需微量元素,鐵是構(gòu)成血紅蛋白的必要成分,許多酶的活性部分均有鐵的參與,錳可促進(jìn)骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育,維持正常的糖代謝和脂肪代謝,與中醫(yī)所說(shuō)桃膠具有“和血”的作用相契合。銅、鋅在氨基酸等絡(luò)合劑的幫助下進(jìn)入人體,與白蛋白結(jié)合,參與超氧化物歧化酶(SOD)的合成,而SOD 在清除氧自由基、抗輻射損傷、預(yù)防衰老、防治炎癥等方面具有重要意義,這與桃膠具有美容、防衰的功效相契合。鍶可改善骨代謝,預(yù)防骨丟失,提高骨質(zhì)疏松動(dòng)物的骨質(zhì)量,因此含有較豐富鍶的桃膠對(duì)絕經(jīng)后的女性由于雌性激素的缺乏導(dǎo)致的鈣流失具有一定的改善作用。