舒 翔1，杨 轲2，吐尔洪·哈斯木1
（1.新疆产品质量监督检验研究院，新疆 乌鲁木齐 830011；2.新疆自治区人民医院）
收稿日期：２０15—0４—２2
摘要：采用微波消解法处理样品，电感耦合等离子体质谱（ICP - MS）法分析鹰嘴豆中微量元素，以Ge、Sc、Bi、In为内标，测定了16种元素：K、Na、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe、Cr、Pb、Cd、Mo、Ni、Al、Hg、As，对检出限、回收率、精密度进行了研究。通过测定生物标准参考物质黄豆GBW10013，结果符合标准要求，该方法各元素检出限范围为0.01 ～ 0.05 μg/g，相关系数（r）均大于0.998，各元素相对偏差均小于4.0%、加标回收率范围86.9% ～ 100.5%。鹰嘴豆中Fe、Ca、K、Mg四种微量元素含量相对较高，Fe为176 μg/g ，Ca为2 750 μg/g、K为16 560 μg/g。
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关键词 ：鹰嘴豆；微量元素；微波消解；电感耦合等离子体质谱（ICP - MS）
鹰嘴豆（chickpea）为一年生或多年生草本植物，耐干旱、耐贫瘠，主要分布在世界温暖而又比较干旱的地区，如印度、巴基斯坦等，在我国新疆也有很长的种植历史，主要分布在奇台、乌什等地。鹰嘴豆作为一种植物蛋白的来源，具有一定营养价值和药用价值，但对其多种微量元素的研究却鲜见报道。ICP - MS作为一种高效灵敏的微量元素测定方法，具有快速、高灵敏度和同时检测多元素的优点，在多种微量元素测定中的应用日趋增多[1-5]，微波消解后用ICP - MS测定鹰嘴豆中16种金属元素的含量，为新疆特色农产品鹰嘴豆资源的开发利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用鹰嘴豆购自乌什县市场。
1.2 试剂
硝酸（优级纯，国药集团生产 ）、 双氧水（ 分析纯，天津试剂三厂生产）。
生物标准参考物质黄豆GBW10013 。
超纯水： 电阻率18.2 MΩ/cm；混合标准储备液：K、Na、Mg、Fe、Zn、Ca为1.0 g/L，Pb、Mn、Cd、Cu、Cr、Mo、Ni、Hg、As、Al为0.01 g/L；内标溶液: Ge、Sc、Bi、In为0.01g/L，用1%的硝酸溶液稀释浓度为1μg/L的标准使用液。
1.3 设备
电感耦合等离子体质谱仪（ICP- MS）（X-SERIES2 美国赛默公司）；MARS - X微波消解仪（美国CEM公司）；MetlerA200s型电子天平（感量0.1 mg，瑞士梅特勒一托利多公司）；Arium comfortⅠ超纯水处理系统（赛多利斯（中国）有限公司）；高速万能粉碎机（上海顶帅电器有限公司）。
1.4 试验方法
1.4.1 样品前处理
将鹰嘴豆样品粉碎过80目尼龙筛，准确称取0．2 g粉末于聚四氟乙烯消解罐中，加入3 mL硝酸，1 mL双氧水放入微波消解仪内按设定程序消解，消化完毕，打开旋盖将消解罐置于赶酸板上，温度设定为150 ℃，除去多余的硝酸，待温度降至室温后取下消解罐，转移消解溶液至50 mL比色管中，用超纯水定容，此为待测液，同时做试剂空白溶液。
1.4.2 标准溶液配制
取混合标准储备液，用1%HNO3稀释成系列标准溶液：K、Ca、Mg、Fe、Zn、Na浓度分别为0 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、50.0 mg/L； Pb、Mn、Cd、Cu、Cr、Mo、Ni、Hg、As、Al浓度为0 μg/L、5.0 μg/L、10.0 μg/L、50.0 μg/L、100.0 μg/L。
1.4.3 仪器条件
1.4.3.1 微波消解条件（见表1）
1.4.3.2 ICP - MS条件
测定样品前先对设备进行功率、载气流速、采样模式等相关仪器参数优化（见表2），调谐稳定后进样。信号采集模式：全定量，根据不同元素电离能及同位素丰度，采用不同的采集时间，As为1 s；Se、Cd为2 s；其余元素为0.5 s。为改善信号漂移减少基体效应，在线加入内标溶液sc、Ge、In、Bi。
2 结果与分析
2.1 鹰嘴豆中微量元素含量
按上述仪器条件对鹰嘴豆样品进行微波消化，用ICP - MS测定样液中的16种微量元素，结果见表3。
2.2 检出限、精密度和准确度实验
用2％的硝酸将混合标准储备液逐级稀释得到不同浓度标准使用液，制作校准曲线，同时用2％的硝酸作为空白，在线加入内标溶液，质荷比强度同目标元素浓度成比例关系来定量，结果显示在相应的质量浓度范围内，各元素的线性较好，相关系数在0.980 ～ 1.000，以样品空白测定结果的3倍标准偏差来计算检出限（表4），样品测定3次得出相对偏差。为考察方法的准确度，分析测定了国家生物标准参考物质黄豆GBW10013中的16种元素，测定结果与标准值符合性较好。同时将标准溶液加入样品中进行消化，得到加标回收测定结果，各元素回收率在86.9％ ~ 100.5％区间，结果值得信赖。
3 小结与讨论
3.1 小结
（1）微波消解与ICP - MS分析技术相结合，是分析多种微量元素的有效手段，具有灵敏度高、前处理简单、快速， 检测限低等特点。（2）测定的16 种微量元素中，最低检出限满足实验要求。样品中钙、镁、铁、钾四种元素含量较高，其中钾元素含量高达16 560 μg/g。该方法线性相关系数（r）范围为0.990 ～ 1.000，各元素相对偏差均小于4.0%、加标回收率范围86.9% ～ 100.5%。（3）鹰嘴豆中微量元素Fe、Ca、K含量较高，分别为176 μg/g、2 750 μg/g、16 560 μg/g。
3.2 讨论
（1）在样品测定过程中发现，微波消解后样品溶液应呈现无色或微黄色液体透明澄清，如果颜色暗黄不清澈，表明样品消化不彻底，测定结果不可信。（2）测定结果可以发现鹰嘴豆中钾、钙、镁、铁等元素含量丰富，具有较高的营养价值，其中钾元素含量超过16 000 mg/kg，经常食用可以补充体内钾元素。（3）Hg2+ 吸附能力较强， 在用ICP - MS测定Hg2+含量时， 需用流动相充分清洗管道内壁， 尽可能减小记忆效应对测定结果准确度的影响。（4）As容易挥发，所以微波消化功率最好不要超过180 ℃，而且时间不宜超过15 min，以避免损失。（5）采取内标校正法，可消除基体效应，用蠕动泵在线加入内标溶液的方式，可以避免仪器的漂移， 确保测量结果的准确稳定性。
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参考文献
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