用ICP-MS法測定海南麒麟菜中的微量元素

楊 勤， 薛 雨，李彩虹，蘭柳波，張海濤，丁 航*

(1.廣東醫(yī)科大學(xué) 生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室 廣東 東莞 523808； 2.湛江市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測所，廣東 湛江 524000)

麒麟菜(Eucheuma)是一種海洋紅藻，又稱雞腳菜、鹿角菜，隸屬于紅藻門真紅藻綱杉藻目、紅翎菜科,盛產(chǎn)于我國海南、廣東、廣西及東南亞等沿海地區(qū)[1]。其性苦、咸,味平,有清熱、消痰的功效,主治氣管炎、痰結(jié)、痔疾[2]。麒麟菜是海南具代表性的一種經(jīng)濟(jì)海藻，肥厚多肉，富含膠質(zhì)，可提取卡拉膠，供食用和作工業(yè)原料。麒麟菜多糖是從麒麟菜中提取的一種混合性硫酸酯多糖，研究發(fā)現(xiàn)多糖具有抗氧化、抑菌的功效，麒麟菜多糖無毒可食用，而且原料經(jīng)濟(jì)易獲取。麒麟菜富含低分子多糖和卡拉膠，現(xiàn)已開發(fā)為重要的食品來源[3]。目前，很少有關(guān)于海南麒麟菜中微量元素的研究報道，而微量元素在人體內(nèi)不僅能促進(jìn)機(jī)體合成生命活動所需的物質(zhì)，而且還能提高酶的活性，增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，是維持生命活動不可缺少的物質(zhì)，缺少時會引起各種疾病。微量元素含量與食品的營養(yǎng)價值緊密相關(guān)[4]。微量元素測定的方法很多，而電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP-MS)具有檢出限低、靈敏度高、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn),可同時測定樣品中多種微量元素[5]。所以我們利用微波消解-ICP-MS法測定分析了海南麒麟菜的微量元素含量，為進(jìn)一步完善其質(zhì)量控制和開發(fā)利用等方面提供更多的科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

麒麟菜采自海南島文昌市。實(shí)驗(yàn)試劑：各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液均為光譜純，由國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究院總院和國家有色金屬及電子材料分析中心提供。所用硝酸為優(yōu)級純，購自廣州化學(xué)試劑廠，實(shí)驗(yàn)用水為超純水。實(shí)驗(yàn)儀器：METTLER TOLEDO XS205分析天平；Milestone ETHOS ONE微波消解儀；Sartorins N-EVP111純凈水發(fā)生器；Thermo scientific X-sereies2四級桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。

1.2 樣品前處理方法

用去離子水把麒麟菜洗干凈并烘干，將其剪碎， 稱取1.0g(精確至0.001g)樣品于微波消解罐中，加入10mL濃硝酸，加蓋放置過夜，旋緊管蓋，按照微波消解儀標(biāo)準(zhǔn)操作步驟進(jìn)行消解。微波消解儀操作參考條件如下：800W功率下5min內(nèi)升到100℃，恒溫5min，然后1000W功率下，5min內(nèi)升到150℃，恒溫10min，同樣功率下，5min內(nèi)升到180℃，恒溫20min。冷卻后取出，慢慢打開蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將微波消解管放在控溫加熱板上100℃加熱30min，冷卻后用水定容至50mL，混勻備用，同時做空白試驗(yàn)。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制

鉛、砷、鎘、汞標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度均為1000mg/mL，各取1mL于100mL容量瓶中，定容后標(biāo)準(zhǔn)溶液A中各元素濃度均為10 mg/mL。銅、鐵、鋅、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度均為1000 mg/mL，各取10mL于100mL容量瓶中，定容后標(biāo)準(zhǔn)溶液B中各元素濃度為100mg/mL。再從標(biāo)準(zhǔn)溶液A、B中取1mL于100mL容量瓶中，定容后標(biāo)準(zhǔn)溶液C中鉛、砷、鎘、汞元素濃度均為100μg/mL 銅、鐵、鋅、錳元素濃度為1000μg/mL。最后從標(biāo)準(zhǔn)溶液C中取0.5，1.0，3.0，5.0于10mL容量瓶中，得到系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

表1 ICP-MS方法中元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列質(zhì)量濃度

2 結(jié)果與討論

2.1 方法學(xué)考察

本方法標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍和相關(guān)系數(shù)見表1，表1顯示本方法在一定濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.2 結(jié)果

用微波消解-ICP-MS法測定麒麟菜中Pb、As、Cd、Hg、Cu、Fe、Zn、Mn8種微量元素的含量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 麒麟菜中8種微量元素的含量( mg·kg-1，n=6 )

2.3 討論

Zn、Mn、Fe是人體和植物生長必需的礦質(zhì)微量元素,雖然在人體內(nèi)的含量微乎其微,但是它們參與機(jī)體正常的新陳代謝和生長發(fā)育,對人體的正常生命活動起著不可忽視的作用,其缺乏或過多時,都將導(dǎo)致人體生理機(jī)能的失調(diào),甚至引起疾病[6]。鋅在人體中主要通過細(xì)胞酶而發(fā)揮作用,鋅與多種酶活性有關(guān),是合成胰島素的必需元素,且其形成的鋅指結(jié)構(gòu)作為形成類固醇激素和甲狀腺素受體的DNA結(jié)合區(qū),具有生長輔因子、免疫調(diào)節(jié)劑的作用[7]，鋅參與絕大多數(shù)的代謝反應(yīng),缺鋅會導(dǎo)致酶活性降低,從而引起多種疾病[8]，錳是許多酶的重要組成成分,主要參與軟骨和骨骼形成所需的糖蛋白的合成,在粘多糖的合成中需要錳激活葡糖轉(zhuǎn)移酶[9]。缺錳主要表現(xiàn)為低膽固醇癥和生長發(fā)育遲緩,并可導(dǎo)致骨骼畸形等[10]。鐵元素存在于人體的各個部位中,參與對氧的運(yùn)輸、增強(qiáng)人體免疫功能等作用,人體缺鐵會導(dǎo)致記憶能力下降。由表2數(shù)據(jù)顯示，麒麟菜中鋅、錳、鐵微量元素含量豐富，而依據(jù)《藥用植物及制劑進(jìn)出口行業(yè)綠色標(biāo)準(zhǔn)》(WM/T2-2004)中各元素的限量指標(biāo)(汞≤0.2μg/g、砷≤2μg/g、鉛≤5μg/g、鎘≤0.3μg/g)進(jìn)行評價，麒麟菜的鉛、砷、鎘、汞的含量均低于限量要求，所以麒麟菜是一種營養(yǎng)豐富、安全健康的經(jīng)濟(jì)食材。