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ICP-AES測(cè)定桑樹不同部位的12種微量元素

2015-07-22 01:23:00竇文淵黃騰花黃名湖許慧鵲中國(guó)廣州分析測(cè)試中心廣東省分析測(cè)試技術(shù)公共實(shí)驗(yàn)室廣東廣州50070廣州市婦女兒童醫(yī)療中心廣東廣州5063
食品研究與開發(fā) 2015年20期
關(guān)鍵詞:元素桑樹檢測(cè)

竇文淵,黃騰花,黃名湖,許慧鵲(.中國(guó)廣州分析測(cè)試中心廣東省分析測(cè)試技術(shù)公共實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州50070;.廣州市婦女兒童醫(yī)療中心,廣東廣州5063)

ICP-AES測(cè)定桑樹不同部位的12種微量元素

竇文淵1,黃騰花2,黃名湖1,許慧鵲1
(1.中國(guó)廣州分析測(cè)試中心廣東省分析測(cè)試技術(shù)公共實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510070;2.廣州市婦女兒童醫(yī)療中心,廣東廣州510623)

摘要:采用加熱消解處理樣品,建立原子熒光法測(cè)定桑樹不同部位Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Fe、Mn、Mg、K、Na和Ca 12種元素質(zhì)量濃度的分析方法,采用ICP-AES測(cè)定樣品中的微量元素。結(jié)果各種元素在其線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,r在0.999 5~0.999 9之間,平均回收率在90.%~96.4%之間,RSD<3%(n=6),符合微量分析要求。本法簡(jiǎn)便,結(jié)果準(zhǔn)確,重現(xiàn)性好,ICP-AES可同時(shí)測(cè)定多種元素,方便快捷。

關(guān)鍵詞:電感耦合等離子發(fā)射光譜;桑樹;檢測(cè);元素

桑科(Moraceae)桑屬(Morus)落葉喬木,偶有灌木。葉為桑蠶飼料。木材可制器具,枝條可編籮筐,桑皮可作造紙?jiān)?,桑椹可供食用、釀酒,葉、果和根皮可入藥。桑枝作為臨床上使用的中藥之一,具有祛風(fēng)濕,利關(guān)節(jié)作用,多用于治療風(fēng)濕痹證[1]。桑葉有著極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,其具有降血糖、降血壓、抗衰老、防癌抗癌、提高人體免疫力等多種生理功能[2]。桑葚含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),歷來(lái)具有食用及中藥材之用,很早就被作為水果和中藥材得到廣泛應(yīng)用[3]。隨著社會(huì)的迅速發(fā)展,工業(yè)的發(fā)展給環(huán)境帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),各種污染越來(lái)越嚴(yán)重,其中像金屬的污染,就非常普遍,因此,食品、保健和醫(yī)藥等行業(yè)對(duì)元素的關(guān)注越來(lái)越重視。桑樹,作為一種不同部位都可以為人們?nèi)粘I钍褂玫闹参?,因此測(cè)定對(duì)它的不同部分的元素含量具有很大的意義。以往文獻(xiàn)報(bào)道元素測(cè)定,主要有冷原子吸收光度法[4]、冷原子熒光分光光度法[5]、熒光分光光度法[6]和原子熒光分光光度法[7-8],紫外可見分光光度法[9],報(bào)道較多,但對(duì)桑樹不同部位相關(guān)的研究報(bào)道很少,未有文獻(xiàn)報(bào)道以ICP-AES法測(cè)定桑樹不石墨爐原子吸收光譜法[10-11],電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀[12-16]等,近年來(lái)對(duì)元素的檢測(cè)同部位的12種微量元素質(zhì)量濃度,因此,本試驗(yàn)采用濕法消解對(duì)樣品進(jìn)行消解,用電感耦合等離子發(fā)射光譜法(ICP-AES)法測(cè)定桑樹不同部位的12種元素質(zhì)量濃度,為科學(xué)合理地開發(fā)、利用桑樹提供理論參考。

1 材料與方法

1.1儀器和試劑

Leeman Prodigy XP電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀:美國(guó)Leeman公司;HT-300勝譜電熱板:中國(guó)廣州分析測(cè)試中心。Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Fe、Mn、Mg、K、Na、Ca標(biāo)準(zhǔn)溶液:購(gòu)于國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院,濃度均為1 000 μg/mL。樣品:桑樹根、桑樹枝、桑樹葉、桑樹果實(shí)(成熟),由自廣東省翁源縣某公司提供;硝酸、高氯酸等化學(xué)試劑均為分析純:廣州市試劑廠。試驗(yàn)用水為二次蒸餾水。所用玻璃器皿均用10%硝酸浸泡過(guò)夜,依次用蒸餾水、二次蒸餾水清洗備用。

1.2儀器工作條件

試驗(yàn)選定的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀最佳工作條件如表1所示。

表1 主要儀器參數(shù)Table 1 The major instrument parameter

1.3樣品前處理

將樣品(桑樹根、桑枝、桑葉、桑樹果實(shí))清洗干凈,風(fēng)干表面水分,切斷成小塊,然后粉碎(樣品為鮮樣)。精密稱定樣品5.0g,置三角瓶中,HNO3溶液10mL,HClO4溶液2 mL,蓋上曲頸小漏斗,放置電子控溫加熱板上,升溫至180℃,溶液澄清透明無(wú)渾濁,冷卻,過(guò)濾轉(zhuǎn)入25 mL容量瓶,用高純水定容至刻度。

1.4校準(zhǔn)曲線配制

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液1:將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用1%硝酸逐級(jí)稀釋,混合至Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Fe、Mn、Mg質(zhì)量濃度分別為0.00、0.100、0.200、1.00、2.00、4.00 μg/mL;混合標(biāo)準(zhǔn)液2:將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用1%硝酸逐級(jí)稀釋,混合至:K、Na、Ca質(zhì)量濃度分別為0.00、1.00、5.00、10.0、50.00 μg/mL。

2 結(jié)果與討論

2.1樣品前處理

試驗(yàn)過(guò)程中的樣品的消解方式為濕法消解。濕法消解,是用濃度大的強(qiáng)氧化劑的氧化作用破壞有機(jī)質(zhì),加熱趕去有機(jī)物,使元素以可以溶液形態(tài)存在。濕法消解處理方法處理步驟少,干擾少,消解樣品效果好。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),分別用HNO3、HNO3+H2SO4、HNO3+H2O2、HNO3+HClO4、HNO3+HCl,其中HNO3-H2O2-樣品(體積比2∶0.4∶1)、HNO3-樣品(2∶1,體積比)、HNO3-HCl-樣品(體積比2∶0.4∶1)消解效果不好,消解不太完全,而HNO3-H2SO4-樣品(體積比2∶0.4∶1)消解需要時(shí)間較長(zhǎng),同時(shí)容易造待測(cè)元素的損失,消解效率低,因此,選擇HNO3-HClO4-樣品(體積比2∶0.4∶1)作為消解化學(xué)試劑。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),得出HNO3-HClO4-樣品(體積比2∶0.4∶1),消解效果最佳。

2.2分析波長(zhǎng)的選擇及背景的校正

ICP-AES法對(duì)每個(gè)元素都有多條特征譜線選擇,且有同步背景校正功能。因此在試驗(yàn)中對(duì)每個(gè)測(cè)定元素選取3條譜線,使用標(biāo)準(zhǔn)品背景校正,再通過(guò)綜合分析靈敏度、穩(wěn)定性、干擾等因素,從中選擇精密好、干擾少的分析譜線,結(jié)果見表2。

表2 12種元素的分析譜線Table 2 Analysis line of 12 elements

2.3線性范圍和檢出限

按表1儀器的工作條件,測(cè)定混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,并繪出校準(zhǔn)曲線并算出回歸方程和相關(guān)系數(shù),同時(shí)按測(cè)試方法平行進(jìn)行11次空白試驗(yàn),以3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差除去工作曲線的斜率求得檢出限。采用連續(xù)注射不同梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果如表3所示。

表3 12種元素的線性及檢出限Table 3 Linear equation and detection limit of 12 metal elements

由表3可以看出,在線性范圍內(nèi),Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Fe、Mn、K、Na、Ca、Mg的線性相關(guān)系數(shù)范圍為0.999 5~0.999 9,線性關(guān)系良好。

2.4加樣回收試驗(yàn)

取桑樹的A號(hào)樣品6份(分別標(biāo)為樣品1、2、3、4、5、6),精密加入12種元素一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按“1.3”項(xiàng)下方法制備,按“1.2”項(xiàng)下光譜條件測(cè)定,計(jì)算回收率,結(jié)果如表4所示。

表4 加樣回收試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果(n=6)Table 4 The results of recovery experiment(n=6)

由表4可知,樣品的Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Fe、Mn、K、Na、Ca、Mg平均回收率范圍為90.0%~96.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)范圍為為0.88%~2.98%。結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確可靠。

2.5樣品含量測(cè)定

取2個(gè)不同批次的樣品,按“1.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按“1.2”項(xiàng)下光譜條件測(cè)定,以標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算含量(見表5)。

表5 樣品的12種元素含量測(cè)定結(jié)果Table 5 Determination results of 12 metal elements content in thesample

續(xù)表5 樣品的12種元素含量測(cè)定結(jié)果Continue table 5 Determination results of 12 metal elements content in the sample mg/k

由表5結(jié)果可知,桑樹不同部位Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Fe、Mn、K、Na、Ca、Mg含量不一樣,但有一定的規(guī)律,每個(gè)部位都是K元素含量最高,Cd元素最低,桑樹根中12種元素的含量高于其它部位,大致的高低順序是根>葉>果>枝。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用濕法消解桑樹樣品不同部位,一次性消解好12個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目需要的樣品,通過(guò)前處理以及儀器一系列條件的優(yōu)化,以ICP-AES法測(cè)定了樣品中的12種元素的含量,方法簡(jiǎn)便、快速,結(jié)果準(zhǔn)確。檢測(cè)結(jié)果表明,線性相關(guān)系數(shù)范圍為0.999 5~0.999 9,線性關(guān)系良好(n=6),平均回收率范圍為90.0%~96.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)范圍為0.88%~2.98%。結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確可靠。桑樹不同部位元素含量不一樣,但有一定的規(guī)律,就是根中12種微量元素的含量最高,高低順序是根>葉>果>枝。試驗(yàn)證明該方法適合用于ICP-AES法測(cè)定桑樹不同部位的12種微量元素的含量,同時(shí)為有效控制該桑樹質(zhì)量提供了參考,為桑樹以及其他植物的相關(guān)元素檢測(cè)提供參考。

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DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.037

收稿日期:2015-03-12

作者簡(jiǎn)介:竇文淵(1986—),男(漢),助理研究員,本科,從事食品、藥品和環(huán)境分析工作。

Determination of Twelve Trace Elements in Different Parts of Mulberry by ICP-AES

DOU Wen-yuan1,HUANG Teng-hua2,HUANG Ming-hu1,XU Hui-que1
(1.Guangdong Provincial Public Laboratory of Analysis and Testing Technology,China National Analytical Center,Guangzhou 510070,Guangdong,China;2.Guangzhou Women and Children's Medical Center,Guangzhou 510623,Guangdong,China)

Abstract:To establish a hydride generation-atomic fluorescence spectrometry to measure the content in different parts of mulberry by Cu,Pb,Zn,Ni,Cd,Cr,F(xiàn)e,Mn,Mg,K,Na,Ca twelve trace elements with heat digestion.Concentrations of elements were determined by ICP-AES.Experimental results showed that linear relationshipwas good,r was between 0.999 5 and 0.999 9.Average recovery rate was between 90.0%and 96.4%,RSD was less than 3%(n=6).The results met requirement of microanalysis.The method proved to be simple,convenient and precise and can be used for control of ICP-AES method was rapid,accurate and convenient,can be used to determine various trace elements.

Key words:ICP-AES;mulberry;determination;trace elements

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