電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法測定龜苓膏中鎘、鉻和鋅的含量

◎ 吳 婕，李鎮(zhèn)坤，朱海軍，楊 柳，莫啟進(jìn)

（廣西梧州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所，廣西 梧州 543002）

龜苓膏是廣西梧州的傳統(tǒng)藥膳，由百年草本調(diào)養(yǎng)專家研發(fā)，已有數(shù)百年歷史，相傳最初是清宮中的名貴藥物，專供皇帝食用。梧州龜苓膏是以鷹嘴龜、淀粉、涼粉草、蒲公英、當(dāng)歸、金銀花、土茯苓和蜂蜜等為主要原料，采用傳統(tǒng)加工工藝制成的食品[1]。其性溫和，具有清肝明目，涼血解毒，潤腸通便和保健養(yǎng)生等功效，因而倍受兩廣地區(qū)和東南亞人們喜愛，遠(yuǎn)銷海外，是梧州經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一[2]。

食品的質(zhì)量安全直接關(guān)系到人類的身體健康，鑒于我國食品中重金屬污染危害的嚴(yán)峻形勢，特別需要加強(qiáng)食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估。食品中的重金屬元素進(jìn)入人體后發(fā)生富集，且不易察覺，易引起慢性損傷，影響極大，因此即使食品中的重金屬含量符合規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，但長期暴露也會存在一定的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

最近有文獻(xiàn)報(bào)道部分地區(qū)產(chǎn)的金銀花、茯苓等中藥材中鎘、鉛和銅等重金屬超標(biāo)，而金銀花和茯苓是龜苓膏的原輔料，如果使用重金屬被污染的金銀花和茯苓來生產(chǎn)龜苓膏，將會直接影響龜苓膏產(chǎn)品中重金屬的含量。電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）是利用高頻感應(yīng)電流產(chǎn)生的高溫將反應(yīng)氣加熱、電離，利用元素發(fā)出的特征譜線進(jìn)行測定，根據(jù)譜線強(qiáng)度與元素含量成正比進(jìn)行定量分析的方法[4]，具有靈敏度高，穩(wěn)定性好，線性寬，可同時(shí)或順序快速測定多種金屬元素的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較廣泛。目前龜苓膏中鎘、鉻和鋅的測定方法中尚無電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法，且未見文獻(xiàn)報(bào)道利用電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法對龜苓膏產(chǎn)品中重金屬進(jìn)行分析研究。

本實(shí)驗(yàn)利用電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）分析研究龜苓膏中的重金屬，為食品質(zhì)量監(jiān)測管理執(zhí)法部門提供科學(xué)理論依據(jù)，并為應(yīng)對龜苓膏突發(fā)重金屬污染事故提供數(shù)據(jù)積累和技術(shù)儲備。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

儀器采用Optima 8000系列電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜儀（珀金埃爾默儀器上海有限公司）。

Cd標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液：100 0 μg/mL；Cr標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液：1000 μg/mL；Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液：1000 μg/mL，均購自國家鋼鐵材料測試中心/鋼鐵研究總院；硝酸：優(yōu)級純，西隴化工股份有限公司；高純氬氣：鋼瓶氣，純度為99.999%；實(shí)驗(yàn)室用水為二級去離子水。

1.2 儀器工作參數(shù)

儀器參數(shù)采用多元素優(yōu)化的折中條件，見表1。

表1 儀器參數(shù)表

1.3 試樣的采集及前處理

（1）試樣的前處理。龜苓膏樣品用攪拌機(jī)攪碎，備用。

（2）試樣的消解。稱取龜苓膏試樣10 g于瓷坩堝中，將其置于電爐上，小心加熱，炭化至不再冒煙為止，然后轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，550 ℃灰化3 h以上。取出冷卻，往坩堝內(nèi)的試樣灰中加入5 mL濃硝酸，將其置于電爐上，慢慢蒸干，再轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，繼續(xù)灰化1～2 h，到試樣呈白灰狀。取出冷卻后，用硝酸溶液（體積分?jǐn)?shù)為1%）溶解試樣灰，將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，定容后充分混勻，即為試樣液。同時(shí)，按上述方法做空白對照。在相同工作條件下，對試樣液進(jìn)行測定。每個(gè)試樣平行測定3次，取其平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析線及觀測方向的選擇

分析線的選擇，直接影響到測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，選擇被測元素的分析線必須考慮其靈敏度、背景干擾等因素。根據(jù)ICP-OES譜圖分析結(jié)果，對每個(gè)元素均選擇2～3條譜線分析，選擇信號強(qiáng)度最合適、干擾最小、檢出限低、線性關(guān)系最好者為本法分析線，見表2。Optima 8000采用空氣切割尾焰，軸向觀測不僅檢出限比徑向觀測低，而且穩(wěn)定性好，但當(dāng)待測金屬濃度較高時(shí)，軸向觀測預(yù)采光時(shí)已達(dá)到飽和，若要獲得更理想的線性相關(guān)，須采用徑向觀測。本實(shí)驗(yàn)所測定的金屬含量均較低，因此全部采用軸向觀測。

2.2 各元素的檢出限

檢出限是分析儀器性能的重要指標(biāo)，根據(jù)國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）的規(guī)定，用公式CL=3δ計(jì)算元素的檢出限。取20次試樣空白的平行測定結(jié)果，按試樣空白標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算出各元素的檢出限，結(jié)果見表2。

表2 各元素的分析線及檢出限表

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

各標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋若干倍后，用1%的硝酸配制成Cd溶液濃度為0、10、50、100、150 μg/L和200 μg/L，Cr溶液濃度為0、50、100、200、300 μg/L和400 μg/L，Zn 溶液濃度為 0、100、200、300、400 μg/L 和 500 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程、線性范圍見表3，各方程的相關(guān)系數(shù)均大于0.999 0，證明各元素濃度與發(fā)光強(qiáng)度均呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。

表3 線性回歸方程、線性范圍及相關(guān)系數(shù)表

2.4 試樣測定結(jié)果

稱取5份不同品牌的梧州龜苓膏試樣，按照上述處理過程和預(yù)先選定的實(shí)驗(yàn)測試參數(shù)，采用校準(zhǔn)曲線法測定各試樣中重金屬元素的含量，5種龜苓膏中重金屬元素的平均含量見表4。

表4 試樣中各元素的平均含量表（mg/kg，n=3）

由表可知，5種龜苓膏中重金屬含量差異不大，其中Zn和Cr的含量相對較高，而Cd含量相對較低。

2.5 方法的準(zhǔn)確度和精密度

為驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確度和精密度，在干灰化消解前，往試樣中加入一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，待消解完成后測定試樣的加標(biāo)回收率，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的回收情況，每個(gè)試樣中各元素平行測定7次，所得結(jié)果見表5。由表5可知，各元素的加標(biāo)回收率均在93.9%～105.1%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為0.85%～3.03%，均小于5%，表明該實(shí)驗(yàn)方法測定龜苓膏中重金屬元素含量準(zhǔn)確度和精密度較高，方法可行。

表5 試樣的加標(biāo)回收率和精密度表

3 結(jié)語

通過建立ICP-OES法，測定龜苓膏中的鎘、鉻和鋅3種元素。實(shí)驗(yàn)證明該方法具有快速、簡便、檢出限低、靈敏度高、干擾小和線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，其準(zhǔn)確度和精密度均能滿足要求，能同時(shí)檢測龜苓膏中的重金屬元素，標(biāo)準(zhǔn)回收率為93.9%～105.1%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.85%～3.03%，結(jié)果較為滿意。通過對龜苓膏試樣中部分重金屬進(jìn)行測定，一方面可分析了解龜苓膏中部分重金屬的含量，另一方面可以掌握有害重金屬的污染情況，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，對于建立龜苓膏中重金屬污染限量的地方標(biāo)準(zhǔn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]尤蘭花，鐘闈楨.龜苓膏粉類產(chǎn)品重金屬污染評價(jià)及其來源分析[J].微量元素與健康研究，2014（1）：53-55.

[2]黃 敏.微波消解-原子熒光光譜法同時(shí)測定龜苓膏粉中的砷和汞[J].化學(xué)工程與裝備，2013（7）：188-189.

[3]李榮林，李優(yōu)琴，石志琦.食品重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評估研究及其意義[J].江蘇食品與發(fā)酵，2008（2）：14-17.

[4]張 健.中藥中微量元素分析研究進(jìn)展[J].環(huán)球市場信息導(dǎo)報(bào)，2016（18）：123-125.