全 文 ：山荆子果与国光苹果中微量元素的测定
[摘 要]用高压罐硝化样品，以正交试验设计原理，利用ICP-AES法测定山荆子果与国光苹果中
Mg、Zn、Fe、Ca、Se、K、Cu、Ge、P、Mn、Co共11种微量元素的含量。方法回收率在95.00%
~103.33%之间，相对标准偏差小于1.64%。ICP—AES法具有准确度高、简单、快捷等特点，且同时
测定多种元素，更适合山荆子果与国光苹果中非金属与金属元素的测定。试验发现，山荆子果和国
光苹果中都有Ca、Mg、Zn、Fe、Se等对人体有益的大量微量元素；山荆子果中除Co比国光苹果含量
稍低外，其余元素都高于国光苹果，说明山荆子果具有更好的发展空间。
[关键词]山荆子果与国光苹果；微量元素；高压硝化；ICP-AES
[中图分类号]O657.31[文献标识码]A [文章编号]1008-178X（2013）04-0059-04
姜 凤
（营口职业技术学院化学系，辽宁营口 115000）
[收稿日期]2013- 04- 04
[作者简介]姜 凤（1967-），女，辽宁营口人，营口职业技术学院化学系副教授，硕士，从事分析化学研究。
第32卷第4期
Vol.32 No.4
长春师范学院学报（自然科学版）
JournalofChangchunNormalUniversity(NaturalScience)
2013年8月
Aug.2013
山荆子（Malusbaccata），也叫山定子、山丁子、堂梨子、林荆子，水楸子等。为蔷薇科苹果亚科苹果
属落叶乔木。主要分布于我国北方地带，如东北、华北及山东等地。野生，有超强的生命力和抗病力，即
使气候干燥、土地贫瘠，也能开花结实。并且耐寒，经常作为苹果树的抗寒砧木。由于野生，它不用施肥，
不用喷洒农药，是真正的绿色植物。山荆子树在营口地区是很常见的树木之一。当地人会在春天采摘其嫩
叶做茶，秋天采摘它的果实做酒，或直接把山荆子果放在散白酒里做养生酒。现代药理证实：山荆子果具
有止泻、止吐的药用价值，还能够预防各种感染性疾病，如肺结核等。国外用山荆子果治肠道疾癌[1]。当
今，不论国内还是国外，对其栽培技术及有机组分的研究很多，却很少研究与报道其微量元素方面的内容。
而微量元素在特定条件下与人体的身心健康是息息相关的[2-4]。本文用正交试验设计原理，通过方差进行分
析，从中选择最合适的实验条件[5]，对山荆子果、国光苹果样品进行消解处理[6-7]，使样品中的Mg、Zn、Fe、
Ca、Se、K、Cu、Ge、P、Mn、Co共11种微量元素以ICP-AES法进行测定，并同时对山荆子果与国光苹果样
品进行分析、研究及比较，为开发山荆子果找到了理论参考依据。
1 材料与方法
1.1实验仪器
原子发射光谱仪（电感耦合等离子体DRE型光谱仪，美国利曼公司）。1.1KW功率，0.56MPa的氩气压
力，15L·min-1的冷却气流量，275.79kPa压力雾化气，1.5ml· in-1提升量。
电子天平（BP211D型，德国赛多利斯公司）；超纯水机（Airum611di型，德国赛多利斯公司）；聚四氟
乙烯高压硝化罐（上海冶金研究院）。
1.2实验试剂
本实验所需用的水一律为超纯水。高氯酸与硝酸为优级纯。
实验采用由国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院提供的标准储备液，Mg、Zn、Fe、Ca、Se、K、Cu、
Ge、P、Mn、Co的标准液都为1000μg·ml-1。
59· ·
将1000μg·ml-1标准储备液用2%硝酸逐级稀释，混合至Mg、Zn、Fe、Ca、Se、K、Cu、Ge、P、Mn、
Co的溶液浓度分别为0.00，2.00，6.00，8.00μg·ml-1，用于ICP-AES法测定。
1.3处理样品方法
依照4因素4水平方法安排实验，采用正交试验设计原理，从中选出最适合的实验条件：硝化温度
120℃，酸配比（HClO4:HNO3） 1:5，酸用量11.00ml，硝解2h。
1.4实验步骤
把山荆子果、国光苹果（均购于鲅鱼圈区果园） 用超纯水洗干净。在75℃条件下烘干，用研钵研碎后
过80目筛，精确称量0.160g样品，放入硝化罐中，加入11.00ml（HC O4:HNO3=1:5） 混酸，在120℃温度下硝
解2h，取出硝化罐，待温度冷却到室温后，将硝化罐中的溶液全部移入50ml容量瓶中，并用超纯水定容。
待测，同时做空白试验。
1.5校正背景及元素波长
光谱仪本身具有同步校正功能，因为ICP-AES法对每个元素的测定都可以同时选择数条特征谱线，因
此实验中对每个被测元素选取2~3条谱线进行测定，综合考虑干扰因素、强度及稳定性等状况，选择谱线精
密度最佳、干扰最少的分析线（表1）。
1.6测定与分析
当仪器达到最合适的工作状态时，制作每个元素校准曲线，并依照此曲线对各种样品进行测定。重复
测定各试样5次。
2 结果与讨论
依照所选最优的实验条件，对山荆子果和国光苹果样品进行硝化，并用ICP-AES法对Zn、Fe、Mg、
Ca、Se、K、Cu、Ge、P、Mn、Co共11种微量元素进行测定。由表2可以看到，山荆子果和国光苹果中含有
大量对人体有益的Zn、Fe、Mg、Ca等微量元素。山荆子果中除Co比国光苹果含量稍低外，其余元素都高于
国光苹果。而这些微量元素也是许多活性酶的组成成分，对多种生物分子，如蛋白质的活性等常常起至关
重要的作用。再如，Co是红血球所必需的维生素B12的组成成分，缺少它会引起贫血。Mn是多种酶的激活剂
及组成成分，缺少会导致骨骼变形，也会影响生殖腺的发育等。K能与多种酶反应，参与维持细胞的新陈
代谢、细胞内的酸碱平衡和渗透压、维持神经和肌肉的正常生理功能。Se具有抗氧化、清理体内自由基等
生化作用及防治金属中毒的作用，Se缺少会患大骨节病、克山病、心脑血管疾病，甚至会产生肿瘤。Ge能
刺激肌体的免疫功能，具有防治癌症的作用。
3 ICP- AES法的准确度
3.1 IICP-AES法的检出限及精密度
各元素的检出限是取3倍标准偏差所对应的浓度，重复测定样品的空白溶液10次（表2）。
3.2 I回收率实验
采取最合适的实验条件，用ICP-AES法对山荆子果、国光苹果中11种元素分别做加标回收率实验（其
结果见表3）。通过表3可看到，回收率在95.00%~103.33%之间，达到预期结果。表明该法可用于山荆子果
与国光苹果中金属及非金属（P） 元素的准确测定。
元素 波长（nm） 元素 波长（nm） 元素 波长（nm） 元素 波长（nm）
Mg 279.553 Zn 213.855 Fe 238.204 Ca 393.365
Se 196.027 K 766.491 Cu 324.753 Ge 265.117
P 213.619 Mn 257.612 Co 228.616
表1 元素分析线波长
60· ·
元素
山荆子果
加标量
（μg·g-1）
平均回收值
（μg·g-1）
平均回收率
（%）
加标量
（μg·g-1）
Zn
Fe
Mg
Ca
Se
K
Cu
Ge
P
Mn
Co
1.00
4.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
5.00
3.00
2.00
3.00
0.97
3.96
1.02
0.98
0.95
0.99
1.03
5.04
3.10
1.96
2.95
97.00
99.00
102.00
98.00
95.00
99.00
103.00
100.8
103.33
98.00
98.33
2.00
1.00
8.00
9.00
0.02
9.00
5.00
5.00
2.00
3.00
3.00
1.96
0.96
7.95
9.12
0.020
8.98
5.02
4.89
1.96
2.98
3.06
98.00
96.00
99.38
101.33
100.00
99.78
100.40
97.80
98.00
99.33
102.00
国光苹果
平均回收值
（μg·g-1）
平均回收率
（%）
表3 回收率实验结果
4 结论
本文以正交试验原理优化实验条件，采用高压硝化法处理山荆子果和国光苹果样品，相对标准偏差均
元素
山荆子果 国光苹果
含量（μg·g-1） RSD（%） 含量（μg·g-1） RSD（%）
Zn
Fe
Mg
Ca
Se
K
Cu
Ge
P
Mn
Co
10.20
36.27
102.93
100.25
1.05
1117.89
5.91
5.61
256.17
15.22
3.25
0.58
0.80
0.74
0.81
1.60
1.52
0.54
1.64
1.34
1.21
1.11
2.12
10.65
85.62
97.25
0.018
989.78
5.62
5.46
178.26
3.51
3.27
0.65
0.54
0.66
0.63
1.22
1.27
0.58
1.35
0.88
1.15
1.23
0.0013
0.0058
0.0006
0.0015
0.0367
0.0071
0.0029
0.0095
0.0092
0.0007
0.0010
0.072
0.55
0.35
0.68
1.52
1.64
0.46
1.17
0.82
1.41
1.34
检出限
（μg·g-1）
RSD（%）
表2 样品测定的平均结果及元素检出限(n=5)
61· ·
小于1.64%，方法回收率在95.00%~103.33%之间，结果在人们预想的范围之内。用ICP—AES法测定了样品
中Mg、Zn、Fe、Ca、Se、K、Cu、Ge、P、Mn、Co共11种微量元素的含量。结果发现：山荆子果与国光苹
果中含有大量对人体有益的Mg、Zn、Fe、Ca等微量元素。山荆子果中除Co比国光苹果含量稍低外，其余元
素都高于国光苹果，说明山荆子果具有更好的发展前景。而ICP—AES法具有快捷、简单、准确度高等特
点，且同时测定多种元素，更适合山荆子果与国光苹果中金属与非金属元素的分析测定。实验证明，山荆
子果与国光苹果中含有Zn、Fe、Mg、Ca、Se、K、Cu、Ge、P、Mn、Co等大量对人体有益的微量元素，为
山荆子果的开发提供了理论参考价值。
[参考文献]
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[7]王莹，辛士刚，曲娜,等.佛手与佛手瓜中微量元素的测定[J].光谱实验室，2006，23（2）：360-362.
Determination of Trace Elements in Dwarf Apples and Ralls Apples
JIANG Feng
(ChemistryDepartment,YingkouVocationalandTechnicalCollege,YingkouLiaoning 115000,China)
Abstract: Samples of dwarf apples and ralls apples are digested by high pressure nitrifying pot, and based on the
orthogonaltestprinciple.ICP- AESmethodisappliedtothedeterminationofthecontentof11kindsoftraceelements
such as Zn, Fe, Mg, Ca, Se, K, Cu, Ge, P, Mn, and Co. The recoveryrate ofthe method is in the range of95.00% ~
103.33%, and relative standard deviations is less than 1.64%. ICP - AESmethod has the features ofhigh accuracy,
simplicity,andrapidity,andsimultaneousdeterminationofmanyelementscan betested atthesametimethrough this
method. It is more suitable for the analysis of dwarf apples and ralls apples in metallic and nonmetallic elements
determination. Experiments showthat both dwarf apples and ralls apples contain a large number of trace elements
beneficialtohumanssuchasZn,Fe,Mg,Ca,Seetc.Meanwhile,itfurthershowsthattheelementsofdwarfapplesare
higher than that of Ralls apple except for Co which is slightly lower. That means dwarf apples have very good
developmentspace.
Key words: dwarfapplesandrallsapples;traceelements;highpressurenitrifying;ICP-AES
62· ·