电感耦合等离子体质谱法检测龙舌兰酒中22种元素

张　建，田　玲，杨　俊，卢垣宇

（1.贵州省产品质量监督检验院，贵州贵阳550004； 2.黄埔出入境检验检疫局，广东广州510730； 3.深圳市计量质量检测研究院，广东深圳518000； 4.国家酒类检测重点实验室（广东），广东广州510730）

电感耦合等离子体质谱法检测龙舌兰酒中22种元素

张建1，田玲2，4，杨俊3，卢垣宇1

（1.贵州省产品质量监督检验院，贵州贵阳550004； 2.黄埔出入境检验检疫局，广东广州510730； 3.深圳市计量质量检测研究院，广东深圳518000； 4.国家酒类检测重点实验室（广东），广东广州510730）

建立电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法同时快速测定进口龙舌兰酒中22种元素锂、钠、镁、铝、钾、钙、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、硒、银、镉、钡、铅、铋、锶的分析方法。龙舌兰酒经水浴挥发乙醇处理，采用ICP-MS测定，外标法定量。结果表明，该方法测定22种元素的线性范围宽，线性关系良好（r＞0.999），检出限低，各元素的加标回收率在90%～110%之间，相对标准偏差均小于5%。方法具有简单、快速、灵敏度高、准确度高、回收率高等特点，完全可以满足龙舌兰酒中22种元素的分析要求。

电感耦合等离子体质谱法； 龙舌兰酒； 元素分析； 22种元素

西班牙殖民者将蒸馏技术传至中美地区，生产出第一批以agave龙舌兰为原料的蒸馏酒，Tequila特基拉一度流行的饮用方法是搭配盐和青柠一口饮尽，但是近年来，这类烈酒作为鸡尾酒的优良组分以及单独品饮酒，得到越来越多的认可。龙舌兰酒中的微量元素受龙舌兰产地、龙舌兰草种类、生产环境、生产加工等多种因素影响。由于其产地广、种类多，不同产地不同种类的龙舌兰酒中微量元素和重金属元素的含量也不同，对龙舌兰酒中微量元素的测定不但能准确标识龙舌兰酒的品质，还能对不同产地不同种类龙舌兰酒进行区分。

目前，龙舌兰酒中元素的测定方法主要有原子吸收光谱法（atomic absorption spectroscopy，AAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（inductively coupledplasma-atomic emissionspectrometry，ICP-AES）和电感耦合等离子体质谱 法 （inductivelycoupledplasma-masspectrometry，ICPMS）［1］。AAS法耗时长、检出限较高、基体效应大、线性范围窄、且难以实现多元素同时分析。ICP-AES法虽可以同时测定多种元素，但谱线干扰多，灵敏度较低，难以满足痕量分析的要求。ICP-MS具有分析速度快、检出限低、基体效应小、精密度高、灵敏度高、线性范围宽及多元素同时分析等优点，能够对常量元素和微量元素进行同时测定。

龙舌兰酒主体成分是由乙醇和酯类构成的。由于乙醇含量高的溶液不能直接用ICP-MS进样，故采取用水浴挥发乙醇再定容的方法对样品进行处理，然后再上机测定［2］。用ICP-MS对龙舌兰酒中锂（Li）、钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、钾（K）、钙（Ca）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、硒（Se）、银（Ag）、镉（Cd）、钡（Ba）、铅（Pb）、铋（Bi）、锶（Sr）22种微量元素进行同时测定分析，进一步明确龙舌兰酒中微量元素的含量及其分布规律，并为进口龙舌兰酒的产地来源和真伪鉴定提供依据［3］。

1　材料与方法

1.1材料、试剂及仪器

酒样：样品库中龙舌兰酒。

试剂：硝酸、高氯酸、30%过氧化氢（均为优级纯）；超纯水（电阻率18.2 MΩ·cm）。多元素标准溶液、质谱最佳化调谐液，美国PerkinElmer公司。多元素标准溶液（100 mg/L，CAS号为［7697-37-2］），以5%硝酸为介质；临用时逐级稀释；质谱最佳化调谐液（10 mg/L），仪器普通灵敏度条件优化需用质量浓度为10 μg/L的调谐液（1%硝酸为介质）。

仪器设备：DRC-e ICP-MS System电感耦合等离子体质谱仪，美国PerkinElmer公司；Milli-Q Gradient纯水处理系统，French Millipore；MARS微波消解仪，美国CEM公司；全自动恒温水浴锅，LabTech有限公司。

1.2实验方法

1.2.1ICP-MS工作条件

采用1.0 μg/L的调谐液对仪器进行优化，优化参数列于表1。砷元素的测定采用动态反应池模式，设定参数为Cell gasA：0.3；Cellgas B：0；RPa：00；RPq：0.5。

表1　待测元素ICP-MS的仪器参数

1.2.2样品前处理方法

量取样品25 mL，100℃水浴挥干酒精后用1%硝酸定容25 mL上ICP-MS测试［4］。

1.2.3标准溶液的配制

金属离子标准溶液的配制：用1%HNO3（v∶v）溶液分别稀释各金属离子的单标贮备液，得浓度为10 μg/mL的金属离子标准溶液。

混合标准贮备液的配制：取各金属离子标准溶液2.5 mL，用1%HNO3溶液稀释至50 mL，得500 μg/L混合标准贮备液。

不同浓度标准液的配制：取一定量的混合标准贮备液，用1%HNO3溶液逐级稀释为以下浓度：0.1 μg/L、0.5 μg/L、1.0 μg/L、5.0 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L、50.0 μg/L、100.0 μg/L、200.0 μg/L。

1.2.4样品测定

开机，仪器进入真空状态下，打开冷却循环水，打开氩气阀，调节分压为0.6 MPa。装好蠕动泵管，将进样端插入纯水中。仪器点火，并进入操作准备状态。用浓度均为1.0 μg/L的元素调谐液来调整仪器工作参数，观察In、Co、U 3个元素的信号强度，当氧化物产率（CeO/Ce）＜2.0%、双电荷＜2.1%，同时Co、In、U的响应值分别大于15.7 Mcps、44 Mcps、100 Mcps时，进行样品测定。设置提升时间30 s，将试剂空白、系列标准液、样品溶液、质控样品分别引入仪器，每个样品采集3次，取平均值。以各个元素的浓度为横坐标，质谱强度为纵坐标，绘制标准曲线，计算线性回归方程、给出测定结果［5］。

2　结果与分析

2.1前处理方式的选择

样品前处理是龙舌兰中微量元素检测的重要环节，本方法采用水浴加热挥发酒精，用1%硝酸定容后上机的方法测定龙舌兰中22种元素，加标回收率见表2。从表2结果可知，22种元素的加标回收率范围分别为90%～110%。说明本法在前处理过程中元素损失较小，是一种龙舌兰元素测定的简单高效的方法，因此，最终选择此方法作为样品前处理方法［6］。

表2　方法的准确度和精密度（n=11）

2.2线性关系及方法检出限

根据龙舌兰中各元素的大致范围，配制多元素混合标准曲线，进行ICP-MS测定，以浓度为横坐标，各元素响应值为纵坐标建立标准曲线，结果见表3，各元素在各自线性范围内线性关系良好，相关系数均大于0.999。同时各元素的检出限均较低，能满足龙舌兰中元素的测定。

表3　元素的线性范围、线性方程、检出限

2.3方法准确度和精密度

本研究采用加标回收实验考察实验方法的准确度和精密度。按照上述的实验条件和步骤，对同一龙舌兰样品重复测定11次，并计算加标回收率和相对标准偏差，结果如表2所示，各待测元素的加标回收率均处于90%～110%之间，能满足各元素的检测要求［7］。

2.4样品分析

对样品库中11种不同品牌的进口龙舌兰进行检测，每个样品平行测定3次，其结果见表4。由检测结果可知，龙舌兰中含有多种人体必需的微量元素，含量最高的是Fe，平均值为1.539 mg/kg，Zn、Cu、Mn等元素在龙舌兰酒中的平均含量分别为0.351 mg/L、0.0464 mg/L、0.039 mg/L；同时也含有一些对人体有害的元素，比如铅、汞、镉等3种元素在龙舌兰中的平均含量分别为0.0263 mg/L、0.003 mg/L、0.0113 mg/L，但这些元素都在安全限量范围内［8］。

表4　11种龙舌兰中元素含量　（mg/L）

3　结论

本研究通过比较不同前处理方式，建立了微波消解-ICP-MS测定龙舌兰中22种金属元素的方法［9］。实验结果表明，方法检出限低、灵敏度高，准确度和精密度均满足分析要求。将此方法用于进口龙舌兰中元素的分析，获取了龙舌兰中22种金属元素的含量信息，为进一步区分龙舌兰的产地来源提供了方法依据。

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Detection of 22 Elements in Tequila by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

ZHANG Jian1，TIAN Ling2，4，YANG Jun3and LU Yuanyu1
（1.Guizhou Product Quality Supervision and Inspection Institute，Guiyang，Guizhou 550004；2.Huangpu Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Guangzhou，Guangdong 510730；3.ShenzhenAcademy of Metrology&Quality Inspection，Shenzhen，Guangdong 518000；4.National Key Lab ofAlcoholic Beverage Inspection，Guangzhou，Guangdong 510730，China）

A method for rapid and simultaneous detection of 22 elements in imported Tequila including lithium，sodium，magnesium，aluminum，potassium，calcium，vanadium，chromium，manganese，iron，cobalt，nickel，copper，zinc，arsenic，selenium，silver，cadmium，barium，lead，bismuth，strontium etc.has been developed by inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）.In the detection，Tequila was treated by water evaporation of ethanol and then measured by ICP-MS with external standard method quantification.The results showed that，the method has a wide linear range，good linear relationships（r＞0.999），and low detection limits，and the recovery rate of each element is within 90%～110%，and the relative standard deviation is less than 5%.In conclusion，the method had the advantages including simple and rapid operation，high sensitivity，high accuracy，and high recovery rate etc.and it could fully meet the requirements of the analysis of 22 elements in Tequila.

inductively coupled plasma mass spectrometry；Tequila；element analysis；22 elements

TS262.38；TS261.7

A

1001-9286（2016）08-0121-03

10.13746/j.njkj.2016203

国家质量监督检验检疫总局科技计划项目（GDCIQ-2015IK064）；贵州省科学技术厅社会攻关计划项目（黔科学SY［2013］3111）。

2016-06-15

张建（1982-），男，高级工程师，硕士，研究方向为食品与化学，E-mail：6630495@qq.com。

田玲（1981-），女，工程师，工学博士，研究方向为酒精类饮料质量安全，E-mail：409232198@qq.com。

优先数字出版时间：2016-07-20；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160720.1429.002.html。