微波消解電感耦合等離子質(zhì)譜法測(cè)定銀耳中元素

基金項(xiàng)目：國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012QK030）。

摘 要：建立了微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）同時(shí)測(cè)定銀耳中鎂、鈣、鉻、錳、鐵、銅、鋅、砷、硒、鎘、汞、鉛等12種元素的分析方法。樣品經(jīng)微波消解，通過(guò)在線加入內(nèi)標(biāo)校正基體干擾，采用干擾校正方程校正質(zhì)量數(shù)干擾，各元素工作曲線相關(guān)系數(shù)均大于0.9995。所有待測(cè)元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD（n=6）均小于5%，加標(biāo)回收率為90.0%-105.0%。通過(guò)對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)綠茶（GBW10052）和遼寧大米（GBW10043）進(jìn)行驗(yàn)證，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值相符。該方法具有準(zhǔn)確、快速、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于銀耳中12種元素的同時(shí)測(cè)定。

關(guān)鍵詞：微波消解；電感耦合等離子體質(zhì)譜法；銀耳；元素

中圖分類號(hào)： TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16723198（2014）17019002

銀耳又稱作白木耳、雪耳、銀耳子等，有“菌中之冠”的美稱。銀耳營(yíng)養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、脂肪和多種氨基酸，以及鈣、鐵、鉀、鈉、鎂、磷、硫等多種礦物質(zhì)。銀耳味甘、淡、性平、無(wú)毒，既可補(bǔ)脾開(kāi)胃，又有益氣清腸、滋陰潤(rùn)肺的作用。歷代皇家貴族都將銀耳看做是“延年益壽之品”。閩東古田縣是“中國(guó)食用菌之都”、“銀耳之鄉(xiāng)”，食用菌成為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)。其中，銀耳是生產(chǎn)規(guī)模最大、產(chǎn)量最高、生態(tài)效益最佳、發(fā)展前景最好的食用菌之一。2004年，古田銀耳正式獲批為地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品。至此，古田銀耳的生產(chǎn)和種植成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

銀耳中含有豐富的礦物質(zhì)，這些元素與人體健康關(guān)系密切，它對(duì)人體的生長(zhǎng)、發(fā)育以及其他生命活動(dòng)有著重要的作用。但同時(shí)銀耳等食用菌對(duì)砷、鎘、汞、鉛等重金屬有明顯的富集作用，當(dāng)人體攝入超過(guò)一定量的重金屬會(huì)損害身體健康。因此，準(zhǔn)確、快速測(cè)定銀耳中的礦物質(zhì)元素及有害重金屬元素的含量對(duì)閩東古田地區(qū)銀耳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

目前食品中元素常用的檢測(cè)方法有原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等。其中電感耦合等離子體質(zhì)譜分析技術(shù)（ICP-MS）具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬、干擾少、分析速度快及可同時(shí)測(cè)定多種元素等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用于水產(chǎn)品、化妝品、地質(zhì)等行業(yè)。本文采用微波消解銀耳樣品，電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定銀耳中12種元素的含量。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)樣品：銀耳樣品采集于閩東古田地區(qū)；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)綠茶（GBW10052）和遼寧大米（GBW10043）購(gòu)買于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

試劑：鎂、鈣、鉻、錳、鐵、銅、鋅、砷、硒、鎘、汞、鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（質(zhì)量濃度為1000μg/mL），用2%硝酸稀釋至不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液；調(diào)諧液（Li、Y、Ce、Tl、Co）（質(zhì)量濃度為10μg/L）；內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液（6Li、Sc、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Bi）（質(zhì)量濃度為100μg/mL）；硝酸（優(yōu)級(jí)純），過(guò)氧化氫（優(yōu)級(jí)純）。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 7700x 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（配有玻璃同心霧化器）美國(guó)安捷倫科技有限公司；Mars 6 Xpress微波消解儀美國(guó)CEM公司。

1.3 儀器工作條件

微波消解條件：微波消解儀器功率為1200W。消解分為3個(gè)階段：第一階段：10 min內(nèi)溫度上升到120℃并保持5min；第二階段：5min內(nèi)溫度上升到160℃并保持5min；第三階段：8min內(nèi)溫度上升到190℃并保持25min。

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀工作參數(shù)：射頻功率1550W，等離子體流量15.0L/min，載氣流量1.0L/min，氦氣流量43mL/min，采樣深度8.0mm，分析模式為全定量分析，數(shù)據(jù)采集重復(fù)3次，分析時(shí)間0.3s，氧化物<2%，雙電荷<3.0%。

1.4 樣品處理

準(zhǔn)確稱取烘干粉碎后的銀耳樣品0.500樣品于微波消解罐中，加入5.0mL硝酸，浸泡1h，再加入1mL過(guò)氧化氫，放入微波消解儀中進(jìn)行消解。消解結(jié)束后，在140℃電熱板上趕出多余的酸。冷卻后，轉(zhuǎn)移到25mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻待測(cè)。同時(shí)做試劑空白。

2 結(jié)果與討論

2.1 干擾及校正

ICP—MS的干擾主要分為質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾。質(zhì)譜干擾主要有同量異位素干擾、多原子離子干擾和雙電荷離子干擾，一般可以通過(guò)優(yōu)化儀器參數(shù)、干擾校正方程等方式來(lái)校正。同位素的選擇應(yīng)遵循測(cè)定豐度大、干擾少的原則。非質(zhì)譜干擾主要為基體效應(yīng)，基底會(huì)抑制待測(cè)元素的信號(hào)，一般可以通過(guò)稀釋樣品、使用內(nèi)標(biāo)法校正等方式來(lái)克服。在實(shí)際樣品測(cè)定時(shí)，內(nèi)標(biāo)元素不應(yīng)在待測(cè)樣品中出現(xiàn)或含量極微，且內(nèi)標(biāo)元素的質(zhì)量數(shù)和電離能應(yīng)與待測(cè)元素相近。本實(shí)驗(yàn)采用氦氣碰撞池模式和在線加入內(nèi)標(biāo)溶液方式，可以降低質(zhì)譜干擾，并且能克服信號(hào)漂移。選用6Li、Sc、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Bi為內(nèi)標(biāo)，通過(guò)優(yōu)化儀器條件，選擇合適的測(cè)定同位素，結(jié)合特定的干擾方程，達(dá)到消除干擾的目的。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

由于ICP-MS的線性動(dòng)態(tài)范圍很寬，可高達(dá)9個(gè)數(shù)量級(jí)，因此元素的測(cè)定范圍也較為寬泛。考慮到銀耳中各元素的含量，選用合適的濃度區(qū)間繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性相關(guān)系數(shù)均大于0.9995。對(duì)樣品空白連續(xù)測(cè)量11次所得標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算各元素的檢出限。結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 方法的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限

2.3 回收率實(shí)驗(yàn)

對(duì)銀耳樣品進(jìn)行加標(biāo)回收的測(cè)定，并計(jì)算回收率，其加標(biāo)回收率在90.0%-105.0%之間，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 方法的精密度和加標(biāo)回收率（n=6）

2.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的驗(yàn)證分析

為了驗(yàn)證本方法的準(zhǔn)確性，對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)綠茶（GBW10052）和遼寧大米（GBW10043）進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相符，表明所建立方法準(zhǔn)確可靠。

表3 綠茶（GBW10052）和遼寧大米（GBW10043）

15種元素測(cè)定結(jié)果（n=6）

注：b表示綠茶標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW10052）中錳元素含量以百分百含量計(jì)。

2.5 實(shí)際樣品的測(cè)定

從閩東古田地區(qū)收集的10份銀耳樣品，按照上述方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 銀耳15種元素測(cè)定結(jié)果（mg/kg）

注：ND：notdetected.

從表4中可以看出，以上幾份古田銀耳中含有豐富的鎂、鐵、鈣、銅、鋅等元素，而重金屬污染物砷、鉛、汞、鎘等含量均低于我國(guó)食品污染物標(biāo)準(zhǔn)的限定量。

3 結(jié)論

本文采用微波消解樣品，電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）同時(shí)測(cè)定銀耳中的多種元素。通過(guò)優(yōu)化儀器條件、采用碰撞池模式和干擾校正方程等方式消除質(zhì)譜干擾，在線加入內(nèi)標(biāo)校正基體干擾。本法測(cè)定檢出限低、準(zhǔn)確度和精密度較高、分析速度快，可同時(shí)測(cè)定多種元素，適用于銀耳中多種元素的測(cè)定。由于本法操作簡(jiǎn)單、快速，能滿足大批量樣品檢測(cè)，可用于閩東古田地區(qū)銀耳的質(zhì)量控制和安全評(píng)價(jià)。

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