电感耦合等离子体质谱法测定桃胶中微量元素

宫世平，李 玲，陈明岩，孙婷婷，曹云波

（长春海关技术中心，吉林 长春 130062）

桃胶是蔷薇科植物桃或山桃树干受伤后（机械或虫害）分泌的一种胶状物质，原始桃胶主要成分为大分子多糖，人体因缺乏相应的消化酶难以吸收，但其含有丰富的膳食纤维，对肠道健康具有一定的好处[1]。商业桃胶在食品中可以起到增稠、乳化、凝固等效果，和阿拉伯胶的功能接近，是其廉价替代品。在日本，桃胶可作为食品添加剂使用，在透光性和黏稠度上比阿拉伯胶还好。此外，桃胶在化工、化妆品、印染等行业也有广泛应用。目前，对于桃胶的研究基本都集中在桃胶多糖方面的研究，而无机元素对于人体健康的作用正日益受到人们的重视[2]，有关桃胶中无机元素的测定，仅有冯纪南等人[3]采用ICP-AES 的测定桃胶灰分中的无机元素和金平等人[4]采用湿法消解，ICP-MS 外标法测定不同产地桃胶中的微量元素。

无机元素的测定方法主要有原子吸收法（AAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）[5-10]。采用微波消解，电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了来自不同产地的4 个桃胶样品中15 种对人体健康有益的元素，考虑到多元素分析元素间原子量差别较大，为保证测试结果的准确性，采用钪、铟为内标物进行校正，消除基体的干扰[11-12]。

1 试验部分

1.1 试剂与仪器

电感耦合等离子体质谱仪，美国Agilent 公司产品；微波消解仪，奥地利安东帕公司产品；桃胶样品，3 个购自市场，1 个为自采。

标准溶液储备液（钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锗、硒、锶、钼、锡、锑、钡、钪、铑、铟），国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院（1 000 μg/mL）提供；试验所用试剂，均为优级纯；试验用水为超纯水。

1.2 试验方法

1.2.1 标准溶液的配制与标准曲线的绘制

精密量取适量体积的铜、锌、铁、钡、锰、锶等标准溶液，用2%硝酸稀释成0，10，50，100，300，500 ng/mL 系列质量浓度的混合标准溶液；精密量取适量体积锡、镍、锑、钛、钒、钴、锗、硒、钼标准溶液，用2%硝酸稀释成0，1，5，10，30，50 ng/mL 系列质量浓度的混合标准溶液。取不同质量浓度标准溶液，由低到高依次进样，通过ICP-MS 测定以标准溶液质量浓度为横坐标、测量值为纵坐标，绘制标准曲线。

1.2.2 样品制备

将样品干燥至恒质量，用玛瑙研钵研碎，过60 目筛，准确称取0.2 g 左右桃胶样品置于微波消解罐中，加硝酸3 mL，浸润30 min，加过氧化氢2 mL，置微波消解仪中10 min 升至100 ℃，温度保持5 min，10 min 升至185 ℃，保持25 min，冷却后转移至25 mL 带刻度离心管中，用水洗涤微波罐并定容至刻度，混匀备用。同时进行试剂空白试验。

1.2.3 ICP-MS 工作条件

等离子体射频功率1 550 W，载气流量1.07 L/min，辅助气流量0.9 L/min，氦气流量5 mL/min，冷却水流量1.25 L/min，样品提升速率0.3 r/s，积分时间0.3s，重复次数3 次。

1.2.4 微波消解溶剂量的选择

微波消解技术是利用微波的穿透性和激活反应能力加热密闭容器内的试剂和样品，使制样容器内压力增加，反应温度提高，从而提高反应速率，缩短样品制备的时间。由于体系为密闭体系，HNO3和H2O2可循环参与反应，消耗量较少，考虑到酸度对试验的影响，一般不宜加入太多，达到消解完全即可。因此，选择消解溶剂的量为3 mL HNO3+2 mL H2O2。

1.2.5 内标物的选择

文献均采用外标法定量，测定的15 种元素质量数跨度较大，采用外标法明显不合适，考查了钪、铑、铟3 种元素中的一种或几种作为内标时对标准曲线线性的影响。试验结果表明，当选用钪和铟作为内标元素时，曲线线性较好，因此选用钪和铟作为混合内标，对干扰因素进行基体校正。

1.2.6 方法学考查

精密度试验：取1.2.1 中的混合标准溶液，进样6 次，计算各元素RSD 值。

加标回收试验：准确称取已知含量的桃胶样品（4 号）0.2 g（6 份），分别准确加入同一质量浓度的标准溶液，按试验方法制备样品溶液供测定。

1.2.7 样品的测定

取4 个产地的桃胶样品，按上述方法制备成样品溶液并上机测试，每个样品做平行样。

2 结果与分析

2.1 标准曲线与方法学考查

各元素线性关系见表1，各元素精密度和回收率结果见表2。

表2 各元素精密度和回收率结果 /%

由表1 可知，R 值为0.999 0～1.000 0，表明各元素线性关系良好。方法学考查中，精密度的RSD值分别位于2.3%～4.6%。加标回收试验显示，各元素回收率为89.2%～106.5%，表明该方法准确可靠，具有可操作性。

表1 各元素线性关系

2.2 不同产地桃胶中元素含量

桃胶中无机元素含量见表3。

表3 桃胶中无机元素含量 /mg·kg-1

3 结论

由表3 可知，桃胶中含有丰富的铁、锰、铜、锌、锶、钡，不同产地的桃胶所含元素的差异较大。铁、锰为人体必需微量元素，铁是构成血红蛋白的必要成分，许多酶的活性部分均有铁的参与，锰可促进骨骼的生长发育，维持正常的糖代谢和脂肪代谢，与中医所说桃胶具有“和血”的作用相契合。铜、锌在氨基酸等络合剂的帮助下进入人体，与白蛋白结合，参与超氧化物歧化酶（SOD）的合成，而SOD 在清除氧自由基、抗辐射损伤、预防衰老、防治炎症等方面具有重要意义，这与桃胶具有美容、防衰的功效相契合。锶可改善骨代谢，预防骨丢失，提高骨质疏松动物的骨质量，因此含有较丰富锶的桃胶对绝经后的女性由于雌性激素的缺乏导致的钙流失具有一定的改善作用。