聶西度，符 靚*（.湖南工學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，湖南 衡陽　42002；2.長江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，重慶　40800）

鹽酸浸提-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定秋葵中Na、Mg、P、K、Ca含量

聶西度1，符 靚2，*
（1.湖南工學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，湖南 衡陽421002；2.長江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，重慶408100）

建立電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定食用秋葵中Na、Mg、P、K、Ca元素的分析方法。食用秋葵樣品經(jīng)鹽酸浸提后，采用電感耦合等離子體 發(fā)射光譜法直接測定其中的Na、Mg、P、K、Ca 5種常量元素，分析鹽酸體積分?jǐn)?shù)、浸提時(shí)間、浸提方式對樣品中常量元素浸提率的影響，選用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)茶葉（GBW 08513）驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確度和精密度。在選定的工作條件下，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)不小于0.999 3，線性關(guān)系良好，方法的檢出限在3.88～12.26 μg/L之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.55%～3.91%之間。實(shí)際樣品的分析結(jié)果表明，食用秋葵中含有豐富的常量元素，其中K含量最高，其次是P和Ca。該方法操作簡單、結(jié)果準(zhǔn)確，能滿足食用秋葵中5種常量元素的分析要求。

食用秋葵；鹽酸浸提；電感耦合等離子體發(fā)射光譜；常量元素

秋葵（Abelmoschus esculentus L. Moench）屬錦葵科秋葵屬一年生草本植物［1］，其可食用部分是果莢。食用秋葵肉質(zhì)柔嫩，風(fēng)味獨(dú)特，富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素、多糖、黃酮類化合物等營養(yǎng)成分［2］。食用秋葵還具有抗疲勞、健胃保肝、能減少肺損傷、提高機(jī)體免疫力、抗癌作用、 利尿、增強(qiáng)血管擴(kuò)張力、保護(hù)心臟等保健功能［3］，因此，食用秋葵既是營養(yǎng)豐富的鮮美蔬菜，又具有藥用保健效果［4］。

雖然食用秋葵的總體質(zhì)量通常是依據(jù)其有機(jī)成分來確定，但其無機(jī)成分對于人體微量元素的補(bǔ)充和食用秋葵的安全性均起重要的作用，顯然，準(zhǔn)確分析食用秋葵中無機(jī)元素的組成及含量非常重要。目前，有關(guān)食用蔬菜中無機(jī)元素的分析已有大量文獻(xiàn)報(bào)道，其主要分析方法為原子吸收光譜法［5-7］、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法［8-10］和電感耦合等離子體質(zhì)譜法［11-13］法。樣品的前處理方法主要有干法灰化［14］、常規(guī)濕法消解［15］、微波消解［16］和溶劑萃?。?7］法，其中，溶劑萃取法無需專用設(shè)備，具有簡單、實(shí)用、環(huán)保等常用于有機(jī)分離［18-20］，在無機(jī)元素分析中應(yīng)用較少。本實(shí)驗(yàn)采用鹽酸浸提食用秋葵，應(yīng)用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定了其中的Na、Mg、P、K、Ca 5 種常量元素，旨在為食用蔬菜中常量元素的快速分析提供一種簡便實(shí)用的新方法。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

秋葵 市售。

Na、Mg、P、K、Ca標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 mg/L）國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；鹽酸（MOS級(jí)）北京化學(xué)試劑研究所；超純水由Milli-Q超純水機(jī)制備。

1.2儀器與設(shè)備

Optima 2100 DV電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀美國PerkinElmer公司；Milli-Q超純水機(jī)美國Millipore公司；B3200S-T型超聲波清洗機(jī)上海Branson公司。儀器電感耦合等離子體發(fā)射光譜優(yōu)化后的工作參數(shù)見表1。

表1　儀器的工作參數(shù)Table 1　Operational parameters of instruments

1.3方法

將秋葵果莢用超純水洗凈，瀝干水分于90 ℃烘箱中烘8 h，取出冷卻后粉碎過200 目尼龍篩，稱取約1.0 g粉末樣品于50 mL高密度聚乙烯塑料瓶中，加入10%鹽酸10 mL，超聲萃取60 min，靜置12 h后經(jīng)0.45 μm水系濾膜過濾，用1%的鹽酸洗滌殘?jiān)喜V液于100 mL容量瓶中用超純水定容待測，同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

2　結(jié)果與分析

2.1鹽酸浸提條件的選擇

2.1.1鹽酸體積分?jǐn)?shù)的影響

圖 1　鹽酸體積分?jǐn)?shù)對元素浸提率的影響Fig.1　Effect of HCl concentration on the extraction rate of analytes

分別采用1%、5%、10%、15%（以原鹽酸為100%按體積分?jǐn)?shù)稀釋）的鹽酸浸提樣品，考察鹽酸體積分?jǐn)?shù)對樣品中各待測元素浸提率的影響。圖1顯示，隨著鹽酸體積分?jǐn)?shù)的增大，元素的浸提率也逐漸增大，當(dāng)鹽酸體積分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，所有元素的浸提率均接近100%， 隨后不再發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)最終確定鹽酸體積分?jǐn)?shù)為10%。

圖 2　浸提方式對元素浸提率的影響Fig.2　Effect of extraction method on the extraction rate of analytes

2.1.2浸提方式的影響分別采用靜置、振蕩、超聲3 種方法浸提樣品

60 min，將提取后的殘?jiān)孟跛?雙氧水進(jìn)行微波消解后測定其中殘留待測元素的量，考察不同浸提方式對待測元素浸提率的影響。圖2顯示，除P以外，采用靜置和振蕩方式待測元素的浸提率均低于超聲浸提，實(shí)驗(yàn)最終采用超聲浸提方式。

2.1.3浸提時(shí)間的影響

圖 3　浸提時(shí)間對元素浸提率的影響Fig.3　Effect of extraction time on the extraction rate of analytes

采用超聲浸提方法分別浸提樣品30、60、90 min，將提取后的殘?jiān)孟跛?雙氧水進(jìn)行微波消解后測定其中殘留待測元素的量，考察不同浸提時(shí)間對各待測元素浸提率的影響。從圖3可以看出，各元素在60 min時(shí)已基本浸提完全。實(shí)驗(yàn)最終選擇超聲浸提時(shí)間為60 min。

2.2干擾及校正

本實(shí)驗(yàn)采用鹽酸浸提食用秋葵中的常量元素，提取液中基體組成單一，共存元素之間的光譜干擾較小，通過選擇元素最優(yōu)分析線（表1）有效地避免了譜線重疊，消除了光譜干擾?；w干擾則在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)采用與樣品溶液相同濃度的鹽酸進(jìn)行基體匹配消除，并應(yīng)用在峰和離峰背景扣除法消除了背景干擾［21-23］。

2.3工作曲線和檢出限

分別配制0.00、20.00、50.00、100.00、200.00 mg/L的待測元素標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液，采用本法進(jìn)行測定，得各待測元素譜線強(qiáng)度（Y）與溶液質(zhì)量濃度（X）的線性回歸方程。取樣品空白溶液進(jìn)行11 次測定，以3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算各元素的檢出限，結(jié)果見表2，各元素工作曲線方程的線性相關(guān)系數(shù)不小于0.999 3，線性關(guān)系良好，各元素的檢出限在3.88～12.26 μg/L之間。

表2　標(biāo)準(zhǔn)工作曲線及檢出限Table 2 Standard curves and detection limits for the analyes

2.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析

按上述浸提和光譜工作條件，采用本法重復(fù)測定國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)茶葉（GBW 08513）6 次，計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD），并與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的參考值進(jìn)行比較，結(jié)果見表3。5 種常量元素的測定值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的參考值基本一致，RSD為1.55%～3.91%，方法準(zhǔn)確可靠，精密度良好。

表3　國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)茶葉的分析結(jié)果Table 3 Analytical results of reference standard material tea （GBW 08513）

2.5樣品分析

采用本法對市售兩種秋葵樣品進(jìn)行測定，同時(shí)按照GB/T 5009.91—2003《食品中鉀、鈉的測定》［24］和GB/T 23375—2009《蔬菜及其制品中銅、鐵、鋅、鈣、鎂、磷的測定》［25］進(jìn)行對比分析，表4表明，本方法與國家標(biāo)準(zhǔn)分析結(jié)果基本一致，食用秋葵中K含量最高，其次為P和Ca。

表 4　樣品分析結(jié)果Table 4　Analytical results of real samplesμg/g

3　結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)建立了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定秋葵中Na、Mg、P、K、Ca 5 種常量元素的分析方法。通過優(yōu)化浸提條件采用鹽酸浸提獲得了最佳浸提效果，樣品分析結(jié)果與國標(biāo)法相比無明顯差異，但操作簡單、樣品空白和檢出限低。本方法無需對樣品進(jìn)行消解即可實(shí)現(xiàn)食用秋葵中5 種常量元素的分析，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

3

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Determination of Macro Elements in Okra by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry with Hydrochloric Acid Extraction

NIE Xidu1， FU Liang2，*
（1. College of Material and Chemical Engineering， Hunan Institute of Technology， Hengyang421002， China；2. College of Chemistry and Chemical Engineering， Yangtze Normal University， Chongqing408100， China）

An analytical method was develo ped for the determination of 5 macro elements including Na， Mg， P， K a nd Ca in okra by inductively coupled plasma optical emission spectrometry （ICP-OES） with hydrochloric acid extraction. The effects of different extraction conditions including HCl concentration， extraction method and extraction time on extraction effi ciency were investigated. The accuracy and precision of this met hod were confi rmed by using the reference standard material tea （GBW 08513）. Under the optimum conditions， the standard curve of each element exhibited a good linear correlation with a coeffi cient higher than 0.999 3. The detection limits for the 5 elements were in the range of 3.88-12.26 μg/L， with relative standard deviations （RSDs） between 1.55% and 3.91%. A satisfactory result was obtained when the proposed method was applied to analyze real samples. Okra contained abundant amounts of nutrient elements， with K being the most predominant element， followed by P and Ca. The method was simple and accurate， and could be used for the determination of the 5 macro elements in okra.

okra； hydrochloric acid extraction； inductively coupled plasma optical emission spectrometry； macro elements

O657.63

A

1002-6630（2015）24-0101-05

10.7506/spkx1002-6630-201524017

2015-02-04

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（21271187）；湖南省教育廳重點(diǎn)科研項(xiàng)目（14A035）；

湖南省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（湘教發(fā)［2011］76號(hào)）

聶西度（1964—），男，教授，博士，主要從事質(zhì)譜分析方法研究與應(yīng)用。E-mail：nxd1922@vip.sina.com

符靚（1987—），女，講師，博士，主要從事質(zhì)譜分析化學(xué)研究與應(yīng)用。E-mail：fuliang@vip.163.com