电感耦合等离子质谱法检测食品中多种元素的测定

摘要：采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），建立了食品中多种元素的检测方法，试验虾样品经过微波消解后，1.0 mg/L导入等离子体质谱，等离子体（ICP）作为高温离子源，能把引入的样品从分子状态变为等离子状态，形成的离子通过离子透镜最终到达四级杆质谱检测器，质谱检测器可以在一次进样分析过程中，分离和测定样品中质量范围在2~260aum的所有元素和同位素，与标准系列比较定量。本方法采用了3个添加浓度，每个浓度6个平行样品，多元素的回收率在80%～120%，相对偏差在1～10%。

关键词：电感耦合等离子质谱法；多元素检测；虾

1引言

环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。

在生命必需的元素中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99％以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把人体内所占比例高于0.01％的元素，称为宏量元素，低于此值的元素，称为微量元素。如铁、锌、铜、碘、铅等。人体若缺乏某种宏量元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少发生，一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素分必需元素、非必需元素和有害元素三类。必需微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可低估。

通常认可的元素分析方法有：微谱分析（MS）、紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、X荧光光谱（XRF）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）。

2实验部分

2.1试剂与溶剂

2.1.1硝酸，优级纯（购于merck公司Gemany）；

2.1.2哇哈哈纯净水(杭州产)

2.1.3标准物质和标准溶液

2.2 标准品

2.2.1混合标准储备溶液：As、Pb、Cd、Sn、Se、Zn、Al、Sb、Fe、Cr、Mn、Cu、Ti、Ni：10.0mg/L；美国EPA（购于Agilent公司USA）。

2.2.2混合标准中间液：分别为0.5mg/L, 移取标准储备液（2.2.1）1.25ml于25ml容量瓶中，用硝酸（2+98）稀释至刻度，此溶液浓度为0.5mg/L。

2.2.3Hg标准储备溶液：10mg/L,美国EPA（购于Agilent公司USA）。

2.2.4汞元素标准中间储备液：0.2mg/L，移取标准储备液0.10ml于50ml容量瓶中，用硝酸（2+98）稀释至刻度，此溶液浓度为0.2mg/L。
2.2.5仪器调谐液：1.0ng/mL的⁷Li,⁸⁹Y,¹⁴⁰Ceand ²⁰⁵TI美国EPA(购于Agilent公司。U.S.A)

2.2.6内标溶液（Li、Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi）：100mg/L美国EPA(购于Agilent公司.U.S.A)

2.3仪器

等离子体质谱仪（Agilent 公司7700X）；
微波消解仪：CEM公司 MARS Xpress（附消解罐及配件）

高速组织捣碎机（德国莱驰）；

电子天平（美国奥豪斯）；
超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；
棒状均质器（IKA T18）；
涡旋混合器（IKA）；

2.4 样品测试

2.4.1试样制备与保存

将原始样品，用高速组织捣碎机捣碎，混匀，保存于样品袋中。从所取原始样品中取出部分有代表性样品，用四分法缩分出不少于500g试样，均分成两份，装入清洁容器内，加封后作出标记，一份作试样，一份作留样。

2.4.2测定步骤

2.4.2.1消解

准确称取0.500克样品于微波消解高压罐中，用移液管准确量取4.00mL硝酸，加到消解罐中，注意移液管不得与消解罐接触。旋紧消解罐上盖，浸泡30分钟；将消解罐插入保护套中，插入转盘，接通微波消解仪电源，在控制面板上设定消解程序和参数，消解约2小时。消解完毕，将消解罐置于通风橱中，待温度降至室温，将消解罐从保护套中取出缓慢旋开上盖，注意此时有酸雾冒出，用重蒸水定容至50ml,摇匀，待测。

仪器参数与测定

微波工作条件

2.4.2.2等离子体制谱仪工作条件

主机：Agilent7500ce ICP-MS （AgilentTechnologies Co. Ltd,USA）

雾化器：Babbington 雾化器

雾化室：石英双通道，Piltier 半导体控温于2±0.1℃

炬管：石英一体化,2.5mm中心通道。

采样锥材料：Ni

功率;1550w

采样深度;7mm

载气流速：1.05/min

在线内标：Li6、Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi=1.0mg/L多元素混合内标。其中Ge(72)作为质量数23-82各元素内标。Bi（209）作为质量数202-238各元素内标。

2.4.2.3调谐

仪器调谐液：1.0ng/mL的⁷Li,⁸⁹Y,¹⁴⁰Ceand ²⁰⁵TI

调谐参数：

灵敏度：⁸⁹Y>4000,¹⁴⁰Ce>1000，²⁰⁵TI>1000

氧化物;CeO/Ce,<1%

双电荷：Ce²⁺/Ce<3%

调谐完成后，保存并打印调谐报告。

2.4.4测定:

按照ICP-MS仪器的操作规程，调整仪器至最佳工作状态；分析中应用内标，采用ICP-MS分析方法中内标校正定量分析方法测定。待仪器稳定后，按顺序依次对标准溶液、空白溶液和试样溶液进行测定。按照上述分析条件绘制目标化合物标准曲线。样品溶液中目标化合物响应值均应在仪器测定线性范围内。要求采集3次数据，取平均值，相对误差小于10%，以元素标准溶液含量与对应离子强度，绘制标准曲线或计算直线回归方程，样品离子强度与曲线比较定量。

本方法采用添加回收的方法，用虾样品作为基质，向消解液中分别添加三水平的待测元素，按方法操作步骤，每个水平做6个平行，扣除样品空白后，得到实测值并计算回收率。

3 结果与讨论

3.1线性方程与标准曲线

配置混合标准标准系列工作液，浓度为根据各个元素的响应值而定。分别以选定的定量离子峰面积与内标物的峰面积的比值对浓度绘制标准曲线，r²均大于0.99。