基金項(xiàng)目：2022年度棗莊市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2022NS34）。

作者簡(jiǎn)介：李讀興（1985—），男，山東滕州人，本科，副主任技師。研究方向：食品衛(wèi)生檢驗(yàn)。

通信作者：邱超（1986—），男，山東滕州人，本科，主管技師。研究方向：衛(wèi)生檢驗(yàn)。E-mail： zzcdczkk@163.com。

摘 要：目的：建立微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定花生中26種元素的分析方法。方法：粉碎后的花生樣品經(jīng)硝酸-過氧化氫進(jìn)行微波消解，消解后直接定容，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定26種元素的含量。用氦氣作為碰撞氣，去除多原子離子干擾，選用銠等6種元素作為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量分析。結(jié)果：該方法的檢出限在0.000 10～0.869 00 mg·kg-1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.39%～8.76%，加標(biāo)回收率在78.1%～127.2%，相關(guān)系數(shù)在0.993 3～0.999 9。有證生物成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃豆粉的測(cè)定結(jié)果表明，明確標(biāo)準(zhǔn)值的19種元素的檢測(cè)結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)值的不確定范圍內(nèi)。結(jié)論：該方法操作簡(jiǎn)便、快捷，靈敏度高，重現(xiàn)性好，是一種可靠、高效的方法。

關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體質(zhì)譜；微波消解；元素；花生

Determination of 26 Elements in Peanut by Microwave Digestion and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

LI Duxing1， QIU Chao1*， ZHANG Menglin2， LI Dandan1

（1.Zaozhuang Center for Disease Control and Prevention， Zaozhuang 277100， China;

2.Zaozhuang Municipal Hospital， Zaozhuang 277100， China）

Abstract： Objective： To establish a method for simultaneous determination of 26 elements in peanut by microwave digestion and inductively coupled plasma mass spectrometry. Method： The peanut samples were crushed and then subjected to microwave digestion with nitric acid and hydrogen peroxide. Following digestion， the samples were directly diluted to a fixed volume， and the concentrations of 26 elements were determined using inductively coupled plasma mass spectrometry. Helium was utilized as the collision gas to eliminate interference from polyatomic ions， and six elements， including rhodium， were chosen as internal standards for quantitative analysis. Result： The detection limits of the method ranged from 0.000 10 mg·kg-1 to

0.869 00 mg·kg-1， the relative values were 3.39%～8.76%， the recoveries were 78.1%～127.2%， and the correlation coefficients were 0.993 3～0.999 9. The detection results of the certified biological reference material of soybean powder indicate that the detection results of 19 elements with defined standard values all fall within the uncertainty range of the standard values. Conclusion： The method is simple， quick， sensitive and reproducible. It is a reliable and efficient method.

Keywords： inductively coupled plasma mass spectrometry; microwave digestion; elements; peanut

花生是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物[1]，其總產(chǎn)和單產(chǎn)均居全國(guó)油料作物首位[2]。山東是我國(guó)的花生生產(chǎn)大省[3]?；ㄉ堑叵陆Y(jié)實(shí)作物，根系和莢果都能吸收各類元素。黎紅亮等[4]研究發(fā)現(xiàn)花生對(duì)于重金屬元素具有顯著的耐受力和蓄積特性?；ㄉ仓甑母?、莖干和葉片均展現(xiàn)出對(duì)鉛（Pb）、銅（Cu）及鎘（Cd）有較強(qiáng)的吸附與累積能力。尤其是鎘元素，在花生的根、莖、葉中呈現(xiàn)出高度富集現(xiàn)象，其富集系數(shù)均超過4，為土壤本底值的5～6倍。王磊等[5]研究顯示花生中Ni、Cd和Ti元素含量主要受地域的影響?；ㄉ且环N營(yíng)養(yǎng)豐富的食物，其中含有多種對(duì)人體有益的金屬元素，如鉀、鎂、鋅和鐵等。因此，通過研究花生中多元素的含量，全面了解花生的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和安全性，可為花生生產(chǎn)、加工和消費(fèi)環(huán)節(jié)提供科學(xué)依據(jù)。

目前，食品中元素檢測(cè)的常用分析方法包括原子吸收分光光度法[6]、原子熒光法[7]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[8]和分光光度法等，但是這些檢測(cè)方法存在樣品前處理復(fù)雜、靈敏度不足、抗干擾能力差、多元素不能同時(shí)測(cè)定等缺點(diǎn)。電感耦合等離子體質(zhì)譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）具有高靈敏度、低檢出限、高精度、可同時(shí)測(cè)定多種元素等優(yōu)點(diǎn)[9-10]。本文采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)對(duì)山東省

16地市320份花生樣品中的26種元素進(jìn)行定量檢測(cè)。該方法能同時(shí)檢測(cè)多種元素，操作簡(jiǎn)便、分析速度快，具有良好的精密度和準(zhǔn)確性。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

花生樣品采購(gòu)于山東省16地市不同的農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和超市，共計(jì)320份樣品。

RQ電感耦合等離子體質(zhì)譜儀；ETHOS UP微波消解儀；1810D超純水機(jī)；Labofuge 400R臺(tái)式離心機(jī)；KQ-500B超聲波清洗器；AL204-IC電子天平；Vortex-Genie2渦旋混勻器。

65%硝酸（優(yōu)級(jí)純，默克）；30%過氧化氫（優(yōu)級(jí)純，滬試）；K、Na、Ca、Mg、Al、Fe、Zn、Mn混

合標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg·mL-1，鋼研納克，編號(hào)NCS187342）；Pb、Cd、As、Cr、Ni、Cu、Ba、V、Se、Sb、Sn、Li、B、Sr、Mo、Co和Rb混合標(biāo)準(zhǔn)溶液

（20 μg·mL-1，鋼研納克，編號(hào)NCS187343）；Hg標(biāo)準(zhǔn)液（1 000 μg·mL-1，國(guó)家有色金屬，編號(hào)GSB 04-1729-2004）；Sc、Ge、Rh、In、Re、Bi混合標(biāo)準(zhǔn)溶液作為內(nèi)標(biāo)（100 mg·L-1壇墨質(zhì)檢，編號(hào)BWT30017-

100-N-100）；金標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg·mL-1，國(guó)家有色金屬，編號(hào)GSB 04-1715-2004）；黃豆粉成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（壇墨質(zhì)檢，編號(hào)GBW10190）

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理

脫殼后的花生樣品去除雜質(zhì)后進(jìn)行粉碎，過篩使其粒徑在1.7 mm以下（相當(dāng)于12目以上），儲(chǔ)存于潔凈的樣品袋中，于2～8 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 樣品消解

準(zhǔn)確稱取0.4 g花生試樣于聚四氟乙烯消解罐中，加入6 mL硝酸，室溫放置1 h進(jìn)行預(yù)處理，加入

1.0 mL過氧化氫，進(jìn)行微波消解，消解完全后，加入1 μg·mL-1的金溶液1.0 mL，用純水將消解液轉(zhuǎn)移并定容至25 mL，混勻備用。同時(shí)做2個(gè)試劑空白。微波消解參數(shù)見表1。

1.2.3 ICP-MS儀器條件

用調(diào)諧溶液對(duì)ICP-MS的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使儀器靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到測(cè)定要求，優(yōu)化后的儀器參數(shù)見表2。

1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

將26種元素分成3組，其中鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、錳、鋁和鋅8種元素為第1組，配制成混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0.5 mg·L-1。鉛、鎘、砷、鉻、鎳、銅、鋇、釩、硒、銻、錫、鋰、硼、鍶、鉬、鈷和銣17種元素為第2組，配制成混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0.5 mg·L-1。汞元素為第3組，標(biāo)準(zhǔn)液濃度為0.1 mg·L-1，各組標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度見表3。

1.2.5 上機(jī)測(cè)定

通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定待測(cè)元素的3組標(biāo)準(zhǔn)系列和內(nèi)標(biāo)溶液，記錄待測(cè)元素及內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)響應(yīng)值。以待測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)元素的濃度為橫坐標(biāo)，待測(cè)元素與選定內(nèi)標(biāo)元素信號(hào)響應(yīng)值的比率為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。將空白溶液和試樣溶液分別測(cè)定，同樣記錄信號(hào)響應(yīng)值。通過校正曲線計(jì)算出消解液中待測(cè)元素的濃度。鋰、硼、鈉、鎂、鋁、鉀和鈣7種元素選擇鈧作為內(nèi)標(biāo)，其他元素采用內(nèi)插方式進(jìn)行校正。各分析元素測(cè)定質(zhì)量數(shù)及內(nèi)標(biāo)的選擇見表4。

2 結(jié)果與分析

2.1 消解方式和消解體系的選擇

目前，有機(jī)樣品前處理主要有干法灰化[11]、濕法消解[12]、微波消解[13]和壓力罐消解[14]等方法。其中，干法灰化處理樣品所需時(shí)間長(zhǎng)，且由于敞口灰化，溫度又高，容易造成某些揮發(fā)性元素的損失。濕法消解法耗時(shí)較長(zhǎng)，需要消耗大量的酸，消解過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，對(duì)環(huán)境和操作人員的健康可能構(gòu)成潛在威脅，試劑用量較大[15]，空白值偏高，汞容易損失。微波消解技術(shù)可以很好地保持樣品的完整性，特別適合于揮發(fā)性元素的分析檢測(cè)，同時(shí)具有省時(shí)、省酸、安全、污染小、損失少以及空白值低等優(yōu)點(diǎn)[16]。

常用的消解體系有硝酸、鹽酸、氫氟酸、硝酸和過氧化氫的混合酸等[17]。使用鹽酸體系消解樣品，消解液中存在多原子、離子干擾測(cè)定過程[18]。氫氟酸體系對(duì)玻璃石英有腐蝕作用，需要用到耐氫氟酸進(jìn)樣系統(tǒng)[19]。硝酸具有強(qiáng)氧化性和酸性，且在高溫下易揮發(fā)，可以避免對(duì)后續(xù)測(cè)定產(chǎn)生干擾，但單獨(dú)使用硝酸，消解液不澄清，而加入適量的H2O2后樣品澄清且透明，故本研究采用HNO3-H2O2消解體系[20-21]。

2.2 線性關(guān)系、檢出限和定量限

依次測(cè)定26種元素的系列質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)品溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由表5可知，硼、釩、硒、鐵、鍶和汞元素的相關(guān)系數(shù)＜0.999，硼元素的相關(guān)系數(shù)最小（0.993 3），其他元素的相關(guān)系數(shù)在0.999 1～

0.999 9。依據(jù)《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》

（GB/T 27404—2008）相關(guān)系數(shù)≥0.99的要求，26種元素的相關(guān)系數(shù)能滿足實(shí)驗(yàn)要求。

在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)樣品空白溶液進(jìn)行

11次測(cè)定，記錄每次測(cè)定過程中元素的信號(hào)響應(yīng)值。將3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度確定為該元素的檢出限，將10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度定為定量限。檢出限以及定量限結(jié)果見表5。

2.3 回收率以及精密度試驗(yàn)

選定同一份花生樣品，混合均勻后取18份樣品，分3組，每組6份樣品，分別加入低、中、高3種濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，在選定測(cè)試條件下測(cè)得各元素含量。由表5可知，26種元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.39%～8.76%，加標(biāo)回收率在78.1%～127.2%。

2.4 有證生物成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃豆粉的測(cè)定

使用優(yōu)化后的檢測(cè)方法檢測(cè)黃豆粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW10190），結(jié)果顯示，證書中明確標(biāo)準(zhǔn)值的19種元素的檢測(cè)結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)值的不確定范圍內(nèi)，表明該分析方法檢測(cè)鋰等19種元素準(zhǔn)確度良好。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書未提供鋁、鉻、鈷、硒、錫、銻和汞7種元素的標(biāo)準(zhǔn)值，僅提供參考值，其中，硒、錫、銻、鈷和汞4種元素與參考值偏差較大。結(jié)果見表6。

2.5 方法的實(shí)際應(yīng)用

運(yùn)用該方法測(cè)定山東省16地市320份花生樣品中26種元素的含量?！妒称钒踩珖?guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）[21]只明確規(guī)定了花生中鎘的限值≤0.5 mg·kg-1?；ㄉ鷮儆诙箍?，因此選用豆類元素的限值有一定參考性，鉛≤0.2 mg·kg-1，鉻≤1.0 mg·kg-1。銅、鋅、砷、硒和汞5種元素參考農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《糧食（含谷物、豆類、薯類）及制品中鉛、鉻、鎘、汞、硒、砷、銅、鋅等八種元素限量》（NY 861—2004）中豆類及制品限量要求：銅≤20 mg·kg-1，鋅≤100 mg·kg-1，砷≤0.5 mg·kg-1，硒≤0.3 mg·kg-1，汞≤0.02 mg·kg-1。結(jié)果顯示有2份樣品的鉛超標(biāo)，含量分別為0.47 mg·kg-1和0.31 mg·kg-1。其他樣品鉛檢測(cè)結(jié)果未超過標(biāo)準(zhǔn)限值。

3 結(jié)論

本文利用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定花生中26種元素含量的方法。該方法準(zhǔn)確、可靠、快捷，可操作性強(qiáng)，可以作為花生中26種元素的定量分析方法。

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