來福*

(1.北京出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心, 北京 100026；2.上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司，上海 201108)

國產(chǎn)微波消解儀在檢測化妝品重金屬元素中的應用

云環(huán)1劉螢1高峰1劉鑫1劉來福1*尚士進1范斐1金曉靜2齊國光2

(1.北京出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心, 北京 100026；2.上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司，上海 201108)

采用快速高效的微波消解前處理方法，結合電感耦合等離子體質譜對化妝品標準物質中鉛、鎘、硒等元素進行測定，結果表明，選用HNO3∶H2O2=6∶1的酸配比消解效果最好，所得各元素均在質控范圍內，回收率均在90%～109%之間，RSD(n=6)均在2.4%～3.1%之間。超高壓的微波前處理結合電感耦合等離子體質譜的方法，具有耐壓能力強，操作快速簡便等優(yōu)點，能夠滿足化妝品等復雜樣品的日常監(jiān)測需求。

超高壓微波消解 ICP-MS 化妝品 重金屬

1 引言

隨著我國人民生活水平的提高，化妝品已成為必不可少的消費品之一，同時化妝品的安全性也成為關注度日益增長的話題?；瘖y品中添加的一些化學物質可能對人體健康具有潛在的危害。其中鉛、砷毒性很大，容易進入人體細胞，對內臟器官造成損傷。因此，測定化妝品中的重金屬含量對人們健康非常重要。

微波消解法是采用在密閉容器中微波加熱反應的一種方法。樣品可在高溫高壓條件下進行酸消解，具有偶然誤差小、稱樣量少、消解快速完全等特點，因而得到廣泛應用。采用微波消解法對化妝品進行處理，可以方便快速地實現(xiàn)化妝品樣品的完全消解，滿足檢測要求。

電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)是20世紀80年代發(fā)展起來新的分析測試技術，具有檢測限低、線性范圍寬、干擾少、精密度高的特點，可進行多元素的同時快速分析，能適應復雜體系的痕量或超痕量元素分析，已在環(huán)保、冶金、地礦等領域得到了廣泛的應用。本文采用微波消解技術對樣品進行前處理，提高前處理的效率，并減少基體干擾，減少加入的酸的量，是一種環(huán)境友好的前處理方法。然后用ICP-MS儀對重金屬元素進行測定，建立了測定化妝品中重金屬檢測的方法。

2 試劑及儀器

2.1 試劑

濃硝酸：優(yōu)級純；過氧化氫：優(yōu)級純；氫氟酸：優(yōu)級純；GBW09305霜類化妝品標準物質；實驗室用水均為超純水；砷、鉛等元素標液。

2.2 儀器

微波消解儀：TOPEX 10位，上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司；電感耦合等離子體質譜：NexION 350 Series，美國珀金埃爾默；分析天平；離心機；移液槍；玻璃容量瓶；實驗中所用玻璃器皿使用前均經(jīng)20%硝酸浸泡24h后，超純水洗凈烘干備用。

3 實驗步驟

3.1 樣品處理

稱取樣品0.5g(精確至0.01g)樣品，置于100mL聚四氟乙烯的消解罐中，加入HNO3：H2O2=6∶1，若反應劇烈需靜置待反應平穩(wěn)后，裝配消解罐運行微波消解儀，運行結束后，冷卻至室溫，將消解液轉移至25mL容量瓶中定容，搖勻待測。微波消解程序見表1。

表1 微波消解程序

3.2 儀器條件

本方法選擇的儀器工作條件為： 等離子氣10L/min， 輔助氣0.2L/min， 霧化器0.55L/min，射頻功率1300W，泵速1.5mL/min。此工作條件下，儀器性能滿足實驗的要求。

3.3 標準工作曲線

用2%(體積分數(shù)，下同)硝酸將混合標準儲備液逐級稀釋后，配制成濃度為：0、5、10、50、100 ng/L的混合標準溶液系列，在優(yōu)化的儀器條件下，通過蠕動泵采集空白、標準溶液，儀器自動繪制校準曲線(表2)。

表2 各元素線性方程

4 結果與討論

4.1 前處理方法選擇

測定化妝品中金屬元素，傳統(tǒng)樣品制備技術一般用酸溶法。酸溶法有常壓混合酸消解法和微波消解法。常壓混合酸消解法通常是HNO3，再加HClO4系列，為保證消解完全，通常要加兩次HNO3，因為是低溫消煮，消解時間比較長，酸用量大，酸中雜質引起基體和空白污染。由于是敞開式消煮，也易造成交叉污染，空白值高，酸氣對檢測人員和環(huán)境也有很大的危害。

微波消解是一種嶄新、高效的樣品溶解技術。樣品在密閉容器中通過微波加熱使樣品在較高壓力和溫度下在強酸和氧化劑作用下高效快速消解。它溶樣時間短，試劑用量少，空白值低，基本避免了樣品污染和元素損失，保證了測定的準確可靠，一次消解可以滿足多種金屬元素的測定，克服了常規(guī)消化需分開處理的不足之處，也降低了勞動強度，是目前最理想并且成熟的樣品消解方法。

取化妝品國家標準物質，用常壓消解法和微波消解法進行樣品前處理對比并測定，結果見表3。表3比較了兩種消解方法酸用量、消煮時間及檢測國家有證標準物質的檢測結果，從檢測結果發(fā)現(xiàn)，樣品測定值均在允許誤差范圍內，但是考慮工作效率和對環(huán)境的污染情況兩個因素，我們最終選擇微波消解法來處理化妝品。

表3 不同前處理方法對比

4.2 準確度及精密度實驗

GBW09305霜類化妝品標準物質，按照同樣的處理方法，使用相同的前處理設備及后續(xù)檢測儀器，每個樣品6個平行，分別在兩家不同實驗室進行處理，結果如表4，從表中可以看出，兩家實驗室所測定的多有元素均在質控范圍內，該方法準確可靠。

表4 各元素測定結果

5 結論

本方法采用微波消解的前處理方法結合電感耦合等離子體質譜對霜類化妝品中重金屬元素進行分析，檢測結果表明，該方法測定標準物質均在范圍內，回收率符合要求，重現(xiàn)性高。

[1]董秋洪,聶根新,涂田華,等.食品中重金屬污染對人體健康的影響及其對策.城鄉(xiāng)致富，2003，(3)：37-38.

[2]張盼盼，等. 微波消解/ICP-OES法測定土壤中銅元素含量.化學推進劑與高分子材料，2015，3(2)：91-93.

[3]趙明明,等.MPT-AES法測定大米中鉛和鎘.食品研究與開發(fā)，2015，(12)：103-105.

Applicationofdomesticmicrowavedigestortoheavymetaldeterminationincosmetics.

YunHuan1,LiuYing1,GaoFeng1,LiuXin1,LiuLaifu1*,ShangShijin1,FanFei1,JinXiaojing2，QiGuoguang2

(1.BeijingEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Beijing100026,China;2.PreekemScientificInstrumentsCo.,Ltd.,Shanghai201108,China)

Lead，cadmium and selenium in cosmetics were determined by ICP-MS combined with microwave assisted digestion based on domestic digestor. The results showed that HNO3：H2O2=6∶1 was the best ratio of mixed acid , and all the elements were within the scope of reference values. The recoveries were between 90%-109%, and the RSD(n=6) were between 2.4%-3.1%.The method can meet the need of daily monitoring of cosmetics samples.

microwave digestion instrument; ICP-OES; cosmetics; heavy metal element

國家重大科學儀器開發(fā)專項資助(2011YQ140149)

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.05.035

2017-08-25

云環(huán)，女，主要從事食品安全檢測工作。通訊作者：劉來福，北京出入境檢驗檢疫局科技處。