高向阳，王银娟，卢 彬

(河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002)

微波消解-连续光源原子吸收法快速顺序测定枸杞果中的6种金属元素

高向阳，王银娟，卢 彬

(河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002)

建立一种微波消解-连续光源原子吸收法快速测定枸杞果中金属元素的新方法。通过微波消解快速处理样品，用连续光源原子吸收法同时顺序测定枸杞果中的铁、锌、铜、锰、镉、铅6种金属元素，并对仪器使用条件、金属元素含量、精密度、检出限、回收率等进行研究。结果表明：方法检出限为0.006070～0.04975μg/L，RSD为1.5%～5.0%，回收率为86.68%～111.7%。该法用于枸杞中6种金属元素的同时顺序测定，具有快速、简便、成本低廉等特点，分析结果令人满意。

枸杞；金属元素；微波消解；连续光源原子吸收法

枸杞(Lycium chinensis)属茄科灌木，是一种名贵的中药材，兼有药食两重作用[1]。全球约有80种枸杞属植物，我国有7种3变种，多数分布于西北和华北。枸杞的药理作用除了与它所含多种有机营养成分有关外，还与所含人体必需的金属元素有关[2]，因此快速测定枸杞中金属元素的含量，进一步探讨枸杞的营养价值和食用安全性，对人体健康进行正确的药食指导至关重要，有一定的现实意义。植物样品中金属元素的测定主要有原子吸收法[3-8]、分光光度法[9]、原子发射光谱法[10]、感应耦合等离子体质谱法[11]、原子荧光法[12]、逆扩散流动注射化学发光法[13]等，采用连续光源原子吸收法快速顺序测定枸杞果中金属元素的含量至今未见报道。连续光源原子吸收法是近年来迅速发展的新型分析技术[14]，覆盖了原子吸收分析所需的全部工作波长，背景校正精确、扣除彻底，检出限优于普通原子吸收光谱，极高的分辨率不需要空心阴极灯，没有空心阴极灯产生自吸收问题和换灯所带来的麻烦。不但简化了分析操作，降低了测定检出限，扩展了工作曲线范围，且可同时进行多元素快速顺序测定，提高分析灵敏度和分析速度[15]。近年来，已在环境监测[16]、植物[17-18]、土壤和水质分析中得到应用[19-20]。

铁、锌、铜和锰是人体需要的微量元素，对维持人体生命和健康具有重要的生理功能。镉、铅是食品科学十分关注的重金属元素，在食品安全领域占有重要的位置。本实验采用微波程序消解样品，以连续光源自动转换工作波长，用原子吸收光谱法对枸杞样品中的铁、锌、铜、锰、镉、铅6种金属元素同时进行快速顺序测定，得到了令人满意的分析结果，有一定的推广应用和参考价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

采集郑州市北区东风渠边自然生长的新鲜枸杞果，果形椭圆，晶莹剔透，洁净如玉，呈鲜亮红色；1mg/L Fe3+、Zn2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+标准溶液和 0.5mg/L Cd2+标准溶液 河南省进出口检验检疫局；0.08mol/L硝酸溶液；30g/100mL过氧化氢；所用试剂均为优级纯；水为二次去离子石英亚沸重蒸水。

1.2 仪器与设备

MARS XPRESS微波消解系统 美国CEM公司；HR1844型食品粉碎机 飞利浦电子公司；ContrAA300型原子吸收光谱仪 德国耶拿仪器分析股份公司。

1.3 方法

1.3.1 标准系列溶液的配制和测定

取6个洁净的25mL 容量瓶，各加入4.00mL硝酸，2.00mL过氧化氢后，用1mg/L Cu2+标准溶液配制0.00～3.00μg/L Cu2+系列标准溶液，定容后混匀备用。同理，分别配置0.00～4.00μg/L Fe3+、Mn2+系列标准溶液，0.00～1.60μg/L Zn2+系列标准溶液，0.00～1.00μg/L Cd2+系列标准溶液和0.00～5.00μg/L Pb2+系列标准溶液，按表1设定的仪器条件进行测定。

表1 连续光源原子吸收光谱仪测定条件Table 1 Instrumental parameters for determination of six metal elements

1.3.2 样品前处理及测定

鲜样品于研钵中磨为浆状，于105℃恒温干燥箱中烘干后，继续研磨为粉状，全部过60目尼龙筛，置于广口瓶中保存。用前于105℃干燥至质量恒定，称取0.5000g左右(称准至0.0001g)于聚四氟乙烯微波溶样杯中，加入4mL硝酸、2mL过氧化氢，放置0.5h后，按表2设定的步骤和程序进行消解。消解完成后，将原样液转入25mL容量瓶中，用0.5%硝酸分3次冲洗消解罐，定容至刻度，混匀备用。平行称取、处理和测定3份样品，同时配置、处理空白溶液。

表2 微波消解条件Table 2 Conditions for microwave digestion of medlar fruit

各元素在与标准系列溶液完全相同的条件下进行测定，按下式计算干基样品中各元素的质量分数：

式中：ω为试样中各金属元素的含量/(μg/kg)；ρ为试液中各金属元素的质量浓度/(μg/L)；V为试液的体积/mL；m为样品称取质量/g。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的绘制

按照1.3.1节方法测定各元素标准系列溶液，每个质量浓度平行测定3次取平均值。以质量浓度为横坐标，以扣除空白后的吸光度为纵坐标绘制各元素的标准曲线，用非线性方法进行曲线校正，如图1所示。

图1 各金属元素的标准曲线Fig.1 Standard curves of six metal elements

由图1可知，Fe、Zn、Cu、Mn、Cd和Pb标准曲线测定的相关系数依次为0.9986、0.9999、0.9982、0.9975、0.9942和0.9992，结果较为理想。

2.2 测定结果及精密度

在与各元素标准系列溶液完全相同的条件下测定试液，平行测定12次，按1.3.2节方法计算干基样品中各元素的质量分数，在置信度为95%时用格鲁布斯(Grubbs)法检验可疑值后，取平均值报告，结果如表3所示。

表3 样品分析结果和精密度(n＝12)Table 3 Determination results of six metal elements in medlar fruits and precision relative standard deviation (n = 12)

由表3可知，各元素测定的相对标准偏差RSD均不大于5.0%，与文献[21]对照，重金属元素Cd和Pb的含量均没有超过卫生限量标准。

2.3 检出限

用ContrAA300型原子吸收光谱仪对各元素空白在设定条件下进行12次吸光度平行测定，按3倍标准偏差计算出的检出限见表4。

表4 最低检出限测定结果Table 4 Detection limits of the established method for six metal elements

如表4所示，用空白溶液测定计算出的各元素的检出限分别为：Fe 0.04975μg/L、Zn 0.04764μg/L、Cu 0.009574μg/L、Mn 0.02495μg/L、Cd 0.006070μg/L、Pb 0.01471μg/L。

2.4 定量限

按照空白12次平行测定10倍标准偏差计算的定量限依次为：Fe 0.1658μg/L、Zn 0.1588μg/L、Cu 0.0319 μg/L、Mn 0.08317μg/L、Cd 0.0202μg/L、Pb 0.0490 μg/L。

2.5 加标回收率

表5 回收率实验结果Table 5 Spike recoveries for six metal elements

经预实验得知：样品中Cu、Mn、Cd、Pb的含量较低，以此进行加标回收率测定。在试液中分别加入25μL 1mg/L Cu、Mn、Pb标准溶淮溶液，12.5μL 0.5mg/L Cd标准溶液，按实验方法定容为25.00mL后，在设定的仪器条件进行回收率测定，结果如表5所示。如表5所示，仪器测定元素的加标回收率为86.68%～111.7%。

3 结 论

用微波程序消解样品，用连续光源原子吸收光谱仪顺序测定枸杞中铁、锌、铜、锰、镉、铅6种金属的含量，12次平行测定的平均值依次为104.2、44.87、23.03、16.11、0.3529μg/kg和2.187μg/kg，RSD＜5%。本方法可以对同一样品顺序连续分析，无需测定一个元素换一次空心阴极灯，具有快速、简便、灵敏等特点。ContrAA300型原子吸收光谱仪对样品的光谱背景可以直接在分析线上被同时校正，不会产生干扰，测定准确度较高。该方法简单、可靠，真正实现了同一样品中多元素的快速顺序分析，为枸杞果等食品中金属元素的测定方法提供了科学依据和新技术，测定结果令人满意。

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Microwave Digestion and Continuum Source Atomic Absorption Spectrometric Determination of Six Metal Elements in Medlar (Mespilus germanicaL.) Fruit

GAO Xiang-yang，WANG Yin-juan，LU Bin
(College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

A new rapid method was established to determine metal elements in medlar fruit by microwave digestion and continuum source atomic absorption spectrometry. Samples were subjected to microwave digestion before simultaneous determination of six metal elements, including iron, zinc, copper, manganese, cadmium and lead. The established method presented a limit of detection ranging from 0.006070 to 0.04975 μg/L. The precision RSDs were between 1.5% and 5.0% (n= 12). The mean spike recoveries for the six metal elements ranged from 86.68% to 111.7% (n= 6). This method has been used to simultaneously determine iron, zinc, copper, manganese, cadmium and lead in medlar fruit with the benefits of rapidity, simplicity and low cost and satisfying results.

medlar fruit；metal elements；microwave digestion；continuum source atomic absorption spectrometry

O657.39

A

1002-6630(2011)16-0229-04

2010-11-05

河南省重点学科建设基金资助项目(10466-X-082301)

高向阳(1949—)，男，教授，大学，主要从事食品分析、食品资源开发研究。E-mail：ndgaoxy@163.com