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電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 ICP-MS

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ICP-MS 2000E測(cè)定黃芪中銅、砷、鎘、汞、鉛五種重金屬元素

發(fā)布日期:2020/7/11 13:38:50  點(diǎn)擊次數(shù):44398

黃芪,又名黃耆,為植物和中藥材的統(tǒng)稱。植物黃芪產(chǎn)于內(nèi)蒙古、山西、甘肅、黑龍江等地,為國家三級(jí)保護(hù)植物。中藥材黃芪為豆科草本植物蒙古黃芪、膜莢黃芪的根,具有補(bǔ)氣固表、利水退腫、托毒排膿、生肌等功效。現(xiàn)代科學(xué)證明,重金屬元素殘留能夠進(jìn)入人體并與酶牢固結(jié)合,造成機(jī)體細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能損傷,進(jìn)而影響人們的身體健康。

本文參考中華人民共和國藥典(2015)版四部通則(2321)銅、砷、鎘、汞、鉛測(cè)定法,使用ICP-MS 2000E電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,測(cè)定GBW10028(GSB-19)黃芪中五種重金屬元素含量。

1.儀器簡(jiǎn)介

ICP-MS 2000E是江蘇天瑞儀器股份有限公司自主研發(fā)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(如圖1),采用PRC碰撞反應(yīng)池技術(shù),有效消除多原子離子干擾,顯著降低易受干擾元素的檢出限。


    

1. ICP-MS 2000E電感耦合等離子體質(zhì)譜儀外觀圖


2.原理 

樣品經(jīng)微波消解處理,通過霧化器霧化后送入高溫等離子體中,干燥、原子化、電離,元素離子經(jīng)接口室進(jìn)入質(zhì)譜儀,通過離子透鏡系統(tǒng)、質(zhì)量分析器及檢測(cè)器,檢測(cè)器對(duì)相應(yīng)元素離子做出響應(yīng)(每秒離子計(jì)數(shù)cps(counts per second)),利用響應(yīng)強(qiáng)度與待測(cè)元素離子濃度成正比關(guān)系進(jìn)行定量分析。


3.實(shí)驗(yàn)部分

3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試劑

ICP-MS 2000E(帶碰撞反應(yīng)池,江蘇天瑞儀器股份有限公司);

微波消解儀(WX-8000,上海屹堯);

實(shí)驗(yàn)所用超純水(電阻率達(dá)18.25MΩ·cm, 默克密理博,德國);
硝酸(質(zhì)量比為65%,G.R,薩勞,西班牙);

元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(10μg/mL,Inorganic Ventures,美國);

氬氣:純度99.999% (Air Products,美國)。 

3.2樣品前處理

稱取0.5g樣品(精確至0.0001g)至聚四氟乙烯微波消解罐中,加入10mL硝酸溶液,密封后進(jìn)行微波消解。在200℃下保持約40分鐘,待反應(yīng)完成,冷卻至室溫,打開消解罐,將消解液轉(zhuǎn)移至 50 mL 容量瓶中,加入20μL金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(10mg/L),保持 Hg 元素的穩(wěn)定性,同時(shí)做樣品空白。選用鍺、銦、鉍做內(nèi)標(biāo),內(nèi)標(biāo)以離線方式加入,分別向樣品及空白中加入100μL鍺、銦、鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液(10μg/mL),用電阻率為18.25MΩ·cm的超純水定容至刻線,搖勻待分析。

3.3標(biāo)液配置

采用逐級(jí)稀釋法,配制介質(zhì)為 10% 硝酸的 Cu、As、Cd、Hg、Pb 元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液于一系列50 mL 容量瓶中,采用Ge、In、Bi作內(nèi)標(biāo),以離線方式加入,其濃度為20 μg/L,用超純水定容至刻度,搖勻待分析(見表1)。


1.各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度(μg/L

元素

標(biāo)液1

標(biāo)液2

標(biāo)液3

標(biāo)液4

標(biāo)液5

Cu

10.0

20.0

50.0

80.0

100

As

0.50

1.00

5.00

10.0

20.0

Cd

0.50

1.00

2.00

5.00

10.0

Hg

0.20

0.50

1.00

2.00

3.00

Pb

1.00

2.00

5.00

10.0

20.0

3.4儀器參數(shù)

采用10μg/L Li 、Co、 In、 Ce、 U調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行優(yōu)化,所得到的儀器參數(shù)如下:

RF電源功率:1300W                           等離子氣:13L/min

輔助氣流速: 1.06 L/min                        載  氣:  1.2L/min

采樣深度:    16                              掃描方式: 跳 峰

3.5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

在優(yōu)化的參數(shù)條件下,對(duì)樣品空白溶液平行測(cè)定7次,計(jì)算7次測(cè)試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD,以3*SD/K(K為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率)對(duì)應(yīng)的濃度為方法檢出限,同時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定(見表2)。


2.檢出限、標(biāo)準(zhǔn)值及測(cè)定值

元素

質(zhì)量數(shù)

方法檢出限ng/L)

標(biāo)準(zhǔn)值

mg/kg

測(cè)定值

mg/kg

Cu

63

46.38

8.5±0.7

8.86

As

75

69.56

0.57±0.05

0.59

Cd

114

10.17

0.042±0.01

0.049

Hg*

202

27.29

(0.012)

0.019

Pb

208

29.82

1.44±0.10

1.46

*:標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃芪GBW10028(GSB-19)中,Hg僅提供標(biāo)準(zhǔn)值,未提供不確定度。


4.結(jié)論

本文采用了ICP-MS 2000E電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,以鍺、銦、鉍校正儀器波動(dòng)和基體的影響,測(cè)定中藥材標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃芪(GBW10028)(GSB-19)中 Cu、As、Cd、Hg、Pb的含量。該方法檢出限為10.17~69.56ng/L,測(cè)試值與證書標(biāo)準(zhǔn)值吻合,測(cè)試結(jié)果表明該方法檢出限低,測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確,完全可以滿足2015藥典對(duì)藥材中多元素準(zhǔn)確、快速分析的要求。

                                                                   

5.參考文獻(xiàn)

[1] 國家藥典委員會(huì),中華人民共和國藥典(2015)版四部通則(2321),黃芪中重金屬元素測(cè)試,電感耦合等離子質(zhì)譜法,中國醫(yī)藥科技出版社,2015。

[2] 周海燕、楊峻山、周應(yīng)群、付建國、趙潤懷,微波消解/電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定西洋參重金屬及有害元素含量[J];期刊論文,中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2011(11)。

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