ICP-MS 动态反应池（氧气）模式检测水果中硒元素含量
时间：2018-11-18 阅读：838
文章来源--厦门碧帆仪器设备有限公司。美国PE，岛津，戴安，赛默飞全线耗材*，常用耗材常备库存。
ICP-MS 动态反应池（氧气）模式检测水果中硒元素含量
硒是一种人体*的微量矿物质。大量研究显示，微量元素硒具有防癌、抗癌、抗氧化、拮抗重金属、抗逆境等多种生物学活性,缺硒会引起克山病、大骨病等 40 多种疾病，补充硒则可以防治缺硒病。食物是人体硒摄入的主要来源，因此了解食物中硒的含量具有重要意义。
目前，硒含量的检测方法有分光光度法、荧光光度法、氢化物发生原子吸收光谱（HG-AAS）法、中子活化分析（NAA）法和电化学分析法等。然而，食品中硒元素的检测不仅由于其含量很低，需要高灵敏的检测手段；而且其基质背景复杂，往往需要较繁琐的前处理手段，进行样品净化，以提高检测方法的选择性。近年来，电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）作为一种新的痕量分析手段，具有高灵敏度、高选择性、样品消耗量小和多元素同时测定等特点，为食品中硒元素的检测提供了蕞佳手段。本研究采用了 ICP-MS 检测水果中元素硒的含量，为了消除背景中氩气对 80Se 的严重干扰，我们采用了动态反应池模式（氧气），将 80Se 转变为 80Se16O 进行检测，建立了一种快速、高灵敏检测 Se 的新方法。
1 材料及方法
1.1 试剂及仪器
优级纯硝酸（Merck），硒标准液（国家有色金属及电子材料分析测试中心）；电感耦合等
离子体质谱仪（ELAN DRCⅡ, Perkin Elmer SCIEX），微波消解仪（Mars）。
1.2 样品准备
待测水果样品采用随机抽样方式，购于深圳市内各大型超市, 包括火龙果、菠萝、黑布林、
苹果、蓝莓等。样本采集带回实验室后，立即用自来水冲洗 3-5 次，去除灰尘和泥土，放置冰箱冷冻待测。
1.3 样品前处理
1.3.1 冻干浓缩
将水果样品以超纯水清洗 3 次，取可食部分捣成匀浆，-80℃冷冻过夜，再分别放入冻干瓶，冻干浓缩，除去样品中的水分。
1.3.2 微波消解
准确称取冻干后的样品 0.5g，放入微波消解仪的反应罐中，加入 5ml 硝酸、1ml 双氧水，轻轻振荡混匀后密闭。设置微波消解程序为 15min 缓慢上升至 200oC，在此条件下控温密闭消解 10min。消解完成后将消解液转移至 PTFE 烧杯（经过泡酸清洗），加热至 150℃赶酸，待消解液挥发剩下 1-2 滴溶液时停止加热，冷却至室温。将消解好的样品用 Milli-Q 超纯水定容至 10 ml，待测。每批样品同时制备试样空白。
1.4 ICP-MS 仪器检测条件
测量时，选取 80Se16O 进行定量检测和分析。优化 ICP-MS 的操作条件（见表 1），稳定后开始测量。分别测量试样空白、标准溶液和样品消解液，样品每次进样前用 3%HNO3 清洗进样器。
表1 ICP-MS操作条件
参数 | 条件 | 参数 | 条件 |
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雾化器 | 旋流雾化器 | 真空度 | 4.5×10-7 |
载气流量 | 0.84L/min | 扫描模式 | Peak Hopping |
辅助气流量 | 1.2L/min | 停留时间 | 50ms |
冷却气流量 | 17L/min | 通道数 | 3 |
射频功率 | 1200 | 采集次数 | 20 |
分辨率 | Standard | 测量次数 | 3 |
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2 结果与讨论
2.1 检测干扰和模式选择
Se 有几种主要的同位素，质量数分别为 78、80、82，由于 80Se 会受到载气中 40Ar40Ar+的严重干扰，传统的方法是选择同位素 82Se 进行检测分析（78Se 有时也会受到 39Ar+Ar+的影响）。于振花等利用 82Se 对食品中的硒元素含量进行测定，其方法的检出限为 0.18μg/L。然而，从
- 2 中可以看到，82Se 的天然丰度仅为 9.40%，采用 82Se 作为响应信号会对分析方法的灵敏度产生较大的影响。
与元素 Ar 相比，元素 Se 具有较强的还原性，可以与氧气反应生成 SeO。因此，可以通过动态反应池（DRC）模式，将受严重背景干扰的 80Se 转换为 80Se16O 进行检测，不仅可提高方法的灵敏度（LOD 为 0.036μg/L，LOQ 为 0.122μg/L）；而且方法的线性相关性也更好（见表 2）。
表 2 三种检测方式的比较
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| 标准模式（78Se） | 标准模式（82Se） | DRC（80Se16O） |
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| Se 元素丰度 | 23.50 | 9.40 | 49.60 |
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| （%） |
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| 回归方程 | y=839.678x | y=353.82x | y=274.211x |
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| 相关系数 | 0.999782 | 0.999691 | 0.999977 |
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| （R2） |
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2.2 精密度和回收率
分别在火龙果和黑布林的匀浆样品中加入元素 Se 标准溶液，经前处理后上机检测，分别在连续三天进行测定，共测定 11 次求均值，测定样品的精密度和加标回收率，结果见表 3。由表 3 可知，加标回收率在 101.8%～105.0%之间，日内相对标准偏差（RSD）小于 3%，日间 RSD 小于 5%。由此可见，水果样品的基质效应对本方法影响较小，检测结果正确可靠。
表3 方法精密度和回收率( n = 11)
| 样品 | 样品本底值 | 加标量 | 测量值 |
| RSD（%） | 回收率 |
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| μg/L | μg/L | μg/L | 日 内 | 日 间 | （%） |
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| 火龙果 | 9.709 | 10.00 | 19.98 | 1.34 | 3.25 | 102.7 |
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| 5.00 | 14.96 | 1.28 | 4.03 | 105.0 |
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| 黑布林 | 1.044 | 2.00 | 3.08 | 1.21 | 3.62 | 101.8 |
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| 1.00 | 2.07 | 1.25 | 4.66 | 102.6 |
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2.3 样品测定结果
在所选水果样品中，火龙果中硒含量蕞高，为 148.7μg/Kg，菠萝和蓝莓次之，苹果含量
低。普通水果中硒含量一般在 10-50μg/Kg 之间，且热带及亚热带水果中硒含量较高，这与
我们的实验结果相吻合；对于火龙果中硒的检测结果偏高，可能与其产地不同有关。
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