張 榮,產(chǎn)竹華
(1.青海出入境檢驗(yàn)檢疫局,青海西寧 810000;2.國(guó)家海洋局第三海洋研究所,福建廈門(mén) 361005)
沙棘,別稱黑刺。屬于灌木或小喬木。青海是沙棘的重要分布區(qū),沙棘資源具有分布廣,品種多的特點(diǎn)。沙棘的果實(shí)富含維生素、糖、有機(jī)酸、生物堿、黃酮、各種氨基酸和不飽和脂肪酸,可用于食品、飲料、醫(yī)藥、保健等行業(yè),具有重要的藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
微波消解技術(shù)是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)、高效的樣品消解技術(shù),具有消解快速、空白值低、元素?zé)o揮發(fā)損失、耗酸量少等優(yōu)點(diǎn),目前已廣泛用于各種分析樣品的前處理。電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)[1-4]新型的元素和同位素分析技術(shù),可同時(shí)分析幾乎地球上的所有元素。在分析能力上,它可以取代傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)分析技術(shù)如電感耦合等離子體光譜(ICP-AES)技術(shù)、石墨爐原子吸收(GFAAS)、原子熒光光譜技術(shù)(AFS)等,且該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于藥品檢驗(yàn)、衛(wèi)生防疫、農(nóng)業(yè)研究及食品等樣品中的多元素同時(shí)分析[5,6],是近年來(lái)元素分析的一個(gè)強(qiáng)有力的工具。
本文采用微波消解技術(shù)進(jìn)行樣品處理,對(duì)微波消解條件及ICP-MS 儀器參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,建立了微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定沙棘維生素P 粉中鐵、硒、鋅、鉀、鈉、鈣、鎂、銅、錳、鉛、砷、汞、鎘等13 種微量元素的含量。
沙棘維生素P粉,來(lái)自青海沙棘提取物。
ELAN DRC-e型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)(美國(guó)珀金埃爾默(PE)公司,十字霧化器,鎳采樣錐和截取錐);MARS5 高壓密閉微波化學(xué)工作站(美國(guó)CEM 公司);電子控溫加熱板(上海屹堯微波化學(xué)科技有限公司);氬氣(純度不低于99.999%);超純水處理系統(tǒng)(密理博公司)。
超純水(電導(dǎo)率18.2MΩcm);硝酸(GR);30%過(guò)氧化氫(AR);Fe、Se、Zn、K、Na、Ca、Mg、Cu、Mn、Pb、As、Cd多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(=1.0000mg/L,實(shí)驗(yàn)室自行配置);Hg單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(=0.1000mg/L,實(shí)驗(yàn)室自行配置);Mg、Pb、Ce、U、Co 質(zhì)譜調(diào)諧液(=10μg/L,PE公司)。
樣品微波消解的最佳條件如表1所示。通過(guò)使用10ug/L的質(zhì)譜調(diào)諧液對(duì)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的儀器條件進(jìn)行了最優(yōu)化。
表1 微波化學(xué)工作站最佳消解條件
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制
吸取多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液用1%HNO3稀釋Fe、Se、Zn、K、Na、Ca、Mg、Cu、Mn、Pb、As、Cd 的質(zhì)量濃度分別為0.0、10.0、20.0、50.0、100.0ug/L標(biāo)準(zhǔn)系列,另吸取Hg單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液同樣用1%HNO3稀釋成0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0ug/L的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液。
1.4.2 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取0.5000g 沙棘維生素P 粉置于處理潔凈的聚四氟乙烯微波溶樣杯中,加入4mL濃硝酸,使樣品與硝酸充分浸潤(rùn)。敞口放到具孔電子控溫加熱板上,控制溫度調(diào)到100℃(實(shí)測(cè)樣品溫度約80℃),加熱30min 后,取下冷卻,再加入2mL 過(guò)氧化氫,安裝好消解罐,按照表1消解條件消化沙棘樣品。待消解完畢后取出,用超純水轉(zhuǎn)移至25mL比色管中。同時(shí)作試劑空白及添加回收率試驗(yàn)。
硝酸和雙氧水是進(jìn)行ICP-MS分析樣品前處理的最適用的試劑,因?yàn)镠NO3不易形成多原子離子,幾乎不產(chǎn)生任何譜圖干擾;而H2O2主要由氫和氧元素構(gòu)成,其背景噪音與水相似,不會(huì)引入額外的干擾。實(shí)驗(yàn)分別采用HNO3,HNO3-H2O2體系作為消解試劑,按實(shí)驗(yàn)部分方法進(jìn)行消解,通過(guò)觀察消解溶液透明度和殘留物的含量,發(fā)現(xiàn)HNO3-H2O2體系所得消解液透亮無(wú)殘?jiān)?,消解效果更佳。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)最終確定0.5g樣品量,5mLHNO3+2mLH2O2的消解體系。消解完畢后,消解液殘留的酸濃度很大,不僅會(huì)對(duì)儀器的錐體造成腐蝕損害,而且由于基體效應(yīng)勢(shì)必會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響,所以必須對(duì)樣品消解液酸度進(jìn)行控制。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)2%~20%的酸度下數(shù)值基本沒(méi)有什么變化。但考慮到酸度太大會(huì)對(duì)儀器產(chǎn)生損害,故選擇2%~5%的酸度為宜。
標(biāo)準(zhǔn)空白溶液及標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在選定的最佳儀器工作條件下測(cè)定,儀器自動(dòng)繪制出工作曲線,曲線相關(guān)系數(shù)均大于0.9996,工作曲線見(jiàn)表2。
表2 工作曲線及檢測(cè)限
為進(jìn)一步驗(yàn)證本方法的準(zhǔn)確、可靠,同時(shí)還測(cè)定了楊樹(shù)葉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品(GBW07604),標(biāo)準(zhǔn)樣品的保證值及本方法的測(cè)定值如表3所示,所有測(cè)定元素的測(cè)定值皆在保證值范圍內(nèi),說(shuō)明本方法檢測(cè)結(jié)果真實(shí)有效。
表3 楊樹(shù)葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參考測(cè)定結(jié)果
為進(jìn)一步驗(yàn)證檢驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性,在沙棘維生素P粉中進(jìn)行添加回收率實(shí)驗(yàn),各元素的加標(biāo)回收率如表4 所示,各元素的回收率均在95.2%~101.8%之間;對(duì)同一樣品連續(xù)進(jìn)行了3次測(cè)定,其平均值與精密度(RSD)的結(jié)果見(jiàn)表4,所有RSD 小于3%。
表4 方法的精密度和回收率(n=3)
選取沙棘維生素P 粉,利用建立的前處理技術(shù)和檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行微量元素的含量測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表5。從測(cè)定的結(jié)果可以看出,本實(shí)驗(yàn)所確立的0.5000g稱重,完全滿足樣品多元素的同時(shí)測(cè)定。
表5 樣品測(cè)定結(jié)果(μg·g-1)
本實(shí)驗(yàn)選擇采用微波消解的樣品前處理方法,結(jié)合電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù),建立了沙棘維生素P 粉中多種微量元素的同時(shí)快速測(cè)定方法。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定和回收率試驗(yàn)的驗(yàn)證后,得出該方法具有準(zhǔn)確、快速、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),適用于多元素同時(shí)測(cè)定。加標(biāo)回收率在95.2%~101.8%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%。
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