植物精油是从芳香植物提取的天然复杂化合物, 作为芳香植物的次生代谢产物具有挥发性和浓郁香味, 其特有的多样化生物活性广泛应用于医药和化妆品行业。 植物精油具有高渗透性, 能以活跃的分子态渗透皮肤组织, 经淋巴腺吸收后进入血液, 其所含的重金属元素也极易随植物精油进入人体对健康构成潜在威胁。 采用硝酸-双氧水对植物精油进行微波消解, 在多模式样品导入系统(MSIS)的双重模式下, 采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定其中可形成蒸气重金属元素As, Sn, Sb, Hg和不可形成蒸气重金属元素Cr, Ni, Cd和Pb的含量。 选择盐酸对样品进行酸化并预还原氧化态元素, 通过在线加入L-半胱氨酸/酒石酸提高可形成蒸气元素的蒸气发生效率, 利用硼氢化钠/氢氧化钠在MSIS中将As, Sn, Sb和Hg转变为蒸气状态; 针对分析过程中存在的多个或单个光谱重叠和背景干扰, 分别对空白溶液、 分析元素和预期干扰元素的纯溶液进行测定, 根据获得的光谱响应数据解卷积构建快速自动曲线拟合技术(FACT)模型, 将分析谱线从干扰谱线中分离出来, 从而实现光谱重叠干扰和背景干扰的实时校正; 采用加标回收并与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行对比分析评价方法的准确性。 各元素方法的检出限(MDL)为0.3811.2 μg·kg^-1, 加标回收率为95.4%104%, 相对标准偏差(RSD)为1.9%4.9%, 对比分析的相对误差(RE)在-2.1%2.7%之间, 表明方法准确可靠, 精密度高。 对8种植物精油中的重金属元素进行了分析, 所有植物精油样品中重金属元素As, Hg和Pb的含量远低于GB/T 26516-2011制定的限量标准, 植物精油中重金属元素Cr, Ni, Sn, Cd和Sb的含量虽然没有制定限量标准, 但均处于极低水平。 MSIS兼具传统雾化和蒸气发生双重功能, 在分析可形成蒸气元素和不可形成蒸气元素时无需切换不同进样系统, 能满足大批量植物精油中微量重金属元素的高通量分析需要。

膨润土是由比例为2∶1的Si—O四面体和Al—O八面体交替组成具有层状结构的硅酸盐天然黏土矿物, 膨润土的多孔结构、 化学组成、 可交换离子类型以及较小的晶体尺寸, 赋予了膨润土具有化学活性表面积大、 阳离子交换容量大以及孔隙率高的独特性能, 广泛应用于石化、 冶金、 食品、 医药和环保等各个领域。 在膨润土的开发利用过程中, 其所含元素As可能通过迁移对人体健康构成潜在风险。 采用硝酸-盐酸-氢氟酸对膨润土进行微波消解, 加入高氯酸在电热板上对消解溶液继续进行低温消解, 利用微波等离子体原子发射光谱(MP-AES)联用多模式样品引入系统(MSIS)测定膨润土中总As含量。 采用25%(w/v)碘化钾为预还原溶液对As的形态进行预还原, 将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ), 利用硼氢化钠/氢氧化钠在MSIS中将As(Ⅲ)转变为气态氢化物(AsH₃), 通过优化MP-AES的最佳观测位置和雾化气流量, 获得最佳分析性能, 选择188.979 nm为As的分析波长避开了谱线重叠干扰, 使用快速线性干扰校正(FLIC)模型校正了背景干扰, 选择261.542 nm为内标元素Lu的分析波长校正了基体效应。 As的检出限(LOD)为0.41 μg·L^-1, 通过测定国家标准参考物质对分析方法进行评价, As的测定值与标准参考物质的认定值一致, 相对标准偏差(RSD)≤2.80%, 验证了方法的准确性好, 精密度高。 对来自中国不同产地的12个膨润土的分析显示, 所有样品中总As的浓度相对较低(As的平均含量在3.51~12.6 mg·kg^-1之间), 按照中华人民共和国国家标准GB 2760—2014食品安全国家标准食品添加剂膨润土中规定的总As浓度限量标准, 所有膨润土样品中的As含量均没有超标。 采用大气氮气为等离子体气的MP-AES降低了运行成本, 提高了分析效率, 为膨润土的质量控制提供了可靠的方法, 具有运行安全稳定、 操作简单快速、 适用性强等优点。

基于电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)建立了准确测定丙二醇甲醚中超痕量金属杂质元素的分析方法, 提出了利用混合反应气消除质谱干扰的新策略。 丙二醇甲醚经超纯水稀释后直接采用ICP-MS/MS测定其中具有挑战性的超痕量金属元素Mg, Al, K, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Cu和Zn, 在MS/MS模式下, 选择混合气NH₃/He/H₂为反应气, Ti⁺, Cr⁺, Fe⁺, Ni⁺, Cu⁺, Zn⁺与NH₃发生质量转移反应, 在形成的团簇离子中, Ti(NH₃)6+, Cr(NH₃)2+, Fe(NH₃)2+, Ni(NH₃)3+, Cu(NH₃)2+和Zn(NH₃)⁺丰度高且无干扰, 利用NH₃质量转移法将Ti⁺, Cr⁺, Fe⁺, Ni⁺, Cu⁺和Zn⁺转移为相应的团簇离子进行测定; H₂能与加合物—NH和—NH₂反应生成—NH₃, 增大碰撞/反应池(CRC)内—NH₃的浓度, 有利于提高Ti, Cr, Fe, Ni, Cu和Zn的分析灵敏度。 Mg⁺, Al⁺, K⁺和V⁺几乎不能与NH₃反应, 而干扰离子能与NH₃反应形成团簇离子, 可以利用NH₃原位质量法进行Mg, Al, K, V的测定; H₂能快速与Ar基干扰离子发生反应, 而与其他离子的反应速度很慢, 反应气中加入H₂能迅速彻底消除Ar基干扰离子所形成的质谱干扰, 有利于Mg, Al, K和V的测定。 优选Sc⁺与NH₃反应生成的团簇离子Sc(NH₃)5+为Ti(NH₃)6+, Cr(NH₃)2+, Fe(NH₃)2+, Ni(NH₃)3+, Cu(NH₃)2+和Zn(NH₃)⁺的内标离子, Be⁺与NH₃反应生成的团簇离子Be(NH₃)4+为Mg⁺, Al⁺, K⁺和V⁺内标离子, 校正了样品溶液, 标准溶液和空白溶液之间由于物理化学性质差异产生的基体效应, 确保了分析信号的稳定。 将所建立的方法应用实际样品的加标回收实验, 并采用双聚焦扇形磁场电感耦合等离子体质谱(SF-ICP-MS)进行对比分析, 评价分析方法的准确性。 结果表明, 各元素的检出限为0.52~61.5 ng·L^-1, 加标回收率为95.6%~104.2%, 相对标准偏差(RSD)≤4.5%; 在95%的置信度水平, 所有元素的分析结果与SF-ICP-MS的测定结果无显著性差异, 验证了分析方法的准确性好, 精密度高。 将方法应用于丙二醇甲醚中超痕量金属杂质元素的测定, 具有分析速度快, 无干扰, 灵敏度高的优势。