微波消解與ICP—AES聯(lián)用測定金櫻子中24種礦質(zhì)元素含量

摘要：為了建立一套準(zhǔn)確、高效、多元素同時測定金櫻子（Rosa laevigate Wichx.）中礦質(zhì)元素含量的分析方法，采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定了微波消解樣品中24種礦質(zhì)元素含量。結(jié)果表明，樣品溶解充分，消解效果好；各待測元素的工作曲線相關(guān)系數(shù)均不小于0.999 80，最小的檢出限為0.001 μg/mL，加標(biāo)回收率為93.67%～110.00%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.13%～9.62%。該方法不僅可多元素同時高效測定，而且結(jié)果準(zhǔn)確，為進一步研究金櫻子中礦質(zhì)元素與藥效間的關(guān)系及金櫻子飲品的研究與開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：金櫻子（Rosa laevigate Wichx.）；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）；礦質(zhì)元素；測定

中圖分類號：O657.63；R284.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）21-5305-03

Determination of 24 Trace Elements in Rosa laevigate Wichx by Microwave Digestion Combined with ICP-AES

HE Fan，LU Zhi-fa

（Department of Petrolchemical Engineering， Guangxi Vocational and Technical Institute of Industry， Nanning 530001， China）

Abstract：In order to establish an accurate， efficient and simultaneous multi-element analysis method for determination of trace elements in Rosae laevigatae wichx.， 24 trace elements of the samples were determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry（ICP-AES） combined with microwave digestion. The results showed that the samples were dissolved sufficiently， and the digestion effect was ideal. The correlation coefficient of the working curves for the determined elements were over 0.999 80， the detection limit was 0.001 μg/mL， the recovery of standard addition was 93.67%～110.00%， and the relative standard deviation（n=6） was 1.13%～9.62%. The developed method was highly efficient（capable of simultaneous multi-element analysis）， and the result was accurate， which provided a basis not only for further study of the relationship between the trace elements of Rosae laevigatae wichx. and the efficacy， but also for the research and development of Rosae laevigatae wichx. beverage.

Key words： Rosa laevigate wichx.； inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry（ICP-AES）； trace elements； determination

金櫻子（Rosa laevigate Wichx.）系薔薇科植物金櫻子的干燥成熟果實，別名刺梨子、金罌子、糖罐等，主產(chǎn)于廣西、廣東、湖南等地。金櫻子藥食同源，具有一定醫(yī)療及保健作用，各地對金櫻子飲品均有開發(fā)[1-5]。礦質(zhì)元素是構(gòu)成機體并決定生命活動的基本要素[6]，中藥藥效與礦質(zhì)元素也存在一定關(guān)系[7]。曾有人對金櫻子中礦質(zhì)元素進行過測定，但使用的多是原子吸收分光光度法[8-9]，測定元素數(shù)量有限。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法具有分析速度快、線性范圍寬、精密度好、準(zhǔn)確度高、檢出限低、操作簡便等特點[10]。采用微波消解—電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定金櫻子中微量元素，旨在建立一個準(zhǔn)確、高效、多元素同時測定金櫻子中礦質(zhì)元素含量的分析方法，測定結(jié)果可為進一步研究金櫻子礦質(zhì)元素與藥效間的關(guān)系及金櫻子飲品的研究與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器設(shè)備及其工作條件

IRIS-2 型全譜直讀光譜儀（美國Thermo electron公司）；WP800 A型微波爐（廣東順德格蘭仕電器廠有限公司）；聚四氟乙烯微波消解罐；AWL-4001-U 型艾科浦超純水系統(tǒng)（頤洋企業(yè)發(fā)展有限公司）；AL型電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）。

1.1.1 等離子體設(shè)置 入射功率，1 150 W；分析泵速，100 r/min；沖洗泵速，100 r/min；霧化氣流量，1.3 L/min；輔助氣流量，1.1 L/min；載氣和冷卻氣，99.999%氬氣。

1.1.2 儀器工作參數(shù) 延遲時間，0 s；重復(fù)次數(shù)，5；樣品沖洗時間，30 s；分析最大積分時間，低波長時間，30 s，高波長時間，5 s。

1.2 試劑

鈣、鉀、鎂、鋁、鋇、鈉、鐵、錳、鋅元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液質(zhì)量濃度均為1.00 mg/mL；砷、硼、鉍、鎘、鈷、鉻、銅、鋰、鎳、鉛、銻、錫、鍶、鈦、釩等元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液質(zhì)量濃度均為0.10 mg/mL，均由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供；硝酸、雙氧水（優(yōu)級純）；試驗用水為超純水（電阻率≥18 Ω·cm）。

金櫻子樣品：新鮮金櫻子，采購于廣西南寧市農(nóng)貿(mào)市場，去除雜質(zhì)，用自來水沖洗干凈，再用試驗用水反復(fù)漂洗5次，晾干，在電熱恒溫干燥箱（40 ℃）烘至干燥，粉碎，過80目篩，裝于塑料袋中密封保存。

1.3 樣品溶液制備

1.3.1 微波消解試驗 稱取1 g 處理好的金櫻子樣品（稱準(zhǔn)至0.01 g），放入聚四氟乙烯微波消解罐中，加8 mL濃HNO3并浸泡過夜。加入4 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)約30% H2O2，蓋上罐蓋，將消化罐均勻?qū)ΨQ放在微波爐內(nèi)轉(zhuǎn)盤上，400 W功率下進行消解。讓消化罐自然冷卻后開罐，溶液透亮表明消解完全。如此進行了3次微波消解試驗，樣品微波消解時間最終確定為10 min（功率400 W）。微波消解試驗效果見表1。

1.3.2 樣液制備 準(zhǔn)確稱取1.000 0 g 處理好的金櫻子樣品，放入聚四氟乙烯微波消解罐中，按“1.3.1”方法消解。冷卻后將消解液洗入100 mL容量瓶中，用少量水多次洗滌內(nèi)罐，洗液也并入容量瓶，用1% HNO3溶液定容至刻度，搖勻，貼上標(biāo)簽，待測。同時做空白。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液制備

用原有的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液對樣液進行初測，測出樣液中各待測元素的大致濃度。依據(jù)初測的結(jié)果，將Al、Ca、K、Na、Ba、Fe、Mg、Mn、Zn、As、B、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Li、Ni、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、V單個元素標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液用1% HNO3溶液逐級稀釋，并組合配制成混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)系列溶液中各元素的濃度見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 測定波長的選擇

ICP-AES電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法每個元素都有多條特征譜線供選擇，且有同步背景校正功能。綜合分析強度、穩(wěn)定性、干擾等因素，確定各待測元素分析線的波長分別為：396.153 nm（Al）、317.933 nm（Ca）、766.491 nm（K）、589.592 nm（Na）、233.527 nm（Ba）、238.204 nm（Fe）、285.213 nm（Mg）、257.610 nm（Mn）、213.856 nm（Zn）、188.979 nm（As）、249.677 nm（B）、223.061 nm（Bi）、228.800 nm（Cd）、228.618 nm（Co）、267.716 nm（Cr）、324.754 nm（Cu）、670.784 nm（Li）、231.604 nm（Ni）、220.353 nm（Pb）、217.581 nm（Sb）、189.989 nm（Sn）、407.771 nm（Sr）、334.941 nm（Ti）、310.230 nm（V）。

2.2 工作曲線繪制

在選定的儀器工作條件下，對混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別進樣，以元素濃度為橫坐標(biāo)、對應(yīng)的光譜強度為縱坐標(biāo)，經(jīng)儀器化學(xué)工作站自動繪制各元素的工作標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果顯示，各待測元素的工作標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)為0.999 80～0.999 95。

2.3 樣品分析結(jié)果及精密度

在選定的儀器工作條件下，對樣品進樣反復(fù)測定5次，各元素測定結(jié)果及精密度見表3。

2.4 檢出限和回收率

在選定的儀器工作條件下，對空白溶液進行11次重復(fù)測定，計算各元素標(biāo)準(zhǔn)偏差。根據(jù)IUPAC的規(guī)定，以各元素的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢出限；按“1.3.2”的方法處理樣品并準(zhǔn)確加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，測量回收率。各元素檢出限及回收率見表4。

3 小結(jié)與討論

采用微波消解法消解樣品，易操控、勞動強度低、效率高、待測元素溶解充分，是一種較理想的樣品處理方法。用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定金櫻子干燥果實中24種礦質(zhì)元素含量，各元素工作曲線相關(guān)系數(shù)為0.999 80～0.999 95；由表3、表4可知：檢出限為0.001～0.050 μg/mL，加標(biāo)回收率為93.67%～110.00%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.13%～9.62%，該方法準(zhǔn)確、高效，可多元素同時測定，測定結(jié)果滿意。

由表3可知，金櫻子干燥果實中24種礦質(zhì)元素含量從高到低依次為：K>Ca>Mg>Na>Fe>Mn>Al>Zn>Ba>B>Cu>Bi>Sr>Pb>Ti>Cr>V>Co>Ni>Sb>Li>Sn>As>Cd。測定結(jié)果顯示，金櫻子干燥果實中K的含量高達9 734.00 μg/g，Ca、Mg的含量也高達6 359.00 μg/g和1 403.00 μg/g，而As、Cd的含量僅有0.51 μg/g和0.21 μg/g。通過對金櫻子干燥果實中K、Na、Ca、Mg、Zn等24種礦質(zhì)元素進行測定，為進一步研究金櫻子中礦質(zhì)元素與藥效間的關(guān)系以及金櫻子飲品的研究與開發(fā)打下了基礎(chǔ)。

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