电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定龟苓膏中镉、铬和锌的含量

◎ 吴 婕，李镇坤，朱海军，杨 柳，莫启进

（广西梧州市产品质量检验所，广西 梧州 543002）

龟苓膏是广西梧州的传统药膳，由百年草本调养专家研发，已有数百年历史，相传最初是清宫中的名贵药物，专供皇帝食用。梧州龟苓膏是以鹰嘴龟、淀粉、凉粉草、蒲公英、当归、金银花、土茯苓和蜂蜜等为主要原料，采用传统加工工艺制成的食品[1]。其性温和，具有清肝明目，凉血解毒，润肠通便和保健养生等功效，因而倍受两广地区和东南亚人们喜爱，远销海外，是梧州经济支柱产业之一[2]。

食品的质量安全直接关系到人类的身体健康，鉴于我国食品中重金属污染危害的严峻形势，特别需要加强食品安全风险评估。食品中的重金属元素进入人体后发生富集，且不易察觉，易引起慢性损伤，影响极大，因此即使食品中的重金属含量符合规定的卫生标准，但长期暴露也会存在一定的风险[3]。

最近有文献报道部分地区产的金银花、茯苓等中药材中镉、铅和铜等重金属超标，而金银花和茯苓是龟苓膏的原辅料，如果使用重金属被污染的金银花和茯苓来生产龟苓膏，将会直接影响龟苓膏产品中重金属的含量。电感耦合等离子体-原子发射光谱法（ICP-OES）是利用高频感应电流产生的高温将反应气加热、电离，利用元素发出的特征谱线进行测定，根据谱线强度与元素含量成正比进行定量分析的方法[4]，具有灵敏度高，稳定性好，线性宽，可同时或顺序快速测定多种金属元素的优点，应用较广泛。目前龟苓膏中镉、铬和锌的测定方法中尚无电感耦合等离子体-原子发射光谱法，且未见文献报道利用电感耦合等离子体-原子发射光谱法对龟苓膏产品中重金属进行分析研究。

本实验利用电感耦合等离子体-原子发射光谱法（ICP-OES）分析研究龟苓膏中的重金属，为食品质量监测管理执法部门提供科学理论依据，并为应对龟苓膏突发重金属污染事故提供数据积累和技术储备。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

仪器采用Optima 8000系列电感耦合等离子体-原子发射光谱仪（珀金埃尔默仪器上海有限公司）。

Cd标 准 溶 液：100 0 μg/mL；Cr标 准 溶 液：1000 μg/mL；Zn标准溶液：1000 μg/mL，均购自国家钢铁材料测试中心/钢铁研究总院；硝酸：优级纯，西陇化工股份有限公司；高纯氩气：钢瓶气，纯度为99.999%；实验室用水为二级去离子水。

1.2 仪器工作参数

仪器参数采用多元素优化的折中条件，见表1。

表1 仪器参数表

1.3 试样的采集及前处理

（1）试样的前处理。龟苓膏样品用搅拌机搅碎，备用。

（2）试样的消解。称取龟苓膏试样10 g于瓷坩埚中，将其置于电炉上，小心加热，炭化至不再冒烟为止，然后转移至马弗炉中，550 ℃灰化3 h以上。取出冷却，往坩埚内的试样灰中加入5 mL浓硝酸，将其置于电炉上，慢慢蒸干，再转移至马弗炉中，继续灰化1～2 h，到试样呈白灰状。取出冷却后，用硝酸溶液（体积分数为1%）溶解试样灰，将溶液转移至50 mL容量瓶中，定容后充分混匀，即为试样液。同时，按上述方法做空白对照。在相同工作条件下，对试样液进行测定。每个试样平行测定3次，取其平均值。

2 结果与讨论

2.1 分析线及观测方向的选择

分析线的选择，直接影响到测定结果的准确性，选择被测元素的分析线必须考虑其灵敏度、背景干扰等因素。根据ICP-OES谱图分析结果，对每个元素均选择2～3条谱线分析，选择信号强度最合适、干扰最小、检出限低、线性关系最好者为本法分析线，见表2。Optima 8000采用空气切割尾焰，轴向观测不仅检出限比径向观测低，而且稳定性好，但当待测金属浓度较高时，轴向观测预采光时已达到饱和，若要获得更理想的线性相关，须采用径向观测。本实验所测定的金属含量均较低，因此全部采用轴向观测。

2.2 各元素的检出限

检出限是分析仪器性能的重要指标，根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的规定，用公式CL=3δ计算元素的检出限。取20次试样空白的平行测定结果，按试样空白标准偏差的3倍计算出各元素的检出限，结果见表2。

表2 各元素的分析线及检出限表

2.3 标准曲线

各标准溶液稀释若干倍后，用1%的硝酸配制成Cd溶液浓度为0、10、50、100、150 μg/L和200 μg/L，Cr溶液浓度为0、50、100、200、300 μg/L和400 μg/L，Zn 溶液浓度为 0、100、200、300、400 μg/L 和 500 μg/L的混合标准溶液。所得标准曲线的线性回归方程、线性范围见表3，各方程的相关系数均大于0.999 0，证明各元素浓度与发光强度均呈现良好的线性关系。

表3 线性回归方程、线性范围及相关系数表

2.4 试样测定结果

称取5份不同品牌的梧州龟苓膏试样，按照上述处理过程和预先选定的实验测试参数，采用校准曲线法测定各试样中重金属元素的含量，5种龟苓膏中重金属元素的平均含量见表4。

表4 试样中各元素的平均含量表（mg/kg，n=3）

由表可知，5种龟苓膏中重金属含量差异不大，其中Zn和Cr的含量相对较高，而Cd含量相对较低。

2.5 方法的准确度和精密度

为验证该方法的准确度和精密度，在干灰化消解前，往试样中加入一定量的混合标准溶液，待消解完成后测定试样的加标回收率，计算标准溶液的回收情况，每个试样中各元素平行测定7次，所得结果见表5。由表5可知，各元素的加标回收率均在93.9%～105.1%，相对标准偏差RSD为0.85%～3.03%，均小于5%，表明该实验方法测定龟苓膏中重金属元素含量准确度和精密度较高，方法可行。

表5 试样的加标回收率和精密度表

3 结语

通过建立ICP-OES法，测定龟苓膏中的镉、铬和锌3种元素。实验证明该方法具有快速、简便、检出限低、灵敏度高、干扰小和线性范围宽等优点，其准确度和精密度均能满足要求，能同时检测龟苓膏中的重金属元素，标准回收率为93.9%～105.1%，相对标准偏差为0.85%～3.03%，结果较为满意。通过对龟苓膏试样中部分重金属进行测定，一方面可分析了解龟苓膏中部分重金属的含量，另一方面可以掌握有害重金属的污染情况，进行风险评估，对于建立龟苓膏中重金属污染限量的地方标准具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]尤兰花，钟闱桢.龟苓膏粉类产品重金属污染评价及其来源分析[J].微量元素与健康研究，2014（1）：53-55.

[2]黄 敏.微波消解-原子荧光光谱法同时测定龟苓膏粉中的砷和汞[J].化学工程与装备，2013（7）：188-189.

[3]李荣林，李优琴，石志琦.食品重金属污染风险评估研究及其意义[J].江苏食品与发酵，2008（2）：14-17.

[4]张 健.中药中微量元素分析研究进展[J].环球市场信息导报，2016（18）：123-125.