陈海英
(国土资源部 沈阳矿产资源监督检测中心,辽宁 沈阳 110032)
ICP-MS测定银杏叶茶中的多种微量元素的研究
陈海英
(国土资源部 沈阳矿产资源监督检测中心,辽宁 沈阳 110032)
采用微波消解银杏叶茶样品,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定试样中As、Cr、Cu、Co、Pb、Hg、Bi、Ba、Be、Li、Ni、Sr、Ti、V、Zn、Mn、Mo、Sb、Se微量元素含量,同时对方法学进行考察。结果表明,此方法测定的各元素的相对标准偏差在1.22%~9.75%之间,加标回收率在91.9%~103.9%之间,此方法具有较高的精密度和加标回收率,适用于生物样品中多种金属元素的测定。ICP-MS法为银杏叶的开发和利用提供了科学依据。
银杏叶茶;电感耦合等离子质谱法;微量元素
微量元素能参与人体多种代谢,对维持人体免疫健康起着十分重要的作用,如缺锌能导致人体的衰老,缺铜可引起血管弹性降低而脆性增高,缺镁会使肿瘤发病率增高,引起或加重高血压。中药有效成分的治疗作用也与这些元素的存在有一定的关系,磷有调节神经、催眠、镇痛等功效[1]。镁、锰、钙、锌具有养血、益肝、补肾作用[2],银杏作为抗衰老及改善微循环的新资源,也可能与其含有微量元素有关。
银杏叶为银杏科植物银杏的树叶。银杏叶的药理功能除了与它的有效成分黄酮和萜内酯有关外,还与银杏叶中的微量元素含量有协同作用有关[3],其微量元素的生理活性在临床抗病治病过程中的作用已被人们逐渐认识,但对其微量元素的测定与研究却少见报道。本实验准确快速测定银杏叶茶中的多种微量元素,对于控制银杏叶茶的质量有指导作用。
本实验用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定银杏叶茶中的多种微量元素,方法简便、快速、结果令人满意。
1.1 仪器与主要试剂
X系列2型电感耦合等离子体质谱仪(美国热电公司)。
WR/BP-5TC微波消解仪(北京盈安美诚科学仪器有限公司)。
标准溶液:分别移取As、Cr、Cu、Co、Pb、Hg、Bi、Ba、Be、Li、Ni、Sr、Ti、V、Zn、Mn、Mo、Sb、Se各离子的标准贮备溶液,用硝酸(2+98)逐级稀释成0μg·g-1、0.1μg·g-1、0.5μg·g-1、1μg·g-1、10μg·g-1、100μg· g-1、500μg·g-1的标准溶液。
质谱调谐液ρ(Be、Co、In、U)=50ng/mL
内标溶液ρ(Re)=20ng/mL
氨水(优级纯)
实验室用水为超纯水。
银杏叶茶1、银杏叶茶2。
1.2 样品分析
1.2.1样品预处理
将银杏叶茶粉碎、过100目筛,于干燥容器中保存。称取0.5000g试样于聚四氟乙烯消解罐内罐中,用少量水冲洗罐壁,加入5mL HNO3和2mL H2O2,摇匀,拧紧消解罐,将消解罐放在微波消解仪中按微波消解程序(见表1)进行消解[4]。消解完成后,样液应呈无色或淡黄色,将样液用超纯水转移至20mL比色管中,稀释至刻度,摇匀,备用。酸度尽可能与标准溶液的酸度一致,以消除酸度对分析结果的影响。同时做试剂空白。
表1 微波消解仪工作条件Table 1 Working conditions for microwave digestion
1.2.2 仪器条件
表2 ICP-MS仪器工作条件Table 2 Working conditions for ICP-MS
1.2.3 测定
开机,待仪器自检完成后,仪器点火,仪器运行稳定30min后,用调谐液优化仪器各参数。在选定的仪器工作条件下,依次测定标准系列,仪器自动建立校准曲线,根据校准曲线对空白溶液和各个样品进行测定。根据校准曲线计算试样中的元素含量。各元素测定绘制的校准曲线线性关系良好,相关系数为0.9994~1.0000。
2.1 仪器优化
质谱仪器点燃稳定30min后,用调谐液采用正交试验进行仪器参数最佳化调试。观测调谐元素灵敏度、稳定性、双电荷产率以及氧化物水平(Ceo/Ce比值≤0.015)等分析指标,以确定仪器最佳工作条件。优化参数见表2。
2.2 同位素的选择
在选择同位素时考虑m/z大、干扰少、检出限低,同时要避免或排除氧化物、氢氧化物等离子干扰,本试验选择的同位素为75As、52Cr、65Cu、59Co、208Pb、202Hg、209Bi、138Ba、9Be、7Li、60Ni、88Sr、47Ti、51V、66Zn、55Mn、98Mo、121Sb、82Se。
2.3 内标元素的选择
本方法采用的定量校正方法为内标校正方法。内标元素选择的原则是:样品溶液中不含有该元素、与待测元素质量数接近、电离能与待测元素电离能相近、元素化学特性相近。本试验选取187Re为测定的内标元素,来校正仪器的信号漂移以及由于非质谱基体效应引起的被测物的抑制或增强效应。
2.4 分析方法的质量水平
2.4.1 方法检出限
本试验采取在仪器最佳工作条件下,平行测定12份空白消化液,计算标准偏差,按标准偏差的3倍求得检出限,结果见表3。
表3 方法检出限(n=12)Table 3 The detection limit of the method(n=12)
2.4.2 方法的准确度、精密度及加标回收率
按试验方法对标准物质GBW10016(GSB-7茶叶)中的19种元素进行测定,分析结果与标准值相吻合,结果见表4。分别加入待测元素的标准溶液,测得加标回收率见表4。
表4 标准物质分析结果Table 4 The analytical results of standard reference substance
注:“*”单位为10-9。
从表4可知,本方法测定得各元素的相对标准偏差在1.22%~9.75%之间,加标回收率在91.9%~103.9%之间,表明此方法具有较高的精密度和加标回收率,适用于生物样品中多种金属元素的测定。
2.4.2 银杏叶茶中多种元素的测定
依据上述试验确定的方法,采用标准曲线法测定市售银杏叶茶中的多种微量元素,结果见表5。
表5 银杏叶茶中的微量元素Table 5 The trace elements in ginkgo leaf tea
2.4.3 讨论
比较两种市售银杏叶茶的分析结果,这两种市售银杏叶茶都含有重金属元素,虽然铁、铜等重金属是人体所必需的微量元素,但除此之外,绝大多数的重金属元素都不是人体所需要的,一旦摄入量过多,那么就很容易伤害到人体身体健康。我国针对无公害茶叶指标中规定了Pb含量(5mg/kg)和Cu(60mg/kg)。参照国家标准,银杏叶茶中Pb和Cu含量都处在一个比较安全的水平。银杏叶炒制茶叶时,一定要选择有害重金属污染低的叶片。避免重金属含量高时对人体产生毒害作用。
本试验研究了用微波消解银杏叶茶和优化ICP-MS的分析条件,建立了电感耦合等离子质谱法检测银杏叶茶中多种元素的方法。本法具有操作简便,检出限低,线性范围宽,精密度高,准确度好等优点,可广泛应用于生物样品中多种元素的测定。为银杏叶的开发和利用提供科学依据。
[1] 陈德昌.低镁血症与镁缺乏症的诊断与防治[J].实用外科学杂志,1990,2(10):68~71
[2] 黄作明,黄珣.微量元素与人体健康[J].微量元素与健康研究, 2010(6):58~62.
[3] 席晓岚,季宇飞,曾广铭,等.微波消解ICP法测定银杏叶中微量元素[J].微量元素与健康研究,2009(4):20~21.
[4] 陈海英.标准物质镓、锗、铟、铊矿石中15种稀土元素定值方法探讨[J].吉林地质,2014(2):125~128.
Progress in Determination of the Content of Trace Elements in Ginkgo Biloba Tea by ICP-MS Method
CHEN Hai-ying
(Ministry of Land and Resources,Shenyang Supervision and Testing Center of Mineral Resources,Shenyang 110032,China)
A method for simultaneously determination of trace elements including As,Cr,Cu,Co,Pb,Hg,Bi,Ba,Be,Li,Ni,Sr,Ti,V,Zn,Mn,Mo,Sb and Se in ginkgo biloba tea by microwave digestion and ICP-MS was studied,while the methodology was investigatied.The result showed that the relative standard deviation of each elements was between 1.22%~9.75%,the recovery rate of standard addition was between 91.9%~103.9%.The method had a higher precision and recovery rate,and was suitable for determination of various metal elements in biological sample.It provided scientific basis for the development and utilization of ginkgo leaf.
Ginkgo biloba tea;ICP-MS;trace element
TQ041.7
B
1001-0017(2015)04-0310-03
2015-01-09
陈海英(1976-),女,辽宁阜新人,硕士研究生,高级工程师,主要从事土壤、岩石、食品、饲料等无机元素分析方面的研究。