ICP-OES、ICP-MS測定納米抗菌砧板中總銀含量的方法比較

張?jiān)?蔣鑫 朱晨 顧蔚 潘浩暉

摘 要：目的：用ICP-MS和ICP-OES法對納米抗菌砧板中總銀含量進(jìn)行測定結(jié)果進(jìn)行比較。方法： ICP-MS和ICP-OES法測定納米抗菌砧板中總銀含量， 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.2%-4.3%和3.7%-5.0%，儀器檢出限分別為0.03ng/mL和13ng/mL;回收率分別為92.1%-105.8%和90.1%-109.8%。結(jié)論：ICP-MS和ICP-OES兩種方法對于檢測納米抗菌砧板中總銀的含量都比較適合，準(zhǔn)確度高，精密度好，其中ICP-MS的檢出限明顯低于ICP-OES，對于低含量的總銀的測定更具優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：納米抗菌砧板;總銀;電感耦合等離子體光譜法;電感耦合等離子體質(zhì)譜法;方法比較

1 引言

納米銀（Nano Silver）就是將粒徑做到納米級的金屬銀單質(zhì)。納米銀粒徑大多在25納米左右，對大腸桿菌、淋球菌、沙眼衣原體等數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用，而且不會產(chǎn)生耐藥性。納米銀的這種殺菌效應(yīng)使得它在活體外就能夠?qū)⑸餁⑺馈?/p>

近年來，以納米技術(shù)與普通塑料包裝相結(jié)合的納米復(fù)合包裝作為一種新型包裝材料，以其阻隔能力強(qiáng)、抗菌效果好、機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)在包裝市場上取得了快速發(fā)展[1]。尤其是在食品包裝領(lǐng)域的納米塑料復(fù)合包裝材料，其納米技術(shù)的應(yīng)用能夠改善材料性能，延長其使用壽命和食品的保質(zhì)期[2]。

納米銀抗菌砧板采用特殊亞克力和食品級高強(qiáng)度納米銀離子抗菌材料加工而成的。它使用高納米銀離子抗菌材料作為抗菌的主要成分，但是不同粒度的納米銀顆粒進(jìn)入人體后會嚴(yán)重毒害細(xì)胞并且經(jīng)過皮膚細(xì)胞滲透對呼吸系統(tǒng)、肝臟和腦部細(xì)胞以及生殖干細(xì)胞等造成高毒性侵害[3，4]。因此如何快速、準(zhǔn)確、有效的測定納米抗菌砧板中的總銀含量就成為研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

長期以來，檢測總銀的方法又很多，AAS法是比較常用的方法，近年來采用ICP-OES和ICP-MS的方法分析總銀含量亦多見報(bào)導(dǎo)，本文對市面上不同品牌的納米抗菌砧板進(jìn)行前處理，同時(shí)采用ICP-MS和ICP-OES法對總銀進(jìn)行測定，并對兩種不同方法測定結(jié)果的加標(biāo)回收率、RSD%及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測量結(jié)果等數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，旨在探討一種簡便、快速、靈敏、準(zhǔn)確地測定納米抗菌砧板中總銀含量的方法[5，6]。

2 材料與方法

2.1 材料

2.1.1 試劑

超純水（美國Millipore公司）;雙氧水、硫酸、硝酸（優(yōu)級純，美國賽默飛）;銀標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL，國家鋼鐵材料測試中心）;硝酸硫酸消解液。

2.1.2 儀器

Nexion350D電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）美國PE公司; ETHOS E微波消解儀 上海屹堯;Varian visaPro電感耦合等離子體光譜儀（ICP-OES）美國瓦里安公司。

2.2 方法

把砧板清洗干凈，晾干，剪成小塊，裝入潔凈的封口袋中。

2.2.1 微波消解法（用于ICP-MS檢測）

稱取已剪碎的樣品0.2g（精確至0.001g）于消解管中，加入5mL濃HNO3、2mL濃H2SO4，蓋上內(nèi)罐蓋，浸泡30min，安裝好消解罐，采用程序升溫控壓模式消解。消解完畢，待樣品溫度冷卻后，將消解液轉(zhuǎn)移25mL比色管中并用超純水定容，待測。隨同樣品做空白試驗(yàn)。樣品重復(fù)處理2次，最終結(jié)果取2次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值。

2.2.2 干法灰化（用于ICP-OES檢測）

稱取已剪碎的樣品3.0g（精確至0.001g），置于瓷坩堝中，在電爐上碳化至無煙，轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，在500℃下灰化4h，冷卻后，用3%HNO3溶解，并用25mL容量瓶定容。

2.2.3 ICP-MS儀器條件

測量模式為碰撞模式;測量方式為跳峰;射頻功率1300 W;冷卻氣（Ar）流量18.00L/ min;輔助氣（Ar）流量1.20L/min;霧化氣（Ar）流量0.94L/min;蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速3r/min;霧化室溫度3℃;掃描次數(shù)：20;重復(fù)次數(shù)：2;延遲時(shí)間40s。

2.2.4 ICP-OES儀器條件

Ag檢測波長為328.068nm，儀器功率為1200W，冷卻氣流量14L/min，輔助氣流量為 0.5 L/min，載氣流量為0.6L/min，蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速15r/min。

3 結(jié)果與分析

3.1 方法的評價(jià)

3.1.1 檢出限、相關(guān)系數(shù)、線性方程

用樣品空白進(jìn)行測定，一共測定10次，3倍空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的質(zhì)量濃度值即為方法的檢出限，分析結(jié)果顯示：兩種方法的工作曲線的線性相關(guān)系數(shù)均為0.999以上，兩種方法的儀器檢出限分別為ICP-MS法Ag：0.03ng/mL，ICP-OES法Ag：13ng/mL。

3.1.2 回收率和精密度

稱取10份樣品，在10個(gè)樣品中分別加入濃度不同梯度不同的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液，剩余步驟根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析和處理，回收率在89.5%-108.8%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于5%。見表1。

3.1.3 準(zhǔn)確度

使用該方法對國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)紫菜（GBW10023，中國計(jì)量科學(xué)研究院）和土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW07401，中國計(jì)量科學(xué)研究院）進(jìn)行測定，Ag測試值在均在證書值的范圍內(nèi)，表明所建立的方法準(zhǔn)確可靠。

3.2 兩種不同方法對10種不同砧板樣品測定結(jié)果的比較見表2

表2結(jié)果分析顯示ICP-MS、ICP-OES對抗菌砧板中總Ag測定結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

4 結(jié)論

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一類新型發(fā)射光譜分析技術(shù)，由原子發(fā)射光譜法衍生而來[7]，它以電感耦合等離子體（ICP）作為發(fā)射光源，可對約70種元素進(jìn)行分析，不需要更換相應(yīng)的空心陰極燈，可多元素同時(shí)或順序測定，線性范圍寬。提高了樣品的引入效率和檢測的靈敏度[8]。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）為公認(rèn)的最強(qiáng)有力的元素分析技術(shù)手段[9]。結(jié)果表明兩種方法對于檢測納米抗菌砧板中總銀的含量都比較適合，準(zhǔn)確度高，精密度好，其中ICP-MS的檢出限明顯低于ICP-OES，對于低含量的總銀的測定更具優(yōu)勢。

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基金項(xiàng)目：浙江省質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：20180116。