□ 李鎮(zhèn)坤 岑昕霖 李倩雯 廣西梧州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所
龜苓膏粉由全龜、茯苓、金銀花、蒲公英與當(dāng)歸等多種中草藥,加入涼粉草提取液和淀粉制成,加開水沖調(diào)后冷至室溫即可凝結(jié)成半固體的龜苓膏[1]。龜苓膏是廣西梧州市特產(chǎn),距今有數(shù)百年歷史,相傳是明末清初時(shí)期皇宮里的名貴藥膳。龜苓膏性溫和,具有清熱解毒,活血生肌,潤腸通便和護(hù)肝養(yǎng)顏等功效,深受兩廣地區(qū)、港澳臺(tái)以及海外人士喜愛,并暢銷中外[2]。
重金屬對(duì)人體健康危害較大,一旦進(jìn)入人體消化系統(tǒng)后很難排出,在各器官累積后容易造成急慢性中毒。近年有文獻(xiàn)報(bào)道部分地區(qū)產(chǎn)的中藥材中鉛、砷和鉻等重金屬含量超標(biāo),而中藥材是龜苓膏粉的原輔料,如果使用被重金屬污染的中藥材來生產(chǎn)龜苓膏粉,將會(huì)直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量安全。目前食品中重金屬元素的檢測(cè)方法主要有原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法等,這些方法有其局限性,大多數(shù)不能同時(shí)測(cè)定多個(gè)元素,且測(cè)定某些元素時(shí)步驟復(fù)雜耗時(shí),靈敏度和準(zhǔn)確度不高。電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP—MS)具有檢出限低、線性范圍寬、分析精度高、可測(cè)元素覆蓋面廣以及可以同時(shí)測(cè)定多個(gè)元素等優(yōu)點(diǎn),已成為分析超痕量元素的一種高效方法,廣泛應(yīng)用于冶金、醫(yī)藥、食品安全、環(huán)境等多個(gè)領(lǐng)域[3]。本實(shí)驗(yàn)利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法對(duì)龜苓膏粉中的重金屬進(jìn)行分析測(cè)定,為龜苓膏粉的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了依據(jù),同時(shí)為食品安全監(jiān)管部門提供了技術(shù)支撐,對(duì)于控制龜苓膏粉的質(zhì)量具有重要意義。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP—MS):Agilent 7900 型,美國安捷倫科技有限公司;原子吸收分光光度計(jì):PE AA800 型,珀金埃爾默儀器有限公司;原子熒光光度計(jì):AFS—930 型,北京吉天儀器有限公司;微波消解儀:Multiwave Go 型,奧地利安東帕有限公司;控溫電熱板:EH35A plus 型,北京萊伯泰科有限公司;Pb、As、Cr、Cu系列標(biāo)準(zhǔn)溶液:1 000 μg/mL(國家鋼鐵材料測(cè)試中心/鋼鐵研究總院);硝酸(優(yōu)級(jí)純,四川西隴科學(xué)有限公司)。
內(nèi)標(biāo)溶液(Agilent,part #:5188—6525):100 μg/mL,Bi、Ge、In、Li6、Lu、Rh、Sc 與Tb 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(10%硝酸介質(zhì))。
調(diào) 諧 溶 液(Agilent,part #:5185—5959):1 μg/L,Ce、Co、Li、Mg 與Ti 與Y 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(2%硝酸介質(zhì))。
實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。
ICP—MS 的工作條件由調(diào)諧溶液對(duì)儀器自動(dòng)優(yōu)化給出,滿足儀器的各項(xiàng)指標(biāo)。
射頻功率:1 500 W;等離子體氣流量:15.0 L/min;載氣流量:0.8 L/min;輔助氣流量:0.4 L/min;補(bǔ)償/稀釋氣體流量:1.0 L/min;霧化室溫度:2 ℃;采樣深度:7.0 mm;采集模式:跳峰;分析模式:全定量;重復(fù)次數(shù):3;氧化物CeO+/Ce+<1%; 雙電荷:Ce2+/Ce+<3%;內(nèi)標(biāo)加入方式:在線加 入Bi、Ge、In、Li6、Lu、Rh、Sc和Tb8 種內(nèi)標(biāo)元素。
各元素標(biāo)準(zhǔn)母液用5%的硝酸稀釋若干倍后,配制成Pb、As、Cr 溶液濃度分別為0、1.00、5.00、10.0、30.0 μg/L 與50.0 μg/L,Cu 溶液濃度為0、10.0、50.0、100、300 μg/L 與500 μg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)系列。內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液則用5%的硝酸稀釋為100 μg/L 的內(nèi)標(biāo)使用液。
稱取龜苓膏粉試樣約0.3 g(精確至0.000 1 g)于消解罐中,加入8 mL 濃硝酸,加蓋放置過夜,再扭緊消解罐蓋,按表1的條件設(shè)定程序進(jìn)行試樣消解。待消解完成后冷卻取出,緩慢扭開罐蓋排出氣體,并用少量超純水沖洗內(nèi)蓋,將消解罐放在控溫電熱板上,于100 ℃條件下加熱30 min,再將試樣移入25 mL 容量瓶中,用水定容至刻度,混勻備用。同時(shí)在相同條件下做空白試驗(yàn)。每個(gè)試樣平行測(cè)定3 次,取其平均值。
表1 微波消解儀參考條件
常用的試樣前處理方法有:微波消解、干灰化消解、濕法消解和壓力罐消解。干灰化消解操作簡便,有機(jī)質(zhì)分解徹底,但在高溫下鉛、砷、鉻等元素易揮發(fā)而造成結(jié)果偏低,因此不宜選擇干灰化消解。濕法消解酸耗量大,所用混酸易對(duì)元素的光譜測(cè)定造成干擾,消解過程產(chǎn)生的有害氣體也不利于人體健康。微波消解具有試劑用量少、升溫快速、溫度均勻、低空白與低耗能等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)密閉的環(huán)境和較低的消解溫度不會(huì)引起易揮發(fā)元素的損失,消解體系也不會(huì)引入新的光譜干擾[4]。因此,選擇微波消解作為龜苓膏粉試樣的前處理方法。
在預(yù)先選定的儀器參數(shù)下,測(cè)定各元素的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,各元素的線性方程、線性范圍見表2。由表可知,Pb、As、Cr 與Cu 的質(zhì)量濃度與質(zhì)譜響應(yīng)值都呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。根據(jù)國際理論和化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)的規(guī)定,本實(shí)驗(yàn)各元素的檢出限和定量限分別以連續(xù)20 次空白溶液測(cè)定值所得標(biāo)準(zhǔn)偏差的3 倍和10 倍進(jìn)行計(jì)算。
表2 線性回歸方程、線性范圍及相關(guān)系數(shù)
表3 試樣中各元素的平均含量(單位:mg/kg,n=3)
表4 試樣的加標(biāo)回收率和精密度
表5 檢測(cè)方法比對(duì)結(jié)果
稱取3 份不同品牌的龜苓膏粉試樣,按照1.4 的方法進(jìn)行前處理,在預(yù)先設(shè)定的儀器參數(shù)下,采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定各試樣中的Pb、As、Cr 與Cu 含量,3 份龜苓膏粉中各元素的平均含量見表3。由表可知,龜苓膏粉中銅的含量相對(duì)較高,砷的含量相對(duì)較低。檢測(cè)結(jié)果均符合龜苓膏粉地方標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于重金屬的限量指標(biāo)。
根據(jù)上述測(cè)定結(jié)果,往龜苓膏粉試樣中加入一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.4 方法進(jìn)行前處理,在相同的儀器條件下測(cè)定各元素的含量。每個(gè)試樣各元素平行測(cè)定7 次,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表4。由表可知,各元素的加標(biāo)回收率為94.5%~99.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.49%~4.13%,均小于5%,可見用該方法測(cè)定龜苓膏粉中重金屬含量準(zhǔn)確度高,精密度好,滿足試樣的各項(xiàng)檢測(cè)要求。
對(duì)3 份龜苓膏粉試樣采用石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行Pb、Cr、Cu 的測(cè)定,采用原子熒光光譜法進(jìn)行As 的測(cè)定,結(jié)果見表5。由表可以看出,ICP—MS 法與另兩種方法的檢測(cè)結(jié)果無顯著差異。但I(xiàn)CP—MS 法靈敏度更高,檢出限更低,可以同時(shí)測(cè)定多種元素,大大提高了檢測(cè)效率。
本 實(shí) 驗(yàn) 建 立 了ICP—MS 法 測(cè) 定龜苓膏粉中的鉛、砷、鉻和銅4 種重金屬元素的含量,加標(biāo)回收率為94.5%~99.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.49%~4.13%,所得結(jié)果與石墨爐原子吸收光譜法和原子熒光光譜法相近。因此該方法可以同時(shí)測(cè)定龜苓膏粉中的多種重金屬元素,且具有檢出限低、靈敏度高、線性范圍寬、分析效率高等優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)龜苓膏粉中重金屬元素的測(cè)定,可為龜苓膏粉質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù),同時(shí)為日后新產(chǎn)品的研發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。