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原子吸收光谱法测定番石榴果中微量元素



全 文 :原子吸收光谱法测定番石榴果中微量元素
黄际薇,张永明,黄亚非 (中山大学附属第三医院,广东广州 510630)
摘要 [目的]建立番石榴果中微量元素的测定方法。[方法]采用火焰原子吸收光谱法测定 Cu和 Zn的含量,用石墨炉法测定 Pb、Cd、
Cr、Ni、As和 Hg的含量。[结果]所有样品中 Cu的含量最高,Zn、Cr、As、Ni、Pb、Cd和 Hg的含量次之。火焰法测定 Cu和 Zn的加样回收
率为 99. 2% ~100. 4%,石墨炉法测定 Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg的加样回收率为 97. 6% ~102. 1%,精密度均小于 4. 46%。[结论]方法简
单、快速、灵敏、准确,可用于番石榴果中微量元素含量的测定。
关键词 番石榴;原子吸收光谱法;微量元素
中图分类号 S662. 1 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)26 -15929 -03
Determination of the Trace Elements in Psidium guajava L. Fruits by Atomic Absorption Spectrometry
HUANG Ji-wei et al (The Third Affiliated Hospital,Sun Yat-sen University,Guangzhou,Guangdong 510630)
Abstract [Objective]To establish a method for determining the trace elements in Psidium guajava L. fruits.[Method]Cu and Zn were deter-
mined by FAAS and Ni,Cr,Pb,As,Cd and Hg by GFAAS.[Result]Among these samples,content of Cu was the highest,while contents of Zn,Cr,
As,Ni,Pb,Cd and Hg were lower. The recoveries for Cu and Zn were found in the range of 99. 2% -100. 4%,and that for Pb、Cd、Cr、Ni、As and
Hg were found among the range of 97. 6% -102. 1%,with all the values of RSD less than 4. 46% .[Conclusion]This method was simple,rapid,
sensitive and accurate. It could be used for determining the content of trace elements in Psidium guajava L. fruits.
Key words Psidium guajava L.;Atomic absorption spectrometry;Trace elements
基金项目 广东省中医药局基金项目(402012)。
作者简介 黄际薇(1969 -) ,女,四川成都人,副主任药师,硕士,从事
中药学研究,E-mail:ykhjw@ 163. com。
收稿日期 2011-06-07
番石榴 Psidium guajava L. 为桃金娘科植物,又名番桃
树、鸡屎果、番桃等。其根具有收涩止泻,止痛敛疮等功效,
主治泻痢、脘腹疼痛、脱肛、牙痛、糖尿病、疮疡、蛇咬伤等症;
叶具有燥湿健脾、清热解毒等功效,主治泻痢、胃脘痛、湿疹、
疔疮肿毒、跌打肿痛、外伤出血、蛇虫咬伤等症[1];番石榴果
实味甘、涩,性温,主治急性胃肠炎、痢疾腹泻、小儿疳疾等
症[2]。日本科学家在动物试验中证明,番石榴具有降血糖作
用。用番石榴来治疗糖尿病,在国外已有十几年的历史[2]。
番石榴果实提取物中的甲醇组分具有较强的抗水肿、抗急慢
性炎症、镇痛、解热及抗关节炎作用[3]。国内外对番石榴的
研究报道很多[4 -8],但对其微量元素的研究很少。试验采用
原子吸收光谱法(AAS)对不同产地的 5 份番石榴果中 Cu、
Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg 8种微量元素含量进行了测定,旨
在对番石榴果的药用及食用价值提供一定参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 主要研究对象。番石榴于 2010 年 6 ~ 9 月采集于全
国各地,每份样品均取 5 个成熟果实以保证其具有代表性,
见表 1。
表 1 试验材料
Table 1 Materials used in this study
样品编号
No. of samples
采集地
Sampling site
1 福建
2 广西
3 江西
4 湖南
5 广东
1. 1. 2 主要仪器。Z-2000原子吸收分光光度计、8种元素的
空心阴极灯、自动进样器、Z-2000 软件,购自日本 Hitachi 公
司;热解石墨管,购自日本日立公司;电热板,由上海亚荣仪
器厂生产;艾柯超纯水机,购自杭州永吉达净化科技有限公
司;GR-200电子天平,购自日本 AND公司。
1. 1. 3 主要试剂。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg元素的标
准溶液(国家标准溶液) ,由国家钢铁材料测试中心钢铁研究
总院提供;HNO3,HClO4,浓度 10. 0% NH4H2PO4 水溶液,超
纯水(18. 2 MΩ) ,所用试剂均为优级纯,市售。
1. 2 方法
1. 2. 1 标准溶液的制备。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg标
准储备液的质量浓度均为 1 mg /ml,使用时分别取适量的标
准液,用超纯水逐级稀释成所需质量浓度(表 2)。
表 2 8种元素标准溶液配制方法
Table 2 Preparation of the standard solution of eight elements
标准液
Standard
solution
质量浓度∥μg /ml
Mass concertration
Cu Zn
质量浓度∥ng /ml
Mass concertration
Pb Cd Cr Ni As Hg
STD0 0 0. 5 0 0 0 0 0 0
STD1 5 1. 0 5 1 2. 5 5 5 1
STD2 10 2. 0 10 2 5. 0 10 10 2
STD3 20 4. 0 20 4 10. 0 20 20 4
注:标准液为质量浓度。
Note:The standard somtion is mass concertration
1. 2. 2 供试品溶液的制备。将材料清洗干净,用超纯水冲
洗 3 ~4次,60 ~70 ℃条件下烘干,粉碎,过80目筛,于105 ℃
下烘至恒重,精确称取上述样品 3份,各 0. 5 g,分别置于 100
ml聚四氟乙烯烧杯中,加入 25 mlHNO3-HCl04(4∶1)溶液,盖
上表面皿,浸泡过夜,然后在电热板上加热消解至澄清透明
近干为止,冷却后转移至 50 ml容量瓶中,用超纯水定容,同
时做样品空白。
1. 2. 3 原子吸收分光光度计的工作条件。以空气 -乙炔火
焰法测定 Cu和 Zn的含量,仪器的工作条件见表3;以石墨炉
法测定 Pb、Cd、Cr、Ni、As 和 Hg 的含量,仪器的工作条件见
表 4。
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(26):15929 - 15931 责任编辑 石金友 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.26.212
表 3 测定 Cu和 Zn等元素时仪器的工作条件
Table 3 Working conditions of the instrument for determining Cu and Zn
元素
Element
波长
Wavelength∥nm
灯电流
Lamp current∥mA
狭缝宽度
Slit width∥nm
空气流量
Air flow∥L /min
乙炔流量
Acetylene flow∥L /min
积分时间
Integral time ∥s
Cu 324. 8 5. 0 0. 75 15. 0 2. 0 5. 0
Zn 213. 9 5. 0 0. 75 15. 0 1. 8 5. 0
表 4 测定 Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg时仪器的工作条件
Table 4 Working conditions of the instrument for determining Pb,Cd,Cr,Ni,As and Hg
元素
Element
波长
Wavel-
ength
∥nm
灯电流
Lamp
current
∥mA
干燥 1 Dry 1
温度
Temperature∥℃
时间
Time∥s
干燥 2 Dry 2
温度
Temperature∥℃
时间
Time∥s
灰化 Ashing
温度
Temperature∥℃
时间
Time∥s
原子化 Atomization
温度
Temperature∥℃
时间
Time∥s
Pb 283. 3 7. 5 80 16 140 16 350 15 1 900 5
Cd 228. 8 7. 5 80 40 140 40 300 20 1 500 5
Cr 359. 3 7. 5 80 40 140 40 700 20 2 600 5
Ni 232. 0 10. 0 80 40 140 40 1 000 20 2 700 5
As 193. 7 12. 0 80 40 140 40 400 20 2 500 5
Hg 253. 7 12. 0 80 40 140 40 150 20 1 500 5
1. 2. 4 线性范围。按表 3、4 仪器工作条件,分别测定各标
准系列溶液并算出回归方程和相关系数。
1. 2. 5 检出限测定。采用空白的对照溶液,按 10 次测得的
吸光度标准偏差的 3倍与工作曲线斜率的比值进行计算。
1. 2. 6 精密度试验。取 5号样品的供试品溶液,重复进样 6
次,记录吸光度。
1. 2. 7 稳定性试验。取 5 号样品的供试品溶液,分别于 0、
2、4、6、8、16和 24 h测定 Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg元素
的稳定性。
1. 2. 8 重现性试验。制备6份5号样品的供试品溶液,利用
火焰法测定 Cu和 Zn 的重现性;利用石墨炉法测定 Pb、Cd、
Cr、Ni、As和 Hg元素的重现性。
1. 2. 9 加样回收试验。在 5号样品的供试品溶液中加入适
量的已知质量浓度对照品溶液,依法连续测定 5 次,分别确
定 Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg元素的回收率。
1. 2. 10 不同产地番石榴果中微量元素的含量测定。按表
3、4的工作条件测定来自不同产地 5份样品的 8种微量元素
的含量,测定 Pb、Cd 时加浓度 10. 0% NH4H2P4 作为机体改
进剂。
2 结果与分析
2. 1 线性范围 结果表明,各元素的相关系数为 0. 995 4 ~
1. 000 0(表 5) ,在该工作范围内各元素线性关系良好。
2. 2 检出限测定 结果表明,利用火焰法(FAAS)测定 Cu
和 Zn 的检出限为 0. 005 ~ 0. 010 mg /ml。;利用石墨炉法
(GFAAS)测定 Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg的检出限为 0. 2 ~ 2. 5
μg /ml(表 5)。
表 5 8种微量元素的线性回归方程、检出限、相关系数
Table 5 Linear regression equations,detection limits,correlation coefficients of 8 trace elements
元素
Element
线性回归方程
Linear regression equation
检出限
Determination limit
r
回收率
Recoveries∥%
精密度 RSD∥%
Cu Y =0. 029 1X +0. 001 0 0. 010 0. 999 5 99. 2 1. 47
Zn Y =0. 307 0X +0. 000 9 0. 005 1. 000 0 100. 4 2. 65
Pb Y =0. 007 0X +0. 002 0 2. 500 0. 998 8 102. 1 4. 46
Cd Y =0. 079 9X +0. 004 6 0. 200 0. 999 2 98. 3 2. 96
Cr Y =0. 022 2X +0. 009 2 1. 000 0. 995 4 98. 0 2. 57
Ni Y =0. 026 9X +0. 011 3 1. 000 0. 996 3 101. 8 4. 11
As Y =0. 026 9X +0. 011 3 1. 000 0. 996 3 98. 7 1. 67
Hg Y =0. 026 9X +0. 026 4 0. 5 0. 999 5 97. 6 1. 74
2. 3 精密度 利用火焰法测定 Cu 和 Zn 的 RSD 为
1. 47% ~2. 65%;利用石墨炉法测定 Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg
的 RSD为 1. 67% ~4. 46%(表 5) ,结果表明精密度良好。
2. 4 稳定性 利用火焰法测定 Cu 和 Zn 的 RSD 为
1. 31% ~2. 73%;利用石墨炉法测定 Pb、Cd、Cr、Ni、As和 Hg
的 RSD为 2. 10% ~4. 78%,结果表明供试品溶液在 24 h内
稳定。
2. 5 重现性 利用火焰法 Cu 和 Zn 的 RSD 为 1. 34% ~
2. 91%;利用石墨炉法测定 Pb、Cd、Cr、Ni、As和Hg的 RSD为
2. 03% ~4. 86%(n =5)。结果表明供试品溶液重现性良好。
2. 6 加样回收率试验 利用火焰法测定 Cu和 Zn的回收率
为 99. 2% ~100. 4%;利用石墨炉法测定 Pb、Cd、Cr、Ni、As和
Hg的回收率为97. 6% ~102. 1%(表5)。结果表明该方法简
单、快速、灵敏、准确,适用于番石榴果中微量元素含量的
测定。
2. 7 样品含量测定 测定结果见表 6。由表 6可以看出,番
石榴果的微量元素含量比较高,各微量元素平均量由高到低
依次为 Cu > Zn > Cr > As > Ni > Pb > Cd > Hg。
03951 安徽农业科学 2011 年
表 6 5份番石榴果微量元素的量(n =5)
Table 6 Contents of trace elements in five Psidium guajava L. fruit samples (n =5)
编号 No.
质量分数 Content∥mg /kg
Cu Zn Cd Pb Cr Ni As Hg
1 5. 922 3. 750 0. 033 0. 083 0. 233 0. 147 0. 129 0. 007 2
2 5. 722 4. 750 0. 049 0. 023 0. 292 0. 156 0. 214 0. 007 8
3 7. 212 4. 450 0. 043 0. 043 0. 275 0. 122 0. 129 0. 009 1
4 7. 531 4. 670 0. 041 0. 035 0. 253 0. 115 0. 153 0. 002 8
5 7. 065 4. 550 0. 016 0. 024 0. 125 0. 134 0. 105 0. 002 8
平均值 Mean 6. 691 4. 430 0. 036 0. 042 0. 236 0. 135 0. 146 0. 005 9
试验结果显示,不同产地药材中所含的同种元素含量存
在着较大差异。来源于 5个不同产地的番石榴果中,湖南番
石榴的 Cu含量为 7. 531 mg /kg,而广西番石榴的 Cu含量仅
为 5. 722 mg /kg,表明不同地区番石榴果中微量元素的含量
存在一定的差异,可能与不同地区土壤中元素含量的差异
有关。
3 讨论
微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合,可形成
酶、激素、维生素等生物大分子,无论是必须元素还是有益元
素,都发挥着重要的生理生化功能。微量元素与化学物质结
合或直接参与体内一系列生化反应,进而发挥药性,产生临
床疗效[9]。例如锌对人体免疫系统和防御功能具有重大作
用,是维持生命活动的关键因子[10],缺锌可使骨骼生长延
迟[11]。铜是人体必需的微量元素,过量的铜又会影响健
康[12]:肝脏病患者血清中铜锌含量比高于正常人[13],而糖尿
病患者中铜含量比正常人高[14]。国家食品污染物限量标准
(GB 2762 -2005)[15]:铜≤10. 00 mg /kg;锌≤5. 00 mg /kg;镉
≤0. 05 mg /kg;铅≤0. 10 mg /kg;铬≤0. 50 mg /kg。按此规
定,试验所用 5份样品的微量元素均未超标,适宜食用。
试验采用原子吸收光谱法测定番石榴果微量元素的含
量,具有快速简便、准确、选择性强、灵敏度高和检出限低等
优点,是当前进行微量元素分析检测的有效方法之一。
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17.
(上接第 15928 页)
通过叶面角质层进入植株,抑制细胞分裂 ,降低光合作用 ,
强烈抑制芽的生长[3]。抑芽丹 1993 年引入我国,作为烟草
抑芽剂在世界上应用已多年,且安全性较高,对人畜低毒,无
刺激性,进入人体后,48 h内即随尿液排出体外,在土壤中极
易被土壤微生物降解,21 d后可降解 50%[4]。该试验首次将
抑芽丹抑蕾技术引入中药材的白术生产中,由于试验没有涉
及到土壤残留与白术商品中的残留研究,因此还需在这些方
面作进一步的研究。
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1395139 卷 26 期 黄际薇等 原子吸收光谱法测定番石榴果中微量元素