ICP-MS法测定新疆巴旦木中硒的含量

◎ 何川川，李 菁，杨忠俊

（新疆维吾尔自治区疾病预防控制中心，新疆 乌鲁木齐 830002）

硒（Se）是人体生命活动中必需的微量元素之一，具有重要的生理功能，然而人们对硒元素的认识经历了漫长的过程[1-6]。最初硒元素被认为有毒，甚至致癌，直到1957年学者Schwarz通过动物实验揭示了硒是一种重要营养素[7]。到1973年，世界卫生组织将微量元素硒定为已知的14种必需微量元素之一，人们开始用硒来治疗一系列地方病的实践。例如，口服亚硒酸钠预防克山病。研究表明，硒参与构成碘化甲状腺胺酸脱碘酶，缺硒会引起大骨节病及免疫功能障碍等多种疾病[8-12]。人们依靠膳食摄入硒，然而植物本身不能产生硒，只能吸收来自土壤中的硒[13]。我国硒元素资源较为缺乏，目前仅在湖北、新疆和青海等少数省份发现部分富硒土壤资源，因此如何合理的通过膳食摄取硒元素已成为人们研究的热点。

巴旦木作为新疆特色干果的代表，具有较高的营养价值。根据实验室检测，其巴旦木仁内含植物油55%～61%，蛋白质28%，并含有少量胡萝卜素、钙、镁、钠和钾等营养物质[14-15]。为准确且全面地了解巴旦木的硒营养，本文通过电感耦合等离子体质谱法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICPMS）测定新疆巴旦木中硒元素含量，为开发集营养、安全、保健为一体的新疆特色产品提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

巴旦木：2020年10月购置于新疆喀什，巴旦木洗净，切小块，粉碎，冷冻在冰箱中待用；1 000 mg·L-1的硒元素标准溶液（GSB 04-1751-2004）：国家有色金属及电子材料分析测试中心；1 000 mg·L-1铑元素标准溶液（GSB 04-1751-2004）：国家有色金属及电子材料分析测试中心；硝酸（优级纯）：德国默克公司。

1.2 仪器与设备

RQ电感耦合等离子体质谱仪：赛默飞公司；超纯水机：美国Millipore公司。

1.3 方法

1.3.1 巴旦木样品的处理

称取0.5 g（精确到0.001 g）均质巴旦木样品于聚四氟乙烯消解内罐，依次加入5 mL浓硝酸和2 mL双氧水后静置过夜。然后置于烘箱，分别在80 ℃、120 ℃ 和160 ℃保持4 h、2 h和2 h，自然冷却到室温，打开消解罐，用少量纯水冲洗内壁后置于电加热板上赶酸至剩余1 mL左右，然后将消解液转移至10 mL容量瓶中，用纯水定容后摇匀，同时做样品空白。

1.3.2 标准系列溶液的配制

准确量取1 000 mg·L-1的硒元素标准溶液10 mL于100 mL容量瓶中，用1% HNO3溶液定容，得到100 mg·L-1的硒元素标准中间液，然后用同样方法再稀释100倍，得到1 mg·L-1的硒元素标准使用液。分别量取0 mL、0.1 mL、0.5 mL、1.0 mL和5.0 mL硒元素标准使用液于100 mL容量瓶中，用1% HNO3溶液定容，得到硒含量分别为0 μg·L-1、1 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1和50 μg·L-1的标准系列溶液。

1.3.3 内标溶液的配制

量取1 000 mg·L-1的铑元素标准溶液1 mL于100 mL容量瓶中，用1% HNO3溶液定容，得到10 mg·L-1的铑元素标准中间溶液，然后量取10 mg·L-1的铑元素标准中间溶液0.1 mL于100 mL容量瓶中，用1% HNO3溶液定容，得到10 μg·L-1的铑元素标准溶液。

1.3.4 ICP-MS条件的优化

ICP-MS开机预热0.5 h稳定后，用1 μg·L-1调谐液，对仪器进行调谐，并使仪器各项参数达到最佳状态：射频（RF）功率为1 550 W，镍锥采样深度为 8 mm，分析模式为[He]碰撞反应池模式，氦气流量为4.5 mL·min-1，等离子气流量为15 L·min-1，载气流量为1.2 L·min-1，辅助气流量为0.10 L·min-1，雾化室温度为2 ℃，检测的信号为78Se，内标为铑（Rh）元素[16-17]。

2 结果与分析

2.1 消解样品量的选择

由于巴旦木脂肪含量比较高，取样量太多难以消化完全，太少对结果的准确性有较大影响，又不具备代表性，所以选择样品取样量为0.5 g。

2.2 Se同位素的选择

硒元素的同位素较多，包括74Se、76Se、77Se、80Se和82Se，经过实验发现，选择78Se时，具有较高的灵敏度和良好的线性，因此检测信号为78Se。

2.3 方法的线性关系与检出限

经测定硒的每秒计数值（CPS）与硒浓度（μg·L-1） 在0～50 μg·L-1具有良好的线性关系（图1），线性方程为y=50.029x+23.51，其中斜率b=50.029，相关系数r=0.999 8。全流程样品空白连续10次测定值的标准偏差为3.4，以3倍标准偏差所对应的分析物浓度为方法的检出限，其值为0.2 μg·L-1。

2.4 加标回收试验

以匀质后的巴旦木添加标准溶液的方法进行加标回收的测定。在处理好的样品中分别添加不同体积的硒标准溶液，使得样品中硒含量分别为30 μg·L-1、 40 μg·L-1、50 μg·L-1、60 μg·L-1和70 μg·L-1，按 照 所建方法进行测定，该方法的回收率为95%～106% （表1），相对标准偏差小于5%。

表1 方法的回收率表

2.5 样品的测定

用所建立的方法对4种不同产地的巴旦木样品进行测定，并测定5次，结果表明样品中硒元素含量为50～70 μg·kg-1（表2），表明巴旦木有较高的硒含量，具有丰富的营养价值。

表2 样品的测定结果表

3 结论与讨论

ICP-MS是测试食品中硒元素研究常用的手段之一，相较于原子吸收光谱法和原子荧光光谱法，该方法中原子化温度高，当样品消解不彻底时，待测元素也能被高温原子化，使得该方法具有较高的回收率，另外ICP-MS还有快速高效、灵敏度高和环境友好等优点。该试验采用压力罐消解法处理样品，既避免干法消解和湿法消解带来的危险，同时在高温高压下，较彻底地消解了脂类含量较高的样品，克服了待测元素损失的缺点，提高了回收率，是目前较为理想的消解方式。在较多的硒元素的同位素中，选择了有较高灵敏度和良好线性的78Se作为检测信号。经过优化条件，该方法测定硒的线性r=0.999 8，检出限为0.20 μg·L-1，相对标准偏差在可接受范围，表明该方法比较稳定。测得新疆巴旦木中硒元素含量为50～70 μg·kg-1。下一步应该对新疆巴旦木中硒元素的形态进行全面分析，建立对应的巴旦木硒元素形态指纹图谱，为地方农产品升级和居民健康膳食提供科学理论依据。