鋼研納克電感耦合等離子體質譜法icp-ms測定嬰幼兒輔食中Pb、Cd、Cr、As的含量
摘  要： 采用硝酸和雙氧水，于微波消解法條件下200℃溶解樣品，選擇質量數207Pb，111Cd為分析質量數，使用電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定嬰幼兒輔食中Pb， Cd含量。各元素校準曲線線性相關系數r為0.9998-0.9999，線性關系良好；方法中各個元素測定下限為0.00026ug/g-0.00029ug/g之間，米粉回收率為96.8%-98%之間，并使用標準樣品進行驗證。
關鍵詞： 嬰幼兒輔食，微波消解，元素測定
嬰幼兒輔食是一類添加適量營養成分以補充嬰幼兒營養的食品，主要用于補充嬰幼兒身體成長所需的必須營養物質。其有害重金屬對兒童傷害很大，其含量有嚴格的限定，因此檢測嬰幼兒輔食中的重金屬元素含量非常重要。
1 實驗部分
1.1 主要儀器及工作參數
電感耦合等離子體質譜儀（鋼研納克檢測技術有限公司）；高純氬氣（純度不小于99.999%），具體工作參數見表1
表1  ICP光譜儀器主要工作參數
儀器工作參數 設定值 儀器工作參數 設定值
射頻功率／W 1350 氣流速／L·min-1 1
冷卻氣流速／L·min-1 15 蠕動泵轉速/rpm 35
載氣流速／L·min-1 1.03 進樣時間/s 25
全功能型微波化學工作平臺：上海市屹堯儀器科技發展有限公司。
1.2 試劑 
Pb， Cd， Cr， As，Be，Rh，Re單元素標準儲備溶液（國家鋼鐵材料測試中心）：1000 µg/mL；
硝酸（ρ約為1.42 g/mL），優級純；雙氧水，優級純； 
實驗用水均為二次去離子水。
1.3  樣品處理
準確稱取0.5 g（至0.0001 g）試樣，放入聚四氟乙烯微波消解罐中。加入6mL硝酸，放置半小時，而后加入6mL硝酸，半小時后加入0.5ml雙氧水，雙氧水分次每隔半小時加入，共加入2ml，每次加入硝酸和雙氧水后，蓋上取出壓力膜的蓋子。放置過夜，轉移至微波消解儀中。而后使用微波消解樣品，緩慢升溫，使得消解溫度為200℃，保持20min。等樣品完全冷卻至室溫后，使用水域60℃加熱微波消解罐2h，冷卻后轉移樣品至50mL容量瓶中，加入Be，Rh，Re內標。定容搖勻待測。隨同做空白試驗。
1.4  標準溶液系列的配制
取5個100 mL容量瓶，分別加入各待測元素的標準溶液，補加2mL硝酸，定容，搖勻。此標準溶液系列中各元素含量見表2。
表2  標準溶液系列中各元素含量
    Table 2   Content of each element in the standard solution series        μg/mL
元素Element Pb Cd
空白 0 0
標準1 0.5 0.5
標準2 1 1
標準3 5 5
標準4 10 10
2 結果與討論
2.1 質量數選擇
在實際測試過程中，Pd，Cd不需使用碰撞。
表4  各元素分析線 
Table 4  Spectral lines of each element 
元素
Elemnet Pb Cd
質量數
Mass number 207 111
2.2 校準曲線和檢出限
按照儀器設定的工作條件對標準溶液系列進行測定，以待測元素質量濃度為橫坐標，強度為縱坐標，繪制校準曲線，結果見表5。在儀器工作條件下對標準溶液系列的空白溶液連續測定11次，以3倍標準偏差計算方法中各待測元素檢出限，以10倍標準偏差計算方法中各待測元素的測定下限，結果見表5。
表5 各元素的線性回歸方程和檢出限
Table4  Linear regression equation of each element and detection limit 
元素
Elements 線性范圍
Linear range/(?g/mL) 相關系數
Correlation coefficient 檢出限
Detection limit/(ug/g) 測定下限
Limit of determination/(ug/g) 
Pb 0-10 0.9998 0.00026 0.00086
Cd 0-10 0.9999 0.00029 0.00096
3 樣品分析
3.1 精密度和回收率試驗
按照實驗方法測定米粉樣品中Pb、Cd、Cr、As，并進行加標回收試驗，結果見表5。
表5  微波消解法回收率試驗
Table5  Precision and recovery test
元素
Element 測定值
Found/（μg/g） 加入量
Added/（μg/g） 測定總值
Total found/（μg/g） 回收率
Recovery/%
Pb 0.11 5 4.95 96.8
Cd 0.05 1 1.03                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               98
3.2 實驗結果
采用微波消解法對樣品進行測試，并使用GBW(E) 100349 大米標樣進行驗證，測定結果見表7。
表7  樣品測定結果
 Table 7  Determination results of sample  μg/g
元素Element 米粉 兒童餅干 兒童面條 磨牙棒 GBW(E)100349
標準值 GBW(E)100349
測試值
Pb 0.11 0.008 0.004 0.056 0.15±0.02 0.141
Cd 0.05 0.007 0.009 0.071 0.41±0.02 0.379
4 結論
采用硝酸和雙氧水及微波消解法溶解樣品，使用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）測定嬰幼兒輔食中Pb、Cd含量。各元素校準曲線線性相關系數r為0.9998-0.9999，線性關系良好；方法中各個元素測定下限為0.00026ug/g-0.00029ug/g之間，回收率為96.8%-98%之間，并使用大米標樣（GBW100397）進行驗證，結果準確可靠。本方法適用于嬰幼兒輔食中重金屬元素的準確測定。

鋼研納克PlasmaMS 300電感耦合等離子體質譜儀icp-ms快速測定大米小麥中Pb，Cd，Mn，Cu，Zn，Rb，Sr元素
關鍵詞：Plasma300，ICP-MS，大米，小麥，快速測定
大米小麥做為重要的糧食，其重金屬含量一直備受人們關注。常見的測定方法一般為使用濕法消解，將樣品完全消解后使用原子熒光，原子吸收，電感耦合等離子體質譜儀等方法進行測定，但分析速度一直較慢，不能夠滿足快速測定要求。本實驗采用硝酸浸取樣品中重金屬含量，使用鋼研納克生產的Plasma 300 質譜儀測定，準確測定了大米，小麥中Pb、Cd、Mn、Cu、Zn、Rb、Sr等元素。
儀器特點
Plasma 300 電感耦合等離子體質譜儀（鋼研納克江蘇檢測技術研究院有限公司）是一種使用方便、操作簡單、測試快速的質譜分析儀，具有良好的分析精度和穩定性。儀器特點如下：
高通量桿質量分析器；
高性能渦輪分子泵提供可靠真空系統；
高性能碰撞反應池系統；
的可靠性和穩定性。
Plasma 300型ICP-MS質譜儀
樣品前處理
儀器參數
儀器工作參數
儀器工作參數 設定值 儀器工作參數 設定值
射頻功率／W 1300 氣流速／L·min-1 0.8
冷卻氣流速／L·min-1 13.5 蠕動泵轉速/rpm 35
載氣流速／L·min-1 1.03 霧化器 玻璃同心霧化器
其中Pb、Cd、Rb、Sr采用普通模式，Mn、Cu、Zn采用He碰撞模式。
典型元素譜線
根據樣品中各待測元素的含量及干擾情況，選其靈敏度適宜的質量數作為其待測質量數。其典型譜線見下圖及下表。
標樣 濃度ug/g 測定值ug/g
空白 0 ---
標準1 0.0125 0.013
標準2 0.025 0.020
標準3 0.125 0.123
標準4 0.25 0.256
標準5 1.250 1.249
標樣 濃度ug/g 測定值ug/g
空白 0 ---
標準1 0.0125 0.011
標準2 0.025 0.024
標準3 0.125 0.127
標準4 0.25 0.253
標準5 1.250 1.249
標樣 濃度ug/g 測定值ug/g
空白 0 0
標準1 0.125 0.119
標準2 0.25 0.248
標準3 1.25 1.261
標準4 2.5 2.512
標準5 10 9.996
標樣 濃度ug/g 測定值ug/g
空白 0 0
標準1 0.0125 0.010
標準2 0.025 0.023
標準3 0.125 0.126
標準4 0.25 0.257
標準5 1.250 1.248
標樣 濃度ug/g 測定值ug/g
空白 0 0
標準1 2.5 2.567
標準2 7.5 7.639
標準3 25 24.952
標樣 濃度ug/g 測定值ug/g
空白 0 0
標準1 0.125 0.138
標準2 0.25 0.264
標準3 2.5 2.408
標準4 10 10.023
標樣 濃度ug/g 測定值ug/g
空白 0 0
標準1 2.5 2.570
標準2 7.5 7.574
標準3 25 24.971
準確度
選擇合適的標準樣品，選擇了GBW10043(遼寧大米)，GBW10044（四川大米），GBW10045（湖南大米），GBW(E)100349大米，GBW(E)100352大米，GBW(E)100353大米等標準樣品，按照實驗方法測定標準樣品，結果見下表
各元素的測試結果       u/g
標準樣品編號  Pb Cd
GBW(E)100349 標準值 0.15±0.02 0.41±0.02
 測定值 0.154 0.45
GBW(E)100353 標準值 0.042±0.005 0.48±0.02
 測定值 0.038 0.53
GBW(E)100353 標準值 0.10±0.01 1.23±0.03
 測定值 0.116 1.42
各元素的測試結果       u/g
標準樣品編號  Cd Mn Cu Zn Rb Sr
GBW10043 標準值 0.012±0.003 10.6±0.6 1.7±0.1 13.6±0.6 2.4±0.2 0.30±0.05
 測定值 0.011 10.554 1.5125 13.2695 2.4665 0.276
GBW10044 標準值 0.018±0.002 11.5±0.6 2.6±0.1 14.6±0.6 0.29±0.06 0.29±0.05
 測定值 0.0215 11.6855 2.4315 15.594 0.255 0.242
GBW10045 標準值 0.19±0.02 9.0±0.4 2.4±0.2 14.4±0.8 4.0±0.3 0.16±0.03
 測定值 0.2405 8.9665 2.1735 15.008 4.0105 0.125
方法檢出限
在該方法選定條件下，對空白溶液連續測定11次，以3倍標準偏差計算方法中各待測元素檢出限，以10倍標準偏差計算方法中各待測元素的測定下限，該測定下限完全滿足大米小麥中Cd，Mn，Cu，Zn，Rb，Sr元素測定分析。
各質量數檢出限及測定下限
元素 質量數 檢出限ug/g 測定下限ug/g
Pb 208 0.0002 0.0008
Cd 111 0.0002 0.0008
Mn 55 0.0023 0.0077
Cu 63 0.0025 0.0084
Zn 66 0.0095 0.0317
Rb 85 0.0002 0.0005
Sr 88 0.0003 0.0011
結論
Plasma 300質譜儀對大米小麥中Pb、Cd，Mn，Cu，Zn，Rb，Sr元素進行測定，方法簡單快速，適用于糧食中重金屬的快速檢驗。方法檢出限在0.0002-0.0095ug/g之間，使用標準樣品進行比對，準確性好。Plasma 300能夠快速、準確、可靠的測定大米小麥中Pb，Cd，Mn，Cu，Zn，Rb，Sr元素。

鋼研納克PlasmaMS 300 ICP-MS液相色譜與電感耦合等離子體質譜聯用測定中藥中砷形態
實驗建立了一種能夠快速準確分離、測定中藥中不同形態砷的方法。使用液相色譜（HPLC）與電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）聯用的方法，使用磷酸二氫銨和磷酸氫二鈉作為色譜流動相，分離了鹽（As（Ⅴ））、亞鹽（As（Ⅲ））、砷（AsC）、一甲基砷（MMA）和二甲基砷（DMA）5 種不同的砷形態，測定了陳皮、艾草、白果、半夏、和細辛等6 種中藥中不同化學形態砷的含量。使用優化過的色譜條件，能夠在7min 內完全分離砷的5 種形態，不同形態砷的檢出限分別為0.74 ng/mL As（Ⅲ）），2.20 ng/mL（As（Ⅴ）），6.56 ng/mL（AsC），2.60 ng/ml（DMA）和0.34 ng/mL（MMA）；半夏中不同形態砷的加標回收率為94.3%～113.5%。該方法能夠快速分離5 種不同形態砷，對中藥中不同化學形態砷 含量實現準確測定。
關鍵詞：中藥；砷形態；液相色譜；電感耦合等離子體質譜
儀器與試劑
PlasmaMS 300 電感耦合等離子質譜（鋼研納克江蘇檢測技術研究院有限公司）；LC 3000 液相色譜儀（北京創新通恒）；Excel 微波化學工作平臺（上海屹堯儀器科技發展有限公司）；LD-3 離心機（江華儀器制造有限公司）。陳皮、艾草、白果、半夏、和（北京市購）。
結語
通過對比酸熱提取，超聲萃取和水熱提取法，終選擇酸熱提取法作為砷形態分析的樣品前處理方法，此方法提取效率相對于其余兩種方法較高。通過優化流動相的選擇，降低了流動相的鹽度，加快了分離不同形態砷的速度，使之更適合于HPLC 與ICP-MS的聯合使用。對陳皮、艾草、白果位、半夏、和等6 種常見中藥材總含量及5 種不同形態進行了分析。結果說明：HPLC與ICP-MS聯用能夠對中的5 種不同形態進行快速分離和準確測定。

作為中國的檢測儀器供應商，鋼研納克高度重視儀器可靠性工作，早在2013年就與工業和信息化部電子第五研究所（電子五所）簽訂了儀器設備可靠性提升戰略合作協議，開展質量可靠性體系實驗。自從ICP-MS誕生之日起，就接受了系統的可靠性評測、診斷、預測等工作，將可靠性貫穿于鋼研納儀器從設計到批量生產的全流程，構建ICP-MS的可靠性保證體系。儀器可靠性是影響客戶對國產ICP-MS信任度的核心要素，我們會一如既往地重視儀器可靠性工作，持續提升儀器可靠性水平，讓客戶得到良好的使用體驗。

鋼研納克檢測技術股份有限公司（代碼:300797）是中央企業中國鋼研科技集團有限公司（鋼鐵研究總院）的二級單位，從事分析儀器裝備和分析檢測技術的研究、開發和應用的高新技術創新型企業。目前公司提供的主要服務或產品包括分析檢測儀器、第三方檢測服務、標準物質/標準樣品、能力驗證服務等檢測相關產品與延伸服務。鋼研納克不僅是中國分析儀器設備制造的行業企業，也是國內元素檢測領域儀器種類、綜合實力的儀器裝備和分析測試技術的研究機構之一。公司及子公司牽頭制修訂7項、參與制修訂20余項、制定170余項及行業標準；研制家級標準物質/標準樣品300多種。力爭成為測試儀器裝備領域有影響力的國際競爭參與者、成為具有國際影響力的材料表征評價認證的和綜合解決方案的提供者。鋼研納儀器產品主要包含：電感耦合等離子體質譜儀,ICPMS,ICP光譜儀,國產ICP,國產ICP-MS,ICP光譜分析儀,電感耦合等離子體光譜儀,電感耦合等離子體發射光譜儀,食品重金屬檢測儀、土壤重金屬檢測儀、波長色散X射線熒光光譜儀、金屬原位分析儀、脈沖熔融-飛行時間質譜儀、試驗機、環保監測設備等技術水平的檢測裝備，其中多款儀器*（屬國內臺套）。產品質量穩定，檢測數據可靠，累計市場占有率排名國內行業前列，部分產品成為同類產品的業界，牽頭制定了相關儀器和檢測標準。鋼研納克檢測技術股份有限公司是國內早使用和開發ICP光譜儀和ICP-MS的科研單位之一，依托鋼鐵材料測試中心，培育了一批ICP光譜儀和ICP-MS應用和儀器。ICP光譜儀產品標準GB/T 36244-2018和ICP-MS儀器計量檢定規程GB/T 34826-2017的起草單位。重大科學儀器專項《ICP痕量分析儀器的研制》牽頭單位，*ICP系列分析儀器的發展。擁有30多年ICP方法開發經驗，懂ICP應用的國產ICP&ICP-MS制造商。免費培訓，解決客戶應用方法的難題，讓您ICP光譜儀和ICP-MS用的！，上市公司，品質之選！. 聯系人:文經理 電話 手機.