電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定柑桔類水果及果皮中多種微量元素

金 珍 馬泓冰 閆春輝 項(xiàng)蘇留

(蘇州大學(xué)分析測(cè)試中心，蘇州大學(xué)，蘇州 215023)

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電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定柑桔類水果及果皮中多種微量元素

金 珍*馬泓冰 閆春輝 項(xiàng)蘇留

(蘇州大學(xué)分析測(cè)試中心，蘇州大學(xué)，蘇州 215023)

采用HNO3-HClO4體系濕法消解樣品，利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀同時(shí)測(cè)定了柑桔類水果及果皮中Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn 12種微量元素的含量。分析結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.35%～3.26%，加標(biāo)回收率85.5%～107.0%，該法簡(jiǎn)單、快速、可靠、靈敏度高。實(shí)驗(yàn)表明，大部分柑桔類水果果皮中微量元素含量高于其果肉中含量。柚子內(nèi)皮和外皮中微量元素含量有少許差異，柚子外皮中的K、Ca、Mg含量最高，而柚子內(nèi)皮中Fe、Na的含量較高。該結(jié)果為有效利用柑桔類水果果皮的藥用功效提供了定量參考依據(jù)。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀; 柑桔類水果; 果皮; 微量元素

微量元素與人的生存和健康息息相關(guān)，對(duì)人的生命起至關(guān)重要的作用。攝入過量、不足、不平衡或缺乏都會(huì)不同程度地引起人體生理功能的異常或發(fā)生疾病。近年來(lái)，水果中微量元素含量的研究越來(lái)越引起人們的重視。特別是電感耦合等離子體光譜儀(ICP-OES)以其多元素同時(shí)測(cè)定的功能廣泛地應(yīng)用于水果中微量元素的研究[1-5]。柑桔類水果有著豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，不僅果肉營(yíng)養(yǎng)豐富，而且果皮藥用價(jià)值也較高。柚皮、橙子皮等都是可以食用的，對(duì)于它們微量元素含量的測(cè)定有利于對(duì)其藥用功效的了解。因此對(duì)具有藥用價(jià)值的柑桔類水果皮的微量元素測(cè)定有利于定量化地了解果皮的藥用價(jià)值。近年來(lái)對(duì)柑桔類水果中微量元素含量的研究已經(jīng)引起了人們的關(guān)注[6-7]。而對(duì)于柑桔類水果中微量元素的比較研究還鮮有報(bào)道。本文以柑桔類水果柚子、桔子及橙子為代表，用ICP-OES同時(shí)測(cè)定了其果皮和果肉中Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn 12種微量元素的含量。通過比較，結(jié)果表明，柚子皮內(nèi)的微量元素含量最高，橙子皮中含量居中，而桔子皮中的含量相對(duì)較低。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent Technologies 5100型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)(美國(guó) Agilent)；石墨高溫消解儀(Lab Tech Digi Block EHD36)；Millipore超純水系統(tǒng)(美國(guó))；優(yōu)級(jí)純硝酸(江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司)；優(yōu)級(jí)純高氯酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1 000 μg/mL(國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院)。

1.2 儀器測(cè)試條件

ICP-OES 射頻發(fā)生器RF功率：1.20 kW；霧化器流量： 0.70 L/min；等離子體氣流量：12.0 L/min；輔助氣流量：1.00 L/min；徑向觀測(cè)高度：8 mm ；工作氣體：氬氣(純度99.99%以上)。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1 000 μg/mL，逐級(jí)稀釋，配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，如表2所示，并用 1% 硝酸溶液定容。

1.4 樣品制備與處理

將新鮮樣品用去離子水洗凈，果肉與果皮分離，其中柚子果皮又分為內(nèi)皮和外皮。將初步處理的樣品于105 ℃烘箱中烘干，于組織搗碎機(jī)中粉碎。準(zhǔn)確稱取0.5 g 左右樣品于消解管中，加入8 mL HNO3，2 mL HClO4放于石墨高溫消解儀120 ℃消解。直至溶液澄清透明，以超純水定容于25 mL 容量瓶中，搖勻，待測(cè)。同時(shí)平行做一份空白試液,在選定的工作條件下，對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析波長(zhǎng)的選擇與背景校正

ICP-OES對(duì)每種元素的測(cè)定可以同時(shí)選擇多條特征譜線，而且光譜儀具有同步背景校正功能，在實(shí)驗(yàn)中每種元素選擇2～3條譜線，綜合分析每條譜線的強(qiáng)度、干擾情況及穩(wěn)定性，選擇各元素最佳譜線如表1所示。利用儀器的雙通道檢測(cè)功能，可以實(shí)現(xiàn)軸向徑向同時(shí)觀測(cè)。由于所測(cè)元素中存在Ca、Na、K、Mg等易電離元素，而軸向等離子體容易受到易電離元素干擾，通過優(yōu)化可視高度，本文采用徑向觀測(cè)。正確的徑向可視高度可以減少譜帶結(jié)構(gòu)干擾，獲得更好的重現(xiàn)性并消除假陽(yáng)性。

表1 元素分析線波長(zhǎng)

2.2 線性關(guān)系及檢出限

分別對(duì)含有系列濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的12種微量元素進(jìn)樣分析，所得線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)見表2。對(duì)空白溶液重復(fù)測(cè)定11次，取3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的濃度為各元素檢出限，結(jié)果見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度、回歸方程及相關(guān)系數(shù)

2.3 測(cè)定結(jié)果

利用石墨高溫消解儀器處理后的樣品，根據(jù)所選擇的最佳實(shí)驗(yàn)條件，在ICP-OES中進(jìn)樣分析，得到樣品中各元素含量結(jié)果如表3所示。準(zhǔn)確移取樣品試液稀釋100倍后再測(cè)定其中K、Ca元素含量。

表3 柑桔類水果及果皮中微量元素含量 單位：mg/kg

2.4 方法準(zhǔn)確度考察

為了進(jìn)一步評(píng)估實(shí)驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性，本實(shí)驗(yàn)選取桔子果肉樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)。分別于樣品中添加不同濃度的各微量元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，平行三次，測(cè)定結(jié)果見表4。從表4可見，各元素的加標(biāo)回收率在85.5%～107.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.35%～3.26%。

表4 方法的準(zhǔn)確度及回收率

3 結(jié) 論

本文采用石墨高溫消解儀消解樣品，利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀同時(shí)測(cè)定了柑桔類水果及果皮中Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn 12種微量元素，樣品處理快速，分析結(jié)果準(zhǔn)確。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，柑桔類水果果皮中含有遠(yuǎn)比其果肉豐富的微量元素，這或許可以從微量元素方面揭示果皮具有更好的藥用及食用價(jià)值的根源。

[1]張艷萍，劉連利，王莉麗.電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法同時(shí)測(cè)定水果中Ca、Fe、Zn等元素含量 [J].化學(xué)試劑，2010，32(2):144-146.

[2]程發(fā)良，寧滿霞，莫金垣,等.荔枝果實(shí)中微量元素測(cè)定的研究[J]. 光譜學(xué)與光譜分析，2002，22(4):676-678.

[3]張激光.微波消解-ICP-AES/ICP-MS測(cè)定南果梨中微量元素[J]. 當(dāng)代化工，2011，40(10):1091-1094.

[4]王曉賽，沈燕，季小武,等.微波消解-等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定楊梅中的微量元素[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室，2010，27(3):1002-1004.

[5]王瑩，辛士剛.ICP-AES 快速測(cè)定水果中多種微量元素[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室，2003，20(3):467-470.

[6]姜孟軍，瞿福東，王小逸,等.柑桔皮中微量元素的ICP-AES測(cè)定方法研究[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室，1994，11(3):48-52.

[7]萬(wàn)益群，肖麗鳳，柳英霞,等.ICP-AES法測(cè)定柚子不同部位中多種微量元素 [J].光譜學(xué)與光譜分析，2008，28(9):2177-2180.

Determination of Multiple Trace Elements in Different Parts of Citrus Fruits by ICP-OES

JIN Zhen*, MA Hongbing, YAN Chunhui, XIANG Suliu

(Analysis & Testing Centre Soochow University, Soochow University, Suzhou 215023,China)

A method of simultaneous determination of multiple trace elements in citrus fruits has been developed by Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES) together with HNO3-HClO4digestion. The relative standard deviations for trace elements in this method are determined to be 0.35% ～3.26%, whereas the recovery rates are in range of 85.5%～107.0%. The measuring method has been proved to be simple，rapid，reliable，and highly sensitive. The concentration of trace elements in peel of citrus fruits is higher than that in the flesh. A slight difference in trace element is observed between peel and endodermis of grapefruit. The concentration of K, Ca, Mg appears the highest result in the peel of the grapefruit, while the endothelium of the grapefruit has the highest concentration of Fe, Na. Our results provide a quantitative basis for the effective utilization of the medicinal efficacy of citrus fruits.

Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES); citrus fruits; peel; trace elements

1006-446X(2016)12-0007-05

2016 - 10 - 11

金珍(1981—)，女，碩士研究生，主要從事食品、環(huán)境方向分析研究工作。E-mial:zjin@suda.edu.cn

O 657.31

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