原子吸收光谱法测定无花果中11 种金属元素

伊海涛，任恩恒，李 萍，徐保立，陈梦瑶，张月东，董秀丽，韩胜涛

（山东省汶上县检验检测中心，山东济宁 272500）

无花果（Ficus caricaL.）属于桑科榕属落叶小乔木，味甜，无毒，中医上认为无花果主开胃、止泻痢，治疗五痔和咽喉痛，具有较高的药用价值。基于此，市场上已经开发出了无花果蜜饯、无花果罐头、无花果饮料、无花果酒等食品。有研究者得出无花果的药用价值与其含有的金属元素呈正相关[1]，但是随着城镇化步骤的加快、生活垃圾的富集以及农药化肥的过渡使用等，重金属污染越发不容忽视。有研究者对无花果中的微量元素进行分析，发现无花果中含有丰富的金属元素[2-4]。

目前广泛应用的消解方法是马弗炉干灰化法和高氯酸湿法消解。干法灰化操作简便，但高温下Pb、Cd 和Zn 易流失，从而造成回收率偏低，且受人为因素影响；湿法消解耗时长，污染严重。在微波增压罐内，微波和硝酸消解样品，可以直接穿透样品，内外同时受热，瞬间达到预定条件，硝酸的氧化活性增加，样品短时间内彻底消解，空白值低，也可以减少污染。但目前利用微波消解法对无花果中同时进行常量和微量元素分析的研究较少，且不同地域、不同品种金属元素的含量不同；再加上随着无花果种植的增加，加工链条不断延伸，导致无花果中的营养成分更复杂。本研究采用火焰原子吸收光谱法对无花果（鲜样）中的Mn、K、Fe、Cu、Zn、Mg、Ca、Ni、Na、Pb、Cd 等11 种金属元素进行分析，旨在为当地无花果的开发利用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

无花果购自汶上县中都街道柳行居委无花果种植基地，从约1 000 kg 无花果鲜果中随机抽取10 kg。

11 种金属（Fe、Ca、Ni、Cu、Zn、Mg、Mn、K、Na、Pb、Cd）标准溶液浓度为100 mg/L，均购自国家标准物质研究中心，使用时用稀HNO3（5＋95）稀释成所需的浓度。

H2O2、浓HNO3，均为优级纯，国药集团化学试剂有限公司；实验用水为去离子水。

1.2 仪器与设备

PinAAcle900T 型原子吸收光谱仪，美国铂金埃尔默公司；Fe、Ca、Ni、Cu、Zn、Mg、Mn、K、Na、Pb、Cd 空心阴极灯，美国铂金埃尔默公司；METLER TOLEDO 型天平（精度为0.000 01 g），美国梅特勒公司；CEM-MARS 型微波消解系统，美国CEM公司。

1.3 方法

1.3.1 微波消解

采用微波消解的方法处理无花果[5]。将无花果洗净，放在105～110 ℃烘箱内烘干至恒质量[1]，冷却后再用玛瑙研钵磨细研碎，最后用60 目筛子筛分。用0.2 mol/L 的HNO3浸泡消化罐1 h 左右，倒出HNO3后烘干消化罐。利用电子天平精确称取0.200 g 样品，置于微波消解内罐中，共称6 个样品。先用电热板低温加热，除去试样中的乙醇或二氧化碳，加入5～10 mL HNO3，加盖放置1 h 或过夜，旋紧外罐，置于微波消解仪中消解（消解条件见表1）。待冷却后取出消解罐，在电热板上赶酸至1.0 mL 左右，赶酸温度为140～160 ℃。冷却后再将消化液转移至50 mL 容量瓶中，加少量水，洗涤内罐和内盖2～3 次，合并洗涤液于容量瓶中，用水定容至刻度，混匀备用。同时做空白和加标回收试验[6-10]。

表1 微波消解样品的实验条件Table 1 Experimental conditions of microwave digestion

1.3.2 配制标准工作溶液

准确移取适量的各元素的标准工作储备溶液，用稀HNO3稀释成不同浓度的工作溶液，作为标准工作溶液系列[11-16]。各元素标准工作溶液浓度如表2 所示。

表2 标准工作溶液的配制Table 2 Preparation of standard working solution单位：mg/L

1.3.3 原子吸收光谱检测条件

实验所用的原子吸收光谱仪的工作条件如表3 所示。与测定标准溶液相同的实验条件下，将空白溶液和样品溶液分别导入原子化器，测定吸光度值，与标准系列比较定量[17-18]。

表3 原子吸收光谱仪的工作条件Table 3 Working conditions of atomic absorption spectrometer

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2010 软件进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 标准工作溶液的回归方程及其相关系数

按照表3 的工作条件，分别将表2 中的Mn、K、Fe、Cu、Ca、Ni、Zn、Mg、Na、Pb、Cd 不同浓度的标准溶液导入仪器，测定各系列标准溶液的吸光度，制作工作曲线，结果见表4。

表4 方法的回归方程和相关系数Table 4 Regression equation and correlation coefficient of the method

2.2 方法学考察

2.2.1 精密度

将微波消解后的待测液用原子吸收光谱法（火焰）在实验条件下测定，计算各金属元素的含量，结果如表5所示。为保证测量结果的精密性，在实验过程中每个样品平行测定6 次，计算相对标准偏差，结果显示各元素的相对标准偏差RSD均小于10%，说明该测定方法精密度较高，可靠性强。

2.2.2 加标回收率

对于原子吸收光谱法（火焰）测定的11 种元素，在样品中分别加入一定量的标准液，验证方法的准确度。测定结果如表6 所示。结果显示，11 种金属元素的加标回收率为84.17%～106.39%，说明原子吸收光谱（火焰）法可用于无花果中金属元素的准确测定。

3 小结

实验结果表明，供试无花果中含有较多的Ca、Mg、K、Zn、Fe 等微量元素，这些微量元素都是人体所必需的，对人体新陈代谢起重要作用；而重金属Pb、Cd 未检出，说明供试无花果中不含对人体有害的Pb、Cd 等重金属元素。原子吸收光谱法（火焰）测定无花果中微量金属元素，方法简单、快速、准确、有效，所得数据可为无花果的实际应用提供科学的量化依据，并为合理可发利用无花果资源，深入研究其营养作用提供依据。下一步对无花果中其他金属元素的分析研究也可以使用该方法。