ICP -MS测定茶叶中硒元素方法研究

翟云忠，何 伟，王洁琼，张赛君，朱佳明，张 宇，程红玉

（1.江苏省常州市农畜水产品质量监督检验测试中心，常州 213001；2 .江苏省常州市武进区环保局监测站，常州 213001；3.江苏省常州市武进区农产品质量检验检测中心，常州 213001）



ICP -MS测定茶叶中硒元素方法研究

翟云忠1，何 伟2，王洁琼1，张赛君3，朱佳明1，张 宇1，程红玉1

（1.江苏省常州市农畜水产品质量监督检验测试中心，常州 213001；2 .江苏省常州市武进区环保局监测站，常州 213001；3.江苏省常州市武进区农产品质量检验检测中心，常州 213001）

摘 要：在石墨消解炉上加热消解绿茶标样，分别利用ICP-MS的标准模式、动能甄别模式和动态反应池技术测定所得溶液中的硒含量。文章通过比对标准值，发现利用纯甲烷气作反应气的动态反应池技术（DRC）背景等效浓度和检出限最低、稳定性最好、结果准确度最高。

关键词：ICP-MS 茶叶 硒含量

硒是一种人类不可缺少的微量元素，然而人体对硒的需求量范围很窄，缺少硒或硒过剩均会严重地影响健康。人体硒水平与心血管、肝脏、肿瘤等疾病的发生密切相关，一直为人们所关注。茶叶是我国乃至世界各国人民喜爱的传统饮料，茶叶中硒含量的高低，在某种程度上影响其营养价值、保健价值和社会效益［1］。因此，准确检测茶叶中的硒含量，具有重要意义。文章针对绿茶标样中的硒含量的检测，利用石墨消解炉消化这种全新的消解方式，结合ICP-MS的3种检测模式展开研究。

1 实验部分

1.1 实验原理

利用硝酸和双氧水在石墨消解炉上加热之后将硒元素从绿茶标样中提取出来，所得溶液在ICP-MS上利用标准曲线法结合内标元素进行检测，使用内标元素的目的在于校准基体干扰和仪器波动。检测时利用标准模式检测82的质量数，利用动能甄别模式检测78的质量数、利用动态反应池技术检测80的质量数。

1.2 实验仪器

NexION 300X型 ICP-MS—PerkinElmer；SPB50-48型石墨消解炉—PerkinElmer；电子天平—梅特勒托列多。

1.3 试剂和标准品

优级纯硝酸—苏州晶瑞；优级纯双氧水—苏州晶瑞；100 mg/L浓度的21元素混标（包含Se元素）—PerkinElmer1 000 mg/L浓度的Rh单标—PerkinElmer；超纯水—电阻率大于18.2MΩ；带刻度的50 ml容量PP材质离心管—国药集团。

1.4 仪器配置

采用PerkinElmer NexION 300X型ICP-MS 进行测定。所用进样系统包括石英材质同心圆雾化器、2.0 mm石英中心管、进样三通、标配的石英炬管及标配的大口径三锥系统（采样锥、截取锥、超级截取锥）。仪器可使用高纯氦气作为碰撞气进行动能甄别模式检测或高纯甲烷气、高纯氧气等作为反应气进行反应模式检测。仪器参数如表1所示。

1.5 标准曲线配制

利用浓硝酸和超纯水配制体积比为1%的稀硝酸溶液。以1%稀硝酸为基体，100 mg/L浓度的21元素混标（包含Se元素）为母液，配制浓度为0.5μg/L、1μg/L、2μg/L、5μg/L的标准曲线溶液。以1%稀硝酸为基体，1 000 mg/ L浓度的Rh单标为母液，配制浓度为20μg/L的Rh内标溶液。

1.6 样品前处理方法

在50 ml容量的PP材质离心管中称取0.25 g左右样品，准确记录称样量，加入浓硝酸3 ml，轻合盖子，在120 ℃恒温的石墨消解炉上加热回流20 min；开盖，逐滴加入浓双氧水3 ml；轻合盖子，再加热回流40 min；取下稍冷，用超纯水定容至50 ml，待测。样品同时做3个平行样。随同做空白实验。

1.7 检测方法

针对硒元素，82的质量数虽然同位素丰度只有8.73%，但受Ar的干扰较少，可在标准模式下选择检测；78的质量数同位素丰度较高，达到23.77%，虽然受38Ar40Ar+的干扰较严重，但是可以通过动能甄别模式消除大部分干扰，可在KED模式下进行检测；80的质量数丰度最高，达到49.61%，但受到40Ar40Ar+的严重干扰，可以通过纯甲烷气作反应气的动态反应模式（DRC）消除相应的质谱干扰。

1.8 校准曲线

标准模式、动能甄别模式、动态反应模式下对应Se的标准曲线分别见图1、图2、图3。

图1 标准模式下82Se对应标准曲线

图2 动能甄别模式下78Se对应标准曲线

图3 动态反应模式下80Se对应标准曲线

1.9 检测结果

针对有证标准物质GBW10052—绿茶，标准、动能甄别、动态反应3种模式下3个平行样的检测结果如表2所示。

表2 检测结果

2 结论

该次实验利用石墨消解炉消解样品，避免了传统的干法消解和微波消解过程中的样品转移所带来的污染或损失，所用离心管为一次性使用，避免了容器带来的污染。消解后在3种工作模式下检测所得的标准曲线，标准模式和动能甄别模式线性优于0.9999，反应模式优于0.99999，反应模式下线性最优。由于标准模式下仍有一些40Ar40Ar2H+存在，对82Se+形成质谱干扰，致使它的背景等效浓度有2.6μg/L，检出限为0.265 μg/L。动能甄别模式下，会有38Ar40Ar+消除不完全，对78Se+形成质谱干扰，背景等效浓度为1.876μg/L，检出限为0.097 μg/L，而且动能甄别模式下还会形成待测元素灵敏度的损失。在动态反应模式下，CH4会与40Ar40Ar+自发进行反应，将40Ar40Ar+还原为不带电荷的40Ar40Ar，同时通过反应池四极杆的动态带宽调谐功能，消除副产物形成的干扰，最终得出80Se+的背景仅有0.007 μg/L，检出限低至0.002 μg/L。在测定样品过程中，针对标准模式，由于绿茶中有大量的Ca存在1.21%，Ca与Ar的结合物44Ca38Ar+会对82Se+的检测形成质谱干扰，所以导致最终的检测结果偏高；针对动能甄别模式，由于待测元素的灵敏度大幅降低，导致相应的稳定性变差，所得检测结果虽然落在的标准值范围以内，但相对标准中位值的回收率仍达不到90%；在动态反应模式下，对应质谱干扰完全消除，待测元素灵敏度也不会受影响，背景等效浓度和检出限都低至0μg/L的级别，最终所得检测结果堪称完美。因此，利用甲烷气作反应气，在动态反应模式下检测茶叶中的Se元素是一种准确、高效的方法。

参考文献

［1］ 农艳芳.茶叶微量元素—硒的研究与探讨.贵州茶叶，1996，（03）7～9