ICP-MS測定多組分維生素礦物質(zhì)片中鎂、鐵、鋅、銅、硒五種元素分析方法研究

李勇，黃澤賢，陳平

（深圳奧薩制藥有限公司 藥物研發(fā)中心，廣東深圳 518057）

鐵、銅、鋅、鎂、硒是人體必需的營養(yǎng)元素[1]，多組分維生素礦物質(zhì)片處方中含有12種維生素和鎂、鐵、鋅、銅、硒5種礦物元素，可共同為人體提供全面的營養(yǎng)補(bǔ)充。為了有效控制多組分維生素礦物質(zhì)片中鎂、鐵、鋅、銅、硒5種礦物元素的含量符合處方要求，在國標(biāo)食品標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.268—2016[2]的基礎(chǔ)上，研究一種適合同時檢測多組分維生素礦物質(zhì)片中鎂、鐵、鋅、銅、硒5種礦物元素的分析方法[3-6]。

1 材料與方法

1.1 儀器與裝置

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS），型號:iCAPRQ，廠家:賽默飛；微波消解儀，型號:MD8H，廠家:奧普樂。

1.2 材料與試劑

鎂、銅、硒、鐵、鋅、鍺單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液:1 000 mg/L，北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司；銠、鈧、銦單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液:1 000 mg/L，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院；質(zhì)譜調(diào)諧液:美國賽默飛世爾科技有限公司；硝酸:痕量金屬級別 Thermo Fisher，2.5 L。

1.3 試驗條件

1.3.1 微波消解條件[7-8]

微波消解條件見表1。

表1 微波消解條件

1.3.2 ICP-MS工作條件

ICP-MS 工作模式:KED，碰撞氣流速 5 mL/min，采樣深度5 mm，輔助氣流速0.8 L/min，霧化器流速1 L/min。

1.4 試驗方法

1.4.1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

用1% HNO3溶液稀釋鎂、銅、硒、鐵、鋅、銠標(biāo)準(zhǔn)溶液，所得混合標(biāo)準(zhǔn)系列濃度溶液，同時做空白校正，濃度見表2。

1.4.2 內(nèi)標(biāo)貯備液（10 mg/L）

精密吸取銠標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5 mL于離心管中，加稀釋劑 49.5 mL，混勻，即得。

1.4.3 樣品的前處理

稱取樣品固體粉末0.3 g左右（精確至0.001 g）于微波消解內(nèi)罐中，加入5 mL硝酸，旋緊罐蓋，放入微波消解儀中消解（按表1消解條件操作）。冷卻至室溫后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水將內(nèi)蓋上液體沖洗并合并到消解罐中，超聲20 min，將消解罐內(nèi)溶液轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中，用水洗滌干凈消解罐一并轉(zhuǎn)移到容量瓶，加水定容至刻度，混勻，用濾頭過濾，轉(zhuǎn)移至離心管中，精密吸取0.1 mL樣品備用液和0.1 mL內(nèi)標(biāo)貯備液于離心管中，加9.8 mL水混勻，即得。同時做空白校正。

1.4.4 樣品檢測

將上述標(biāo)準(zhǔn)空白溶液、各元素標(biāo)準(zhǔn)工作溶液、制備空白溶液、供試品溶液吸入電感耦合等離子質(zhì)譜儀（ICP-MS）中，測定各元素濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)標(biāo)元素的研究

參考國標(biāo)食品標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.268—2016，鎂、鐵、鋅、銅、硒5種元素的檢測可以用鈧（45Sc）、鍺（72Ge）、銠（103Rh）和銦（115In）元素作為內(nèi)標(biāo)元素。通過對這4種內(nèi)標(biāo)元素的線性試驗結(jié)果對比，見表3。各待測元素的線性方程斜率基本一致，線性相關(guān)系數(shù)以銠（Rh）為最優(yōu)。因此，測定鎂、鐵、鋅、銅、硒5種元素的含量可以用銠一種元素進(jìn)行。

表2 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度

2.2 消解條件的研究

參考國標(biāo)食品標(biāo)準(zhǔn)GB5009.268—2016，可用微波消解法和壓力罐消解法兩種方法對樣品進(jìn)行消解。因壓力罐消解法用時較長，故選用微波消解法進(jìn)行研究。對微波消解法中消解前是否預(yù)酸化、消解后采用趕酸或超聲處理進(jìn)行對比研究，實驗結(jié)果見表4。研究結(jié)果表明，消解前是否預(yù)酸化、消解后采用趕酸或超聲這4種處理方法，對多組分維生素礦物質(zhì)片中5種元素的檢測結(jié)果基本一致，精密度均良好。因此，多組分維生素礦物質(zhì)片消解可選擇消解前不進(jìn)行預(yù)酸化、消解后超聲處理。從而減短了樣品的前處理時間，很大程度上提高了工作效率。同時，稀釋后的樣品溶液，酸度已經(jīng)遠(yuǎn)小于儀器所限制的最高酸度，不會對儀器造成影響。

表3 不同內(nèi)標(biāo)元素線性方程

圖1 鎂元素工作曲線

圖2 鐵元素工作曲線

圖3 銅元素工作曲線

圖4 鋅元素工作曲線

圖5 硒元素工作曲線

2.3 方法回收率研究

采用樣品加標(biāo)的方法，對照低、中、高三種濃度的回收率進(jìn)行考察，結(jié)果見表5。結(jié)果表明，多組分維生素礦物質(zhì)片的加標(biāo)回收率在90.0%～110%，說明ICP-MS法測定多組分維生素礦物質(zhì)片中5種元素的準(zhǔn)確度較高。

2.4 樣品檢測

按照上述的前處理方法和儀器參數(shù)，對5批新開發(fā)的多組分維生素礦物質(zhì)片進(jìn)行檢測，結(jié)果見表6。從表6結(jié)果可知，5批新開發(fā)的多組分維生素礦物質(zhì)片中所含鎂、鐵、鋅、銅、硒5種元素基本與處方要求一致。

表4 消解條件研究結(jié)果（n=6）

表5 方法回收率研究結(jié)果

表6 多組分維生素礦物質(zhì)片檢測結(jié)果

3 結(jié)論

本實驗建立了微波消解—電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定多組分維生素礦物質(zhì)片中鎂、鐵、鋅、銅、硒5種元素的方法，選擇適宜的前處理方法和內(nèi)標(biāo)元素，優(yōu)化了前處理條件。所測元素在標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。方法精密度均小于4%，采用加標(biāo)回收率試驗準(zhǔn)確性和可靠性，加標(biāo)回收率在95.0%～105%，多組分維生素礦物質(zhì)片樣品檢測結(jié)果與規(guī)格一致。此方法快速準(zhǔn)確、靈敏度高，適用于多組分維生素礦物質(zhì)片中以上元素的測定。