微波消解-ICP-OES法測(cè)定水獺肝中的鐵、鋅、銅和鎂含量

王　建，蔡　鵬

(泰州市食品藥品檢驗(yàn)所，泰州　225300)

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微波消解-ICP-OES法測(cè)定水獺肝中的鐵、鋅、銅和鎂含量

王建，蔡鵬

(泰州市食品藥品檢驗(yàn)所，泰州225300)

摘要：目的建立水獺肝中Fe、Zn、Cu和Mg 4種無機(jī)元素含量的分析方法。方法采用微波消解電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-OES)法測(cè)定水獺肝中4種重金屬元素，用國(guó)家生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃芪驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確度。結(jié)果該方法線性良好，相關(guān)系數(shù)均≥0. 999 9，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6) ≤2.0%，回收率在97%～103%之間，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃芪的測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值基本吻合。結(jié)論該方法快速、準(zhǔn)確、靈敏度高，可以用于水獺肝中的鐵、鋅、銅、鎂的測(cè)定。

關(guān)鍵詞：水獺肝；微波消解；ICP-OES；無機(jī)元素

水獺肝是水獺的干燥肝臟，主要產(chǎn)于吉林東部、蛟河、敦化、延吉、和龍、汪清、安圖，黑龍江鐵力、伊春，云南江、金沙江、瀾滄江沿岸等地；用于治療肝、胃氣痛、虛勞/骨蒸潮熱盜汗、咳嗽、氣喘、咯血、夜盲、痔瘡下血；功能：疏肝理氣。有關(guān)資料顯示，鐵、鋅、銅和鎂是人體不可缺少的微量元素、但攝入量過多或過少

時(shí)，都會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不同程度影響，所以測(cè)定水獺肝中的鐵、鋅、銅和鎂具有實(shí)際意義。

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜( ICP-OES)具有基體效應(yīng)小、精密度好、檢出限低、工作曲線線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種植物中微量元素的測(cè)定[1-3]。本實(shí)驗(yàn)利用微波高壓密閉消解樣品，采用全譜直讀電感耦合等離子體光譜儀(ICP-OES)測(cè)定水獺肝中的鐵、鋅、銅和鎂4種元素的含量，以期滿足快速分析的要求。

1儀器與試藥

1.1儀器iCAP-7400電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國(guó)熱電公司)；MARS微波消解儀(美國(guó)CEM公司)；Milli-Q超純水系統(tǒng)(美國(guó)Millipore公司)；XS-105電子天平(瑞士梅特勒天平公司)。

1.2材料與試劑鐵、鋅、銅和鎂單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1，國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心)；生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃芪(GBW10028 GSB-19，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察研究所)；65%濃硝酸(優(yōu)級(jí)純，德國(guó)Merck公司)。3批水獺肝樣品(批號(hào)：140210，140423，140508)，購(gòu)自泰州市醫(yī)藥有限公司。

2方法與結(jié)果

2.1樣品處理將水獺肝樣品自然干燥后粉碎備用，稱取約0.2 g試樣，置于50 mL聚四氟乙烯微波消解罐內(nèi)，加硝酸5 mL，混勻，浸泡2 h，蓋上內(nèi)蓋，旋緊外套，置于適宜的微波消解爐內(nèi)，進(jìn)行消解。微波消解條件為：第一階段：功率800 W，升溫時(shí)間5 min 120 ℃消化3 min；第二階段：功率800 W，升溫時(shí)間4 min 160 ℃消化5 min；第三階段：功率800 W，升溫時(shí)間5 min 180 ℃消化20 min。消解完全后，取消解內(nèi)罐置于電熱板上130 ℃緩緩加熱至紅棕色蒸氣揮盡，用水轉(zhuǎn)移至50 mL量瓶中，并用水稀釋至刻度，搖勻，作為供試品溶液，同法制備空白溶液。

2.2全譜掃描用全譜直讀等離子體光譜儀對(duì)2.1項(xiàng)下的供試品溶液進(jìn)行全譜掃描，在元素欄選擇Cu(324.754)、Pb(220.353)Full Frames打開，紫外區(qū)曝光時(shí)間15 s，可見光曝光時(shí)間5 s，輔助氣流速0.5 L·min-1，水平觀測(cè)，進(jìn)樣全掃描，在結(jié)果項(xiàng)下的Full Frames中，鐵、鋅、銅和鎂元素有較明顯的離子強(qiáng)度，結(jié)果見表1。

表1離子強(qiáng)度結(jié)果

Tab.1 Results of ion intensity

元素分析線/nm發(fā)射強(qiáng)度/cpsFe259.9402000000Zn213.8563000000Cu324.7545000000Mg279.55350000000

由表1可知，溶液中可能還有鐵、鋅、銅和鎂，繼續(xù)對(duì)待測(cè)溶液進(jìn)行定量分析。

2.3分析條件工作參數(shù)：等離子體功率：1 150 W；霧化氣流速：0.5 L·min-1；等離子氣體流速：12.0 L·min-1；輔助氣流速：0.5 L·min-1；清洗時(shí)間：30 s；積分時(shí)間：15 s；重復(fù)次數(shù)：3次。

2.4元素的分析線與檢出限為了選擇最佳分析線，本實(shí)驗(yàn)考察了各被測(cè)元素的多條靈敏線，根據(jù)元素譜線所受干擾程度，選擇了發(fā)射凈強(qiáng)度大、新背比高、背景低、共存元素譜線干擾少、強(qiáng)度匹配的譜線為被測(cè)元素的分析線。檢出限則根據(jù)IUPAC的規(guī)定，連續(xù)測(cè)定空白溶液11次，按照11次空白值標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍進(jìn)行計(jì)算。各元素分析線與檢出限見表2。

表2分析線與檢出限

Tab.2 Analytical lines and detection limits

元素分析線/nm檢出限/μg·L-1Fe259.94.0Zn213.80.2Cu324.74.0Mg279.50.3

2.5樣品測(cè)定結(jié)果在上述儀器工作條件下，分別對(duì)3批水獺肝樣品測(cè)試，結(jié)果見表3。

表3含量測(cè)定結(jié)果

Tab.3 Results of content determination

樣品批號(hào)Fe/μg·g-1Zn/μg·g-1Cu/μg·g-1Mg/μg·g-1140210703131275291404251285945544114050895512644630

2.6線性關(guān)系考察分別精密吸取1 000 μg·mL-1的鐵、鋅、銅和鎂單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用20 mL·L-1的硝酸溶液稀釋制成1 mL各含0，1，10，50和100 μg的混合溶液。按既定條件進(jìn)樣分析，以各元素的CPS值為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得各元素的回歸方程和相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表4。

表4標(biāo)準(zhǔn)曲線

Tab.4 Linear equations

(n=5)

2.7方法的精密度與準(zhǔn)確度選取批號(hào)為140210的樣品，按照實(shí)驗(yàn)方法分別對(duì)同一樣品處理9次，測(cè)定4種元素的含量，進(jìn)行精密度實(shí)驗(yàn)。計(jì)算各元素測(cè)定值的RSD分別為：Fe 1.6%；Zn 1.7%；Cu 0.9%；Mg0.3%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Tab.5 Determination results of precision tests

(n=9)

為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，本文選取批號(hào)為140210的樣品，對(duì)各元素進(jìn)行了加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)其精密度進(jìn)行了考察，結(jié)果見表6。

表6加標(biāo)回收測(cè)定結(jié)果

Tab.6 Results of recovery experiment

元素樣品含量/μg·mL-1加標(biāo)量/μg·mL-1測(cè)得量/μg·mL-1回收率/%Fe2.8122.04.834101.1Zn0.5250.51.01497.8Cu0.1090.10.20798.0Mg2.1162.04.169102.6

2.8標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證分析為考察所建立的微波消解方法及ICP-OES測(cè)定方法的可靠性及準(zhǔn)確性，在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)國(guó)家生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃芪(GBW10028)進(jìn)行了分析測(cè)定，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值基本吻合，結(jié)果見表7。

表7黃芪標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果Tab.7 Determination results of standard substances ofastragalus

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)值/μg·g-1測(cè)得值/μg·g-1GBW10028Cu8.5±0.78.7Fe1130±7001154.0Zn22.3±1.022.1Mg2280±1002276.0

3討論

本實(shí)驗(yàn)建立了微波消解ICP-OES測(cè)定水獺肝中元素鐵、鋅、銅和鎂的分析方法。該方法具有簡(jiǎn)便快速、靈敏度和精密度高、準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn)，適用于中成藥中多種微量元素及常量元素的測(cè)定[4]。

作者比較了干灰化法、濕消化法、壓力消解罐消解法、微波消解法[5-6]等幾種前處理方法。干灰化法雖然避免了高濃度酸引入、試劑雜質(zhì)的干擾，但在樣品灰化過程中，所耗時(shí)間長(zhǎng)，稀釋后溶液有渾濁現(xiàn)象；濕消化法多使用氧化性混合強(qiáng)酸，需用高氯酸才能消解徹底，對(duì)溫度控制要求高，試劑用量大，而且空白值會(huì)偏高；壓力消解罐消解法消解時(shí)間比較長(zhǎng)，一般需要6 h以上，適合大批量樣品前處理；微波消解法，只需5～10 mL硝酸，微波消解時(shí)間加上趕酸時(shí)間不超過2 h便能完成樣品前處理，消解時(shí)間短，溶樣速度快，空白值低，消解后溶液澄清，樣品消化完全試劑用量少，回收率高，干擾小[7-8]。

本實(shí)驗(yàn)采用Thermo icap 7400 OES全譜直讀光譜儀的全譜掃描功能，對(duì)未知樣品中可能存在的元素進(jìn)行了初篩，結(jié)果顯示，鐵、鋅、銅和鎂有較強(qiáng)的離子強(qiáng)度，而含量測(cè)定也驗(yàn)證了全譜掃描的結(jié)果。此方法具有一定的實(shí)用性，特別是對(duì)未知樣品中的元素分析具有指導(dǎo)意義。

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Content determination of four kinds of heavy metal elements inLutralutralinnaeusby microwave digestion and ICP-OES

WANG Jian， CAI Peng

(Taizhou Institute for Food and Drug Control，Taizhou 225300，China)

Abstract:ObjectiveTo develop a method for the determintation of four inorganic elements (Fe,Zn,Cu and Mg) in Lutralutra linnaeus. Methods Samples were digested bymicrowave digestion system and determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-OES). The method was evaluated by the analysis of certified reference materials for the chemical composition of biological samples (astragalus).ResultsThe method had good linear correlation(r≥0. 999 9). The average recoveries were in the range of 97%-103% with RSD less than 2.0%.The results obtained showed close agreement with the national standard substances of astragalus.ConclusionThe method is fast， accurate and reliable，which can be used to determine the content of Fe，Zn，Cu and Mg in Lutralutra linnaeus.

Key words:Lutralutra linnaeus；microwave digestinon ；inductively coupled plasma atomic emission spectrometry(ICP-OES)；inorganic elements

(收稿日期：2015-06-23)

中圖分類號(hào)：R927.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1004-2407(2016)03-0248-03

doi:10.3969/j.issn.1004-2407.2016.03.008

基金項(xiàng)目：江蘇省科技公共服務(wù)平臺(tái)基金計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：BM2012024)