無機(jī)元素含量及其動(dòng)態(tài)分布特征，可揭示植物樣品生理代謝過程的可能途徑。研究植物根、莖和葉樣品表面的元素微區(qū)分布特征還可以指示生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中有害元素的來源及遷移途徑，為進(jìn)一步加工處理以降低其有害元素含量提供依據(jù)。

微區(qū)元素分析

元素微區(qū)分析目前已廣泛應(yīng)用于植物環(huán)境、礦物分析、表面材料和文物考古等諸多方面。主要方法有微區(qū) X 射線熒光( Micro-XRF) 、X 射線熒光顯微分析( XFM) 、帶電粒子誘發(fā) X 射線熒光分析( PIXE)及電子探針分析( EPMA) 等。其中，微區(qū) XRF 技術(shù)具有樣品無需復(fù)雜前處理、適用較大微區(qū)面積進(jìn)行樣品分析、可一次性解析大部分元素相關(guān)信息等優(yōu)勢(shì)，已成為分析植物樣品中元素分布及定量分析的快速有效方法。

實(shí)驗(yàn)過程

《ICP-MS 結(jié)合微區(qū) XRF 法分析海帶中無機(jī)元素含量及分布》一文中作者以微波消解法進(jìn)行樣品前處理，ICP-MS結(jié)合液相色譜法( HPLC) 測(cè)定海帶無機(jī)元素含量及不同砷形態(tài)含量，運(yùn)用布魯克微區(qū) XRF M4 Tornado探討無機(jī)元素在海帶體內(nèi)的分布特征及富集規(guī)律，以期為海帶的食用及藥用與質(zhì)量控制提供依據(jù)。

作者選用新鮮樣品 K12( 福建霞浦)，擦凈表面水分及雜質(zhì)，選取肉質(zhì)較厚部分，用陶瓷刀片切成厚度約為 6 mm 的剖面，將樣品平整固定于樣品臺(tái)上，設(shè)置步長(zhǎng)10 μm。使用布魯克微區(qū) XRF M4 Tornado對(duì)海帶橫截面樣品進(jìn)行面掃，得到光譜圖及元素分布圖。不同顏色代表不同元素種類，顏色越深則表示相應(yīng)元素含量越高。分析文章中其他實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品含量較高的元素 Mg、Fe、Sr、Al、As、Cr、Cu、Pb，發(fā)現(xiàn)元素 As 和 Pb( 圖 1E、H) 分布特征明顯，均表現(xiàn)出由表皮向內(nèi)部擴(kuò)散的趨勢(shì)；元素 Fe、Cu( 圖 1B、G) 多分布在表皮，向內(nèi)擴(kuò)散的趨勢(shì)并不明顯；元素 Mg、Sr、Al( 圖 1A、 C、D) 遍布在樣品內(nèi)部，無擴(kuò)散趨勢(shì)；元素 Cr( 圖 1F) 在樣品內(nèi)部零星分布，無擴(kuò)散趨勢(shì)。

M4 Tornado

通過布魯克微區(qū) XRF M4 Tornado軟件自帶算法對(duì)每個(gè)掃描點(diǎn)進(jìn)行歸一化半定量處理，可得8 種無機(jī)元素的相對(duì)含量高低（圖2），與前文中采用 ICP-MS 對(duì) K12 樣品無機(jī)元素含量測(cè)定結(jié)果一致，表明運(yùn)用該方法測(cè)得特定元素的定量百分比準(zhǔn)確度較高。該方法對(duì)于植物樣品中特定元素的分布特征具有良好的指示作用，經(jīng)過半定量歸一化計(jì)算后，可獲得特定元素含量的相對(duì)比較信息，對(duì)植物體元素分布及含量分析具有實(shí)用性。

A．鎂; B．鐵; C．鍶; D．鋁; E．砷; F．鉻; G．銅; H．鉛; I．海帶橫截面( bars= 600 μm) 。

圖1 海帶橫截面中不同元素的分布特征

圖2 海帶橫截面中無機(jī)元素相對(duì)含量

布魯克M4 Tornado微區(qū)X射線熒光光譜儀測(cè)試時(shí)樣品無需復(fù)雜前處理、對(duì)較大面積樣品可一次性解析多個(gè)元素的分布含量信息，目前已成為植物樣品中元素原位分布分析的快速有效方法。將微區(qū) XRF 技術(shù)與 ICP-MS 等技術(shù)相結(jié)合，對(duì)樣品進(jìn)行多元分析，也為進(jìn)一步探究樣品元素組成及分布分析提供了方法借鑒。

參考文獻(xiàn)：

 [1] 李海洋, 郭盛, 嚴(yán)輝,等. ICP-MS結(jié)合微區(qū)XRF法分析海帶中無機(jī)元素含量及分布[J]. 中國(guó)中藥雜志, 2022, 47(2):9.