玉米中元素检测方案(等离子体质谱)

SSL-CA14-804Excellence in Science Excellence in ScienceICPMS-068 上海市徐汇区区州路180号B2栋http：//www.shimadzu.com.cn咨询电话：021-34193996Hotline： 021-34193996Building B2， No.180 Yizhou Road， Shanghai ICPMS-2030 测定玉米中多元素含量 ICPMS-068 摘要：参考国家标准《GB 35876-2018粮油检验谷物及其制品中钠、镁、钾、钙、铬、锰、铁、铜、锌、砷、硒、镉和铅的测定》，利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS) 测定了玉米中多种元素含量。玉米样品用硝酸和过氧化氢通过微波消解后，采用在线内标法进行定量分析。分析结果表明，各元素方法检出限0.06~384 ug/kg， 相对标准偏差(RSD) 为0.77%~8.93%，测定结果与玉米成分标准物质 (GBW10012)标准值一致。 关键词：粮油谷物玉米 ICP-MS 元素 玉米是是重要的粮食作物和饲料作物，也是全世界总产量最高的农作物，含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素等，具有开发高营养、高生物学功能食品的巨大潜力。玉米除食用外，还用在饲料、酿造、淀粉、生物制药、粘合剂等行业。 微量重金属元素会对人体造成危害，已经成为当前食品安全研究的重点方向。由于微量元素可以通过食品摄取，所以研究食品中微量重金属元素含量对于指导人们日常饮食、维持正常的机体平衡有重要意义。 常规的元素分析方法包括原子吸收法(AAS)、紫外分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。火焰原子吸收灵敏度低，石墨炉原子吸收分析效率低， ICP-OES 不能满足玉米等农作物中低浓度元素的检测，电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)具有灵敏度高、线性范围广等特点，适用于粮油和谷物及其制品中中微量和主量元素的同时快速检测。 实验部分 1.1对照品 多元素标准溶液I， 浓度20mg/L； 多元素混合标准溶液Ⅱ， 1000mg/L； 汞标准溶液，100mg/L； 、锗、铑、铋标准溶液，浓度100 mg/L。 1.2实验检材 玉米成分分析标准物质(GBW10012)。 1.3仪器 岛津 ICPMS-2030 电感耦合等离子体质谱仪。 1.4试剂 硝酸，优级纯；过氧化氢，优级纯。 结果与讨论 2.1对照品溶液配制 用5%HNO 将多元素混合溶液Ⅰ稀释为0、0.1、0.5、1、5、10、50、100、500 ug/L；多元素混合溶液Ⅱ中K、Mg稀释为0、1、2、5、10、20 mg/L； Hg 为 0、0.25、0.5、1.0、2.0 ug/L， 加入浓度为2 mg/L 的金溶液为稳定剂。1%硝酸将内标溶液稀释为500 ug/L，使用内标组件在线加内标。 2.2样品处理方法 准确称取 0.5g玉米样品于微波消解罐中，加入6mL HNO3和2mL Hz02， 加盖放置过夜后进行微波消解，升温程序见表1。消解结束冷却后用少量水冲洗内盖，将消解罐放在电热板上100℃加热30 min， 然后转移至50mL瓶中，加入2 mg/L的金溶液，用纯水水定容至25g，混匀备用，同时做空白试验。 表1微波消解升温程序 步骤 控制温度(℃) 升温时间(min) 恒温时间(min) 1 120 5 5 2 150 5 10 3 190 5 30 2.3仪器分析条件 ICP-MS仪器分析条件见表2。 表2 ICP-MS分析条件 参 数 参数设定 参 数 参数设定 高频功率 1.20 kW 等离子体气流速 8.0L/min 辅助气流速 1.10L/min 载气流速 0.70 L/min 炬管类型 Mini炬管 雾化器类型 同轴 雾化室 旋流 雾化室温度 5℃ 采样深度 5.0 mm 高频频率 27.12MHz 碰撞气体 He 碰撞气流速 6mL/min 池电压 -21V 能量过滤器电压 7.0V 2.4结果与讨论 2.4.1标准曲线和检出限 使用内标法校正测量结果。测量空白标准溶液11次计算仪器检出限，以方法空白溶液连续测定11次计算方法检出限(以称样量0.5g定容到25g计算)。曲线相关系数、仪器检出限(IDL)和方法检出限(MDL)见表3，各元素方法检出限为0.06~384 ug/kg. 表3标准曲线相关系数、仪器检出限和方法检出限 元素 质量数 相关系数 仪器检出限(ug/L) 方法检出限(ug/kg) As 75 0.9994 0.001 1.07 B 11 0.9999 3.025 286 Ba 137 1.0000 0.022 1.35 Cd 111 0.9999 0.002 0.15 Co 59 0.9982 0.004 1.16 Cr 52 1.0000 0.012 32.4 Cu 63 0.9999 0.118 39.3 Hg 202 1.0000 0.005 1.11 K 39 0.9996 0.002 377 Mg 24 0.9991 0.001 233 Mn 55 1.0000 0.021 2.56 Mo 95 0.9998 0.009 4.97 Ni 60 1.0000 0.012 9.22 Pb 208 1.0000 0.006 0.95 Sb 121 0.9997 0.010 3.47 Se 78 0.9996 0.057 4.26 Sr 88 1.0000 0.013 3.85 TI 205 1.0000 0.0002 0.06 Zn 66 0.9999 0.041 384 2.4.2方法准确性 取三份玉米成分分析标准物质，按照前处理程序处理后 ICP-MS测定，测定结果见表4，各元素测定值与标准值一致，相对标准偏差 (RSD) 为0.77%~8.93%。 表4玉米成分分析标准物质多元素测定结果 元素 质量数 平均值(mg/kg) RSD(%) 标准值(mg/kg) As 75 0.030 6.38 0.028±0.006 B 11 0.88 4.09 0.86±0.11 Ba 137 0.34 1.82 0.45±0.16 Cd 111 0.003 2.33 0.0041±0.0016 Co** 59 0.01 2.55 0.012 Cr 52 0.11 7.39 0.11 Cu 63 0.608 5.05 0.66±0.08 Hg 202 ND. ND. 0.0016 K 39 0.134 1.22 0.129±0.007 Mg 24 0.016 0.89 0.018±0.002 Mn 55 1.50 1.75 1.55±0.08 Mo 95 0.044 0.77 0.045±0.008 Ni 60 0.092 4.89 0.097±0.014 Pb 208 0.06 8.93 0.07±0.02 Sb** 121 ND. ND. 0.008 Se 78 0.023 3.64 0.021±0.008 Sr 88 0.22 4.16 0.19±0.05 TI** 205 0.0003 5.61 0.0004 Zn 66 2.69 2.48 2.9±0.3 备注：*含量单位为%；**中标准值为参考值； ND：未检出； 结论 参考国家标准《GB 35876-2018粮油检验其物及其制品中镁、镁、钾、钙、铬、锰、铁、铜、锌、砷、硒、镉和铅的测定》，使用岛津ICPMS-2030 型电感耦合等离子体质谱仪测定了农作物玉米类中多元素含量。该方法方便快速，灵敏度高，线性范围宽，方法检出限0.06~384 ug/kg， 测定结果与玉米成分标准物质(GBW10012)标准值一致，方法适用于谷物及其制品中多元素含量的分析测定。 岛津企业管理(中国)有限公司分析中心Shimadzu(China)CO.，LTD. Analytical Applications Center 岛津ICPMS-2030采用独特的双模电子倍增管检测器，具有宽的动态线性范围，运行成本很低，新开发的碰撞池大大降低了基体干扰，提高了传输效率，智能化软件标配诊断助手和方法开发助手，操作简单并易于使用，是一款集众多优点于一身的高性能痕量金属元素分析利器，可以帮助客户大大提高分析速度和工作效率。使用岛津ICPMS-2030型电感耦合等离子体质谱仪测定了农作物玉米类中多元素含量。