24 203-205 接194 食品安全与检测 3-6 微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定豆类中的锶
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
样品经HNO3+H2O2+H2O（6 mL/2 mL/2 mL）微波消解体系消解后，以72Ge作为内标， 用电感耦合等离子体质谱法( ICP-MS) 测定赤小豆、荷包豆、绿豆等8种豆类中锶元
[4] 苏星光,冯刚,张家骅,等.火焰原子吸收光谱法测定环境样 品中的锶[J]. 分析仪器, 2003(3): 28-31.
0.46
1.6
92.0
黑豆
1.00
5.00
0.98
0.9
98.0
4.77
1.6
95.4
2.4 共存离子对测定的影响
表4 共存离子对结果的影响（n=3）
Table 4 Influence of coexistent ions （n=3）
豆类样品
豆类样品
豆类样品+10 豆类样品+100 mg/kg常见元素 mg/kg常见元素
1.1 仪器和试剂 Ethos Touch
Control微波消解系统（美国Milestone 公司）；7500 series电感耦合等离子体质谱仪（美国Agilent公
丰富的蛋白质外，还含有大量人体所必需的微 量元素，具有较高的营养价值和医疗保健作用 ，研究豆类中的锶元素含量，对于人们选择含
司），可调试加热板。硝酸（HNO3，优级纯），双 氧水（H2O2，30%）；超纯水（电阻率，18.2 MΩ·cm)，调谐液(1
称取约2
素锶含量的方法体系，探索检测微量金属元
收稿日期：2009-09-23 作者简介：李珮斯（1983），女，助理工程师，主要从事食品质量与安全方面的研究 通讯作者：郭新东高工，研究方向为食品质量与安全
g样品于聚四氟乙烯加压溶样罐中，加6 mL浓硝酸和2 mL 30%的双氧水溶液，轻轻晃动消解罐，使样品
完全浸没，然后滴入约2
mL水，分档功率微波消解。微波消解条件为：5 min内由室温升到120 ℃，并在此温度保持3 min，然后在8 min内继续升温到220 ℃，并在此温度下保持15 min至消解结束。试样消化完全后，自然冷却， 用水少量多次洗入250 mL的高腰烧杯中，在可调式电热板上加热赶
酸至溶液为1 mL左右时取下，冷却，转移至50
Testing of Processed Food (Guangzhou), Guangdong Guangzhou 510110)
Abstract: A method was established to determine strontium in beans by ICP-MS after microwave digestion. Within the strontium content range of 0.01 mg/L-0.30 mg/L, the correlation coefficient was 1.000. And the method detection limit, average recovery and RSD were 0.08 ng/g, 0.9%-3.5%, and 90.0%-98.0%, respectively, under selected conditions. The results showed that the method was simple, rapid, less environment contamination. And the method was suitable for determination of strontium in beans.
Table 2 Effect of two digestion methods on sample
preparation
豆类
赤小豆 荷包豆 绿豆 黄豆 红豆 扁豆 黑豆 眉豆
微波消解
平均值(m RSD(%
g/kg)
)
21.55
2.1
2.69
1.9
2.68
2.0
5.98
2.3
3.66
1.4
4.86
3.0
[5] 周华生,张连龙,叶科航,等.利用同一消化液原子吸收分光 光度法连续测定黄金搭档中多种元素[J].现代食品科技, 2006, 22(2):227-228, 214
[6] 张予新,杨秀琴,火焰原子吸收法测定海产品中锶含量[J]. 河北化工,2008,31(9):67-69
[7] 梁冬松,黄一帆.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定 蛤蚧中锌、铁、锶、钙、镁[J]. 理化检验化学分册,2008,44(6): 568-569
中的Sr 平均值( RSD 平均值( RSD 平均值( RSD
mg/kg) (%) mg/kg) (%) mg/kg) (%)
赤小豆 21.51 2.4 21.56 1.0 21.50 2.1
荷包豆 2.67 2.0 2.68 2.4 2.66 3.1
绿豆 2.66 2.7 2.70 3.4 2.73 2.9
类样品溶液中，按本方法所规定的实验步骤和
条件操作，测定锶含量，结果见表4。从表4中
可以看出，所添加的元素（K、Na、Ca、Mg、Fe 、Ag、Al、As、Ba、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Se 、Zn）浓度分别为10 mg/kg和100
mg/kg时，对测定结果均无显著影响。由此可 见，本方法具有较好的抗干扰能力。 3 结论
配制系列锶标准工作溶液，浓度分别为0. 010、0.050、0.100、0.200、0.300 mg/L。在优化的条件下进行校正工作曲线实 验(图1)，以所得发射光强度值y 与浓度x 进行回归分析，得回归方程为：Y=7.571× 102×X+4.106×102，相关系数为：r=1.0000。可见在0.010 mg/L~0.300 mg/L范围内，发射光强度值与浓度线性关系 良好。对试剂空白连续进行11 次发射光强度的测定，得仪器检出限DL=2.0 μg/L(按DL=3N/S计算)，方法检出限为0.08 ng/g。
beans（n=6）
豆类
标准加入 量（mg/k
g）
测定量（ mg/kg）
RSD （%
）
平均回收 率（%）
0.50
0.47
2.2
94.0
绿豆
1.00
0.97
3.5
97.0
5.00
4.82
2.7
96.4
0.50
0.45
2.2
90.0
眉豆
1.00
0.96
2.4
96.0
5.00
4.84
1.8
96.8
0.50
Βιβλιοθήκη Baidu
锶食品以及含锶食品的开发都具有重要的意 义。
目前，食品中锶的分析方法有原子吸收分 光光度法[4~6]、电感耦合等离子体发射光谱法 等[7]，这两种方法存在检出限高，灵敏度低等 缺点。而采用电感耦合等离子体质谱法测定食 品中的锶元素，不仅检出限低，而且光谱干扰 少，标准曲线线形范围宽[8]。本实验通过建立 微波消解电感耦合等离子体质谱法测定豆类中微量元
出，平均回收率在90.0~98.0 % 之间，相对标准偏差（n=6）在0.9~3.5 %之间 ，说明方法的精密度和准确度良好，建立的测 试方法能满足豆中锶元素的分析测定。
表3 豆类中锶的回收率与相对偏差（n=6）
Table 3 The recoveries and coefficients for strontium in
关键词：微波消解；电感耦合等离子体质谱法；豆类；锶 文章篇号:1673-9078(2010)2-203-205
Determination of Strontium in Beans with Microwave
Digestion and ICP-MS
LI Pei-si, SU Yong-qi, REN Lu-lu, GUO Xin-dong, WU Yu-luan (Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, National Centre for Quality Supervision and
μg/L，59Co、89Y、205Tl、156CeO/140Ce)，内标液(5 0 μg/L，72Ge)。 1.2 样品的采集
实验所需豆类均在市面上购得。随机采集 赤小豆、荷包豆、绿豆等8种豆类，去除杂质后 ，洗净、晾干，然后用粉碎机打碎，并过20目筛 ，最后储于塑料瓶中，保存备用。 1.3 样品的前处理与分析 1.3.1 样品前处理
现代食品科技
Modern Food Science and Technology
2010, Vol.26, No.2
微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定豆类中的锶
李珮斯，苏永祺，任露陆，郭新东，吴玉銮 （广州市质量监督检测研究院 国家加工食品质量监督检验中心(广州)，广东广州 510110）
摘要：本研究建立了微波消解样品电感耦合等离子体质谱法测定豆类中锶含量的方法。在选定的实验条件下，方法在0.01 mg/L~0.30 mg/L范围内呈良好的线性关系(r=1.0000)，测得最低检出限为0.08 ng/g，相对标准偏差为0.9~3.5%，回收率为90.0 ~98.0%。本方法具有操作简单、快速、灵敏度高、抗离子干扰能力强的优点，适用于快速准确测定豆类中的锶元素。
黄豆 5.99 1.6 6.01 2.3 5.98 2.7
红豆 3.69 2.1 3.72 2.2 3.65 1.6
扁豆 4.85 1.1 4.84 1.1 4.87 3.0
黑豆 10.37 2.1 10.34 1.9 10.29 2.8
眉豆 3.66 1.8 3.65 3.0 3.61 2.0
将不同量的常见金属元素加入到待测豆
mL容量瓶中，用高纯水定容。每个样品做三次
平行测定。同时作空白对照。 1.3.2 ICP-MS分析条件
探讨了电感耦合等离子体质谱仪测定锶
的最佳仪器条件，经调谐后的仪器参数设置如
表1所示。
表1 ICP-MS操作条件
Table 1 Operating parameters of ICP-MS
工作参数
冷却器流量（L/min） 载气流速（L/min） 补偿气流速（L/min）
图1 锶浓度标准曲线 Fig.1 Calibration curve of strontium solution
2.3 精密度和准确度实验 选取绿豆、眉豆、黑豆进行精密度和准确
度试验，每种豆类各添加0.50、1.00、5.00 mg/kg的锶溶液进行加标回收实验，每个加标 水平取6个平行样，结果见表3。由表3可以看
10.30
3.3
3.65
2.0
湿法消解
平均值(m g/kg) 21.53 2.69 2.65 5.95 3.65 4.82 10.26 3.68
RSD(% )
3.4 4.2 4.1 4.9 3.1 3.8 3.0 2.7
本研究考察了湿法消解和微波消解两种
不同消解
方法对样品的消解能力。所选用的酸体系消解 液分别为：HNO3＋HClO4＋H2O (10/2/2，V/V/V)、HNO3+ H2O2+H2O (6/2/2，V/V/V)。由实验结果可知，两种酸体系 消解液均具有很好的消解效果，消解后得到澄 清溶液。如表2所示，对于两种消解方法，元素 锶的测定值和精密度基本一致。考虑到微波消 解方法操作过程简单、耗时少，而湿法消解酸 用量较大，消解过程较为繁琐，不适合快速检 测要求；此外，溶液中酸的含量会影响溶液的 粘度和表面张力从而可能降低雾化效率，谱线 强度值也会随之下降，因此在保证能够充分消 解样品的前提下应尽量少用酸，经实验确定了 微波消解前处理方法和HNO3+H2O2+H2O（6 mL/2 mL/2 mL）的酸体系消解液及用量。 2.2 标准曲线与检出限
射频功率（W） 进样速率（mL/min）
雾化室温度（℃）
测定点数 分析时间（s）
重复次数 氧化物（%） 双电荷（%）
内标元素
测定元素
设定值
15.0 0.50 0.70 1500 0.1
2 3 0.3 3 <2 <3 72 Ge 88 Sr
2 结果与讨论
2.1 不同消解方法对样品处理效果的影响
表2 分别用两种消解法处理测定元素锶的结果
Key words: microwave digestion, ICP-MS, beans, strontium
203
锶是人体必需的微量元素，它通过促进骨 素锶的快速、准确的分析方法。
骼钙的代谢来促进骨骼发育成长，因此具有预 1 实验部分
防老年性骨质疏松症、抗牙齿过敏和抗龋齿作 用；锶元素还可以抑制尿结石的形成，并且能 防止心血管病和抗衰老[1~3]。因此，含锶食品 已经越来越受到人们的青睐。豆类中除了含有
[8] 梁旭霞,陈玮,钟志雄,等.电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)测定牙膏和化妆品中的锶和其它8种元素[J].中国卫 生检验杂志, 2005, 15(12): 1409-1412
[4] 苏星光,冯刚,张家骅,等.火焰原子吸收光谱法测定环境样 品中的锶[J]. 分析仪器, 2003(3): 28-31.
0.46
1.6
92.0
黑豆
1.00
5.00
0.98
0.9
98.0
4.77
1.6
95.4
2.4 共存离子对测定的影响
表4 共存离子对结果的影响（n=3）
Table 4 Influence of coexistent ions （n=3）
豆类样品
豆类样品
豆类样品+10 豆类样品+100 mg/kg常见元素 mg/kg常见元素
1.1 仪器和试剂 Ethos Touch
Control微波消解系统（美国Milestone 公司）；7500 series电感耦合等离子体质谱仪（美国Agilent公
丰富的蛋白质外，还含有大量人体所必需的微 量元素，具有较高的营养价值和医疗保健作用 ，研究豆类中的锶元素含量，对于人们选择含
司），可调试加热板。硝酸（HNO3，优级纯），双 氧水（H2O2，30%）；超纯水（电阻率，18.2 MΩ·cm)，调谐液(1
称取约2
素锶含量的方法体系，探索检测微量金属元
收稿日期：2009-09-23 作者简介：李珮斯（1983），女，助理工程师，主要从事食品质量与安全方面的研究 通讯作者：郭新东高工，研究方向为食品质量与安全
g样品于聚四氟乙烯加压溶样罐中，加6 mL浓硝酸和2 mL 30%的双氧水溶液，轻轻晃动消解罐，使样品
完全浸没，然后滴入约2
mL水，分档功率微波消解。微波消解条件为：5 min内由室温升到120 ℃，并在此温度保持3 min，然后在8 min内继续升温到220 ℃，并在此温度下保持15 min至消解结束。试样消化完全后，自然冷却， 用水少量多次洗入250 mL的高腰烧杯中，在可调式电热板上加热赶
酸至溶液为1 mL左右时取下，冷却，转移至50
Testing of Processed Food (Guangzhou), Guangdong Guangzhou 510110)
Abstract: A method was established to determine strontium in beans by ICP-MS after microwave digestion. Within the strontium content range of 0.01 mg/L-0.30 mg/L, the correlation coefficient was 1.000. And the method detection limit, average recovery and RSD were 0.08 ng/g, 0.9%-3.5%, and 90.0%-98.0%, respectively, under selected conditions. The results showed that the method was simple, rapid, less environment contamination. And the method was suitable for determination of strontium in beans.
Table 2 Effect of two digestion methods on sample
preparation
豆类
赤小豆 荷包豆 绿豆 黄豆 红豆 扁豆 黑豆 眉豆
微波消解
平均值(m RSD(%
g/kg)
)
21.55
2.1
2.69
1.9
2.68
2.0
5.98
2.3
3.66
1.4
4.86
3.0
[5] 周华生,张连龙,叶科航,等.利用同一消化液原子吸收分光 光度法连续测定黄金搭档中多种元素[J].现代食品科技, 2006, 22(2):227-228, 214
[6] 张予新,杨秀琴,火焰原子吸收法测定海产品中锶含量[J]. 河北化工,2008,31(9):67-69
[7] 梁冬松,黄一帆.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定 蛤蚧中锌、铁、锶、钙、镁[J]. 理化检验化学分册,2008,44(6): 568-569
中的Sr 平均值( RSD 平均值( RSD 平均值( RSD
mg/kg) (%) mg/kg) (%) mg/kg) (%)
赤小豆 21.51 2.4 21.56 1.0 21.50 2.1
荷包豆 2.67 2.0 2.68 2.4 2.66 3.1
绿豆 2.66 2.7 2.70 3.4 2.73 2.9
类样品溶液中，按本方法所规定的实验步骤和
条件操作，测定锶含量，结果见表4。从表4中
可以看出，所添加的元素（K、Na、Ca、Mg、Fe 、Ag、Al、As、Ba、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Se 、Zn）浓度分别为10 mg/kg和100
mg/kg时，对测定结果均无显著影响。由此可 见，本方法具有较好的抗干扰能力。 3 结论
配制系列锶标准工作溶液，浓度分别为0. 010、0.050、0.100、0.200、0.300 mg/L。在优化的条件下进行校正工作曲线实 验(图1)，以所得发射光强度值y 与浓度x 进行回归分析，得回归方程为：Y=7.571× 102×X+4.106×102，相关系数为：r=1.0000。可见在0.010 mg/L~0.300 mg/L范围内，发射光强度值与浓度线性关系 良好。对试剂空白连续进行11 次发射光强度的测定，得仪器检出限DL=2.0 μg/L(按DL=3N/S计算)，方法检出限为0.08 ng/g。
beans（n=6）
豆类
标准加入 量（mg/k
g）
测定量（ mg/kg）
RSD （%
）
平均回收 率（%）
0.50
0.47
2.2
94.0
绿豆
1.00
0.97
3.5
97.0
5.00
4.82
2.7
96.4
0.50
0.45
2.2
90.0
眉豆
1.00
0.96
2.4
96.0
5.00
4.84
1.8
96.8
0.50
Βιβλιοθήκη Baidu
锶食品以及含锶食品的开发都具有重要的意 义。
目前，食品中锶的分析方法有原子吸收分 光光度法[4~6]、电感耦合等离子体发射光谱法 等[7]，这两种方法存在检出限高，灵敏度低等 缺点。而采用电感耦合等离子体质谱法测定食 品中的锶元素，不仅检出限低，而且光谱干扰 少，标准曲线线形范围宽[8]。本实验通过建立 微波消解电感耦合等离子体质谱法测定豆类中微量元
出，平均回收率在90.0~98.0 % 之间，相对标准偏差（n=6）在0.9~3.5 %之间 ，说明方法的精密度和准确度良好，建立的测 试方法能满足豆中锶元素的分析测定。
表3 豆类中锶的回收率与相对偏差（n=6）
Table 3 The recoveries and coefficients for strontium in
关键词：微波消解；电感耦合等离子体质谱法；豆类；锶 文章篇号:1673-9078(2010)2-203-205
Determination of Strontium in Beans with Microwave
Digestion and ICP-MS
LI Pei-si, SU Yong-qi, REN Lu-lu, GUO Xin-dong, WU Yu-luan (Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, National Centre for Quality Supervision and
μg/L，59Co、89Y、205Tl、156CeO/140Ce)，内标液(5 0 μg/L，72Ge)。 1.2 样品的采集
实验所需豆类均在市面上购得。随机采集 赤小豆、荷包豆、绿豆等8种豆类，去除杂质后 ，洗净、晾干，然后用粉碎机打碎，并过20目筛 ，最后储于塑料瓶中，保存备用。 1.3 样品的前处理与分析 1.3.1 样品前处理
现代食品科技
Modern Food Science and Technology
2010, Vol.26, No.2
微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定豆类中的锶
李珮斯，苏永祺，任露陆，郭新东，吴玉銮 （广州市质量监督检测研究院 国家加工食品质量监督检验中心(广州)，广东广州 510110）
摘要：本研究建立了微波消解样品电感耦合等离子体质谱法测定豆类中锶含量的方法。在选定的实验条件下，方法在0.01 mg/L~0.30 mg/L范围内呈良好的线性关系(r=1.0000)，测得最低检出限为0.08 ng/g，相对标准偏差为0.9~3.5%，回收率为90.0 ~98.0%。本方法具有操作简单、快速、灵敏度高、抗离子干扰能力强的优点，适用于快速准确测定豆类中的锶元素。
黄豆 5.99 1.6 6.01 2.3 5.98 2.7
红豆 3.69 2.1 3.72 2.2 3.65 1.6
扁豆 4.85 1.1 4.84 1.1 4.87 3.0
黑豆 10.37 2.1 10.34 1.9 10.29 2.8
眉豆 3.66 1.8 3.65 3.0 3.61 2.0
将不同量的常见金属元素加入到待测豆
mL容量瓶中，用高纯水定容。每个样品做三次
平行测定。同时作空白对照。 1.3.2 ICP-MS分析条件
探讨了电感耦合等离子体质谱仪测定锶
的最佳仪器条件，经调谐后的仪器参数设置如
表1所示。
表1 ICP-MS操作条件
Table 1 Operating parameters of ICP-MS
工作参数
冷却器流量（L/min） 载气流速（L/min） 补偿气流速（L/min）
图1 锶浓度标准曲线 Fig.1 Calibration curve of strontium solution
2.3 精密度和准确度实验 选取绿豆、眉豆、黑豆进行精密度和准确
度试验，每种豆类各添加0.50、1.00、5.00 mg/kg的锶溶液进行加标回收实验，每个加标 水平取6个平行样，结果见表3。由表3可以看
10.30
3.3
3.65
2.0
湿法消解
平均值(m g/kg) 21.53 2.69 2.65 5.95 3.65 4.82 10.26 3.68
RSD(% )
3.4 4.2 4.1 4.9 3.1 3.8 3.0 2.7
本研究考察了湿法消解和微波消解两种
不同消解
方法对样品的消解能力。所选用的酸体系消解 液分别为：HNO3＋HClO4＋H2O (10/2/2，V/V/V)、HNO3+ H2O2+H2O (6/2/2，V/V/V)。由实验结果可知，两种酸体系 消解液均具有很好的消解效果，消解后得到澄 清溶液。如表2所示，对于两种消解方法，元素 锶的测定值和精密度基本一致。考虑到微波消 解方法操作过程简单、耗时少，而湿法消解酸 用量较大，消解过程较为繁琐，不适合快速检 测要求；此外，溶液中酸的含量会影响溶液的 粘度和表面张力从而可能降低雾化效率，谱线 强度值也会随之下降，因此在保证能够充分消 解样品的前提下应尽量少用酸，经实验确定了 微波消解前处理方法和HNO3+H2O2+H2O（6 mL/2 mL/2 mL）的酸体系消解液及用量。 2.2 标准曲线与检出限
射频功率（W） 进样速率（mL/min）
雾化室温度（℃）
测定点数 分析时间（s）
重复次数 氧化物（%） 双电荷（%）
内标元素
测定元素
设定值
15.0 0.50 0.70 1500 0.1
2 3 0.3 3 <2 <3 72 Ge 88 Sr
2 结果与讨论
2.1 不同消解方法对样品处理效果的影响
表2 分别用两种消解法处理测定元素锶的结果
Key words: microwave digestion, ICP-MS, beans, strontium
203
锶是人体必需的微量元素，它通过促进骨 素锶的快速、准确的分析方法。
骼钙的代谢来促进骨骼发育成长，因此具有预 1 实验部分
防老年性骨质疏松症、抗牙齿过敏和抗龋齿作 用；锶元素还可以抑制尿结石的形成，并且能 防止心血管病和抗衰老[1~3]。因此，含锶食品 已经越来越受到人们的青睐。豆类中除了含有
[8] 梁旭霞,陈玮,钟志雄,等.电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)测定牙膏和化妆品中的锶和其它8种元素[J].中国卫 生检验杂志, 2005, 15(12): 1409-1412