动态反应池_电感耦合等离子体质谱法测定甘草中微量元素_王文元

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王 文 元 等 ：动 态 反 应 池 －电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 法 测 定 甘 草 中 微 量 元 素
并取得满 意 的 结 果 。 ［７－９］ 已 有 ＩＣＰ－ＭＳ 测 定 甘 草 中 多种微量元素和重 金 属 的 报 道，但 由 于 甘 草 成 分 比 较复杂，镍、铬、硒等 元 素 测 定 受 多 原 子 离 子 干 扰 严 重，影响了测 定 结 果 的 准 确 性。Ｅｌａｎ ＤＲＣｅ型 电 感 耦合 等 离 子 体 质 谱 仪，采 用 先 进 的 动 态 反 应 池 （ＤＲＣ）技术，能有效 降 低 复 杂 基 体 的 多 原 子 离 子 干 扰，大大提高仪器 的 信 噪 比，使 检 测 结 果 更 加 准 确。 据 此 ，本 工 作 建 立 了 动 态 反 应 池 －电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 法 测 定 甘 草 中 镍 、铅 、铬 、镉 、砷 和 硒 等 元 素 含 量 的方法。
硒 标 准 储 备 溶 液 ：１００ ｍｇ·Ｌ－１。 锂、钪、锗、铟、钇 和 铋 混 合 内 标 溶 液：１０ ｍｇ· Ｌ－１，使 用 前 用 硝 酸 （５＋９５）溶 液 稀 释 至 ３０μｇ· Ｌ－１。 仪 器 调 谐 液：含 １μｇ·Ｌ－１ 铍、铈、钴、铟、铅、 镁 、铑 、铀 ，１０μｇ·Ｌ－１钡 ，介 质 为 硝 酸 （５＋９５）溶 液 。 １．２ 仪 器 工 作 条 件 射 频 功 率 １ ２５０ Ｗ；雾 化 气 流 量 ０．６５ Ｌ· ｍｉｎ－１，辅助气流量１．２Ｌ·ｍｉｎ－１，等 离 子 体 气 体 流 量１５Ｌ·ｍｉｎ－１；扫描模式为 跳 峰；扫 描 ２０ 次；重 复 ３ 次 ；清 洗 时 间 ２０ｓ。 微 波 消 解 程 序 见 表 １。
６ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ （ｉ．ｅ．，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｃｒ，Ｃｄ，Ａｓ ａｎｄ Ｓｅ）ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ＩＣＰ－ＭＳ．Ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｎ ｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｐｏｌｙａｔｏｍｉｃ ｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ （ＤＲＣ）．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ（３ｓ）ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｕｎｄ ｗｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０．０１３－０．１２μｇ·Ｌ－１． Ｉｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ＣＲＭ ｏｆ ｓｈｒｕｂｓ ｂｒａｎｃｈｅｓ ａｎｄ ｌｅａｖｅｓ ｂｙ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｅｒｅ ｉｎ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｅｒｔｉｆｉｅｄ ｖａｌｕｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ；ＩＣＰ－ＭＳ；Ｌｉｃｏｒｉｃｅ ｒｏｏｔ；Ｔｒａｃｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
甘草性平味 甘，归 心、肺、脾、胃 经，具 有 补 脾 益 气，清热解 毒，祛 痰 止 咳，缓 急 止 痛，调 和 诸 药 的 功 能，在中草药、中成 药、复 合 制 剂 配 方 中 有 着 极 其 广 泛的用途，是国家 重 点 保 护 的 中 药 材 品 种 之 一。 近 年 来 ，随 着 光 谱 、色 谱 等 分 析 、分 离 技 术 的 发 展 ，甘 草 的有机化学成分及 含 量 测 定、药 理 学 活 性 与 制 剂 工 艺等方面的 研 究 较 为 活 跃 。 ［１－３］ 甘 草 中 含 有 镍、铅、 铬 、镉 、砷 和 硒 等 元 素 ，在 人 们 服 用 时 ，间 接 或 直 接 地
１ 试 验 部 分
１．１ 仪 器 与 试 剂 Ｅｌａｎ ＤＲＣｅ型电感耦 合 等 离 子 体 质 谱 仪；Ｍａｒｓ
型微波消解 仪；Ｍｅｔｔｌｅｒ ＡＥ １６３ 型 电 子 天 平；Ｍｉｌｌｉ－ ｐｏｒｅ Ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ 型 超 纯 水 机 。
铬、镍、砷、镉、铅 标 准 储 备 溶 液：１ ０００ ｍｇ· Ｌ－１。
试验考察了１ １００，１ １５０，１ ２００，１ ２５０，１ ３００ Ｗ 等射频功率对各元素测定结果的影响。结果表明： 当射频功率为１ １００ Ｗ 和 １ １５０ Ｗ 时，各 元 素 测 定 值 的 ＲＳＤ 均 较 大，灵 敏 度 较 低；当 射 频 功 率 为 １ ２５０ Ｗ和１ ３００ Ｗ 时，各元素测定值的 ＲＳＤ 均较 小 ，结 果 较 为 满 意 。 考 虑 到 耦 合 线 圈 的 使 用 寿 命 ，试 验选择射频功率为１ ２５０ Ｗ。 ２．１．３ 动 态 反 应 池 反 应 气 体 流 量
４０ ｍｍ 筛，测 定 水 分 含 量［９］，试 样 密 封 避 光 保 存。 称取试 样 ０．３００ ０ｇ，置 于 微 波 消 解 罐 中，依 次 加 入 硝 酸 （６５＋３５）溶 液 ５．０ ｍＬ，３０％ 过 氧 化 氢 ２．０ ｍＬ，
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旋 紧 密 封 ，置 于 微 波 消 解 仪 中 。 按 表 １ 进 行 消 解 ，至 溶液呈透明。待温度降至室温后取出消解罐。将试 样溶液转移至５０ｍＬ 塑料容量瓶中，用水 冲 洗 消 解 罐，洗液并入容 量 瓶 中，用 水 定 容，混 匀。 同 时 做 空 白试验。
收 稿 日 期 ：２０１２－０２－０１ 基 金 项 目 ：红 云 红 河 集 团 科 技 项 目 （ＨＹＨＨ２０１２ＨＸ０１） 作者简介：王文元（１９８０－），男，贵 州 遵 义 人，工 程 师，硕 士，主 要研究方向为烟草化学。 ＊ 联系人。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｏｒｄｘｉａ＠１２６．ｃｏｍ
进入人体，其中镍、铅词 ：动 态 反 应 池 ；电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 法 ；甘 草 ；微 量 元 素
中 图 分 类 号 ：Ｏ６５７．３ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００１－４０２０（２０１３）０４－０４０５－０３
ＩＣＰ－ＭＳ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｒａｃｅ Ａｍｏｕｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｌｉｃｏｒｉｃｅ Ｒｏｏｔ ｗｉｔｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｃｅｌｌ
内蓄积对人体有较 大 的 危 害；硒 是 生 命 必 需 的 基 本 微量元素之一，但食 物 中 含 ５ ｍｇ·Ｌ－１或 饮 料 中 含 ０．５ ｍｇ·Ｌ－１的 硒 对 人 有 潜 在 的 危 险；砷 及 其 化 合 物剧毒，对人的心 肌、呼 吸、生 殖、造 血、免 疫 系 统 都 有不同程度的损伤作用。
２ 结 果 与 讨 论
２．１ 仪 器 工 作 条 件 的 选 择 ２．１．１ 雾 化 气 流 量
试验考 察 了 ０．６１，０．６３，０．６５，０．６７，０．６９Ｌ· ｍｉｎ－１雾化气流量对 各 元 素 测 定 结 果 的 影 响。 结 果 表明：当雾化气流量为 ０．６５Ｌ·ｍｉｎ－１时，各元 素 测 定值的相 对 标 准 偏 差 （ＲＳＤ）最 小，结 果 较 为 满 意。 试 验 选 择 雾 化 气 流 量 为 ０．６５Ｌ·ｍｉｎ－１。 ２．１．２ 射 频 功 率
表 １ 微 波 消 解 程 序 Ｔａｂ．１ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ
起始温度 ／℃
升温时间 ／ｍｉｎ
终点温度 ／℃
保持时间 ／ｍｉｎ
室温 １００ １３５ １６５
５ ５ ５ １０
１００
５
１３５
５
１６５
５
１９０
２５
１．３ 试 验 方 法 将甘草样品 在 ４０ ℃ 下 烘 干 （约 ４ｈ），粉 碎，过
工作简报
ＰＴＣＡ（ＰＡＲＴ Ｂ：ＣＨＥＭ．ＡＮＡＬ．）
２０１３年 第４９卷 ４
动态反应池－电感耦合等离子体质谱法 测定甘草中微量元素
王 文 元 ，者 为 ，段 焰 青 ，蒋 举 兴 ，夏 建 军 ＊
（红云红河烟草（集团）有限责任公司 技术中心，昆明 ６５０２０２）
摘 要：甘草试样用硝酸和过氧 化 氢 在 Ｍａｒｓ型 微 波 消 解 仪 中 进 行 处 理，用 电 感 耦 合 等 离 子 体 质谱法测定试样中６种微量元素（镍、铅、铬、镉、砷、硒）的含量。 用 动 态 反 应 池 技 术 消 除 质 谱 测 定 中的多原子离子光谱干扰。在优化试验条件下，方法的检出限（３ｓ）在 ０．０１３～０．１２μｇ·Ｌ－１之 间。 方 法 用 于 灌 木 枝 叶 标 准 物 质 中 微 量 元 素 的 测 定 ，测 定 值 与 认 定 值 相 符 。
由于铬、镍、硒 元 素 受 其 它 多 原 子 离 子 干 扰 较 大，试验考察了反应气体甲烷流量为 ０．８～１．２Ｌ· ｍｉｎ－１时 对 铬、镍、硒 元 素 的 影 响。 结 果 表 明：当 反 应气体甲 烷 流 量 依 次 为 １．２，０．８，０．８ ｍＬ·ｍｉｎ－１ 时，铬、镍、硒元素 测 定 结 果 的 灵 敏 度 高，检 出 限 好； 其它条件下，测 定 结 果 ＲＳＤ 较 大，检 出 限 较 高。 试 验 选 择 测 定 铬 、镍 、硒 元 素 时 反 应 气 体 甲 烷 的 流 量 分 别 为 １．２，０．８，０．８ ｍＬ·ｍｉｎ－１。 ２．２ 多 原 子 离 子 干 扰 的 消 除
王 文 元 等 ：动 态 反 应 池 －电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 法 测 定 甘 草 中 微 量 元 素
对 样 品 中 进 行 检 测 ，以 甲 烷 气 体 作 为 反 应 气 体 ，来 消 除 铬 、镍 、硒 等 元 素 测 定 时 的 多 原 子 离 子 干 扰 。 ２．３ 标 准 曲 线 和 检 出 限
对 甘 草 中 镍 、铅 、铬 、镉 、砷 和 硒 的 测 定 常 用 原 子 吸收光谱法 和 ［４－５］ 分 光 光 度 法［６］，操 作 繁 琐、不 能 同 时测定多种元素；分 光 光 度 法 不 仅 需 对 样 品 进 行 分 离富集，而且所用的 有 机 萃 取 试 剂 对 操 作 人 员 健 康 有害。电感耦合 等 离 子 体 质 谱 法 （ＩＣＰ－ＭＳ）具 有 灵 敏度高、可同时测 定 多 种 元 素、快 速 准 确、无 需 有 机 试剂 等 优 点。 近 年 来，ＩＣＰ－ＭＳ 已 应 用 于 食 品、土 壤 、水 样 等 物 质 中 重 金 属 和 非 金 属 元 素 的 痕 量 分 析 ，