全 文 ：第 27卷 ,第 5期 光　谱　实　验　室 Vo l . 2 7 , No . 5
2 0 1 0年 9月 Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory September, 2010
微波消解-氢化物发生-流动注射原子荧光光谱法
测定犁头草等中药材不同部位的硒①
① 陕西省教育厅基金项目 ( 09 JK319) ;安康学院科研资助项目 ( No. 2007AKXY029)
② 联系人 ,手机: ( 0) 18992581037; E-mai l: xjp 731205@ 163. com
作者简介:谢娟平 ( 1972— ) ,女 ,陕西省宝鸡市人 ,硕士 ,研究方向为天然产物分离分析与开发。
收稿日期: 2010-01-06;接受日期: 2010-02-20
谢娟平②　吴 星
(安康学院化学化工系　陕西省安康市育才路 92号　 725000)
摘　要　用微波消解 -氢化物发生 -流动注射原子荧光光谱法测定犁头草、淫羊藿等中药材中硒的含
量 ,并比较测定了各品种不同部位的硒含量差异 ,对样品处理、干扰消除等进行了探讨 ,结果表明 ,本法回
收率为 95. 35%— 102. 90% ,方法的选择性好 ,操作简单 ,适用于常见中药材中微量硒的检测。
关键词　流动注射原子荧光光谱法 ;犁头草 ;中药材不同部位 ;硒 ;微波消解
中图分类号: O657. 31　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1004-8138( 2010) 05-1933-05
1　引言
硒是人体必需的微量元素之一 ,它虽然只占人体重量的 0. 05% ,但与人体的生理功能关系密
切 ,微量元素的缺乏会导致多种疾病 [1 ]。硒有多种免疫与生物学功能 ,尤其是它的预防心血管病、抗
肿瘤、对抗病毒性疾病以及抗衰老等的作用问题 ,近年来特别引起人们的关注。硒对人体的营养作
用以及补硒对某些疾病的防治作用显得愈发重要 [2— 4 ]。 有机硒与药材中的多糖、U-葡聚糖、活性蛋
白质重组结合 ,更有效、更突出地在保健功能以及一些疑难杂症上表现出健康利用价值。对造血能
力、提高免疫能力、抑制肿瘤细胞、促进肿瘤细胞凋亡及护肝保肝等方面有重大作用 [5 , 6]。因此 ,中药
材中硒含量的检测显得越来越重要。 目前测定中药材硒的方法有分光光度法、氢化物发生 -原子吸
收光谱法 ,火焰原子吸收法、比色法、电化学法、气相色谱法、荧光法、氢化物 -原子荧光法 [7— 11 ]。但测
定时样品的处理冷消解时间长或高温消解时会致微量硒的损失 ,此外采用传统的断续流动系统进
样 ,样品的反应和测定时间不同步 ,导致测定结果差异较大 ,本实验首次采用微波消解 -氢化物
发生-流动注射原子荧光光谱法测定犁头草等几种中药材中的微量硒 ,并将其成功的应用于犁头草
等中药材及其不同部位硒含量的检测 ,方法简便、快速 ,也在一定程度上揭示了微量硒在药材不同
品种、不同部位中的积累和分布规律 ,为富硒中药材的开发提供参考。
2　实验部分
2. 1　仪器与试剂
2. 1. 1　仪器
PF6-2非色散原子荧分光光度计 (北京普析通用仪器有限责任公司 ) ; SY2200-T型超声波清洗
仪 (上海声源超声波仪器设备有限公司 )。
2. 1. 2　试剂
硝酸、盐酸为优级纯 ,其余均为分析纯 ( AR) ,高氯酸 ,氢氧化钾 ,硼氢化钾 ,铁氰化钾为分析纯
( AR) ,均来源于天津化学试剂厂。实验用水为三重蒸馏水。
( 1)硒标准储备液 ( 200mg /L ):准确称取 0. 2839g二氧化硒 (分析纯 ) ,溶于 5mL硝酸+ 高氯酸
( 3+ 2) ,在 140℃左右的砂浴上消解至无色 ,然后用 5. 0% HCl定容至 1000mL备用 ,用时逐级稀释 ;
( 2)硼氢化钾溶液:称取 15. 0g硼氢化钾 ( KBH4 ) ,溶于氢氧化钾溶液 ( 0. 5% )中 ,并用 0. 5%氢氧化
钾定容至 1000m L混匀 ; ( 3) 铁氰化钾 ( 1% ): 称取 1. 0000g铁氰化钾 K3 Fe( CN) 6 ,用三重蒸馏水溶
解并定容至 100mL混匀 ; ( 4)氩气:纯度为 99. 99% 。
2. 2　实验方法
2. 2. 1　供试样品及处理方法
取各药材 (药材来源见表 4)于 80℃下烘干 ,粉碎后过 100目筛。准确称取各干燥药材约 0. 5g ,置
于 50mL的锥形瓶中加入混酸 (硝酸+ 高氯酸 3∶ 2) 20mL,超声处理 15min,然后于电热板上加热 ,
温度控制在 160— 180℃之间。至样品清彻透明且冒完白烟 ,说明样品已经消解完全 ,冷却 ,再加入 5.
0mL盐酸溶液 ( 1+ 1)于水浴锅中沸水加热 5min。 冷却至室温 ,过滤于 25mL容量瓶中 ,再加入 1.
0mL的铁氰化钾溶液 ,用三重蒸馏水定容至 25mL,同时做空白对照品备用。
2. 2. 2　样品测定方法
按实验方法处理各药材样品 ,仪器自动计算结果方式测量 ,设定好仪器最佳条件 ,整个测定过
程仪器自动完成。 样品测定结果按以下公式计算:
X= [ (C- C0 )× 0. 025 /m ]÷ 1000
式中: X—— 样品中硒的含量 ( mg /kg ) ; C—— 样品消解液测定浓度 (μg /L) ; C0——样品空白消解液
测定浓度 (μg /L) ; m—— 样品质量 (体积 ) ( g)。
2. 3　仪器工作条件
见表 1。
表 1　仪器工作条件
多道同时点灯 无 负高压 ( V) 280. 00
信道元素 B道: Se 屏蔽气流量 ( m L /min) 600
通道灯电流 ( m A) B主灯: 35　 B辅灯: 30 炉丝亮暗度 3
载气流量 ( m L /min) 300 第二次载液进样量 ( m L) 1. 5
原子化气温度 (℃ ) 180 清洗过程载液进样量 ( m L) 1. 0
第一次载液进样量 ( m L) 1. 5 测量方法 校准曲线法
样品进样量 ( m L) 1. 0 推样时间 ( s ) 20
进样方式 自动进样 读数时间 ( s ) 12
读数方式 面积 标样是否自动配置 是
延迟时间 ( s ) 3
空白判别值 5. 0
3　结果与讨论
3. 1　仪器工作最佳条件
3. 1. 1　还原剂浓度
在氢化物发生原子荧光法中 , KBH4溶液为还原剂 ,其浓度的大小影响氢化物的生成速率。 一
般随着 KBH4溶液浓度增加 ,荧光强度逐渐增大 ,但过高浓度和过低浓度都造成检测信号的波动 ,
1934 光谱实验室 第 27卷
测定的重复性较差。实验发现 ,当 KBH4溶液浓度为 1. 5% (g /mL)时 ,反应完全 ,检出限低 ,精密度
高。
3. 1. 2　灯电流与原子化器高度的选择
灯电流越大 ,荧光强度越大 ,检测灵敏度越高 ,但实验中发现灯电流过大重现性显著降低 ,结合
仪器推荐条件 ,通过实验确定最佳硒空心阴极灯电流为 35m A。 原子化器高度过高或过低 ,散射光
将造成背景读数 ,增加噪声 [6 ]。固定灯电流 ,调节原子化器高度 ,观测荧光强度信号值和稳定性。实
验表明 ,在原子化器高度为 7. 5mm时 ,荧光强度最大且稳定。
按照实验方法 ,设定好仪器最佳工作条件 (见表 1) ,输入测定参数。逐步将炉温升至所需温度 ,
在稳定 30min后开始测量。 连续用硒标准溶液的 1号管进样 ,调节石英炉高度至最佳高度: 7. 5mm
(此高度由实验需要手动微调 ) ,待读数稳定后 ,转入标准系列测量 ,绘制校准曲线。再进入空白值测
量状态 ,用样品空白消解液进样 ,取其均值作为空白值。随后依次测定样品 ,每测不同的样品前用载
液清洗进样器。整个测定过程仪器自动完成。
图 1　校准曲线 /Se
3. 2　校准曲线绘制
取 0. 5mL的硒标准储备液于 100mL容量瓶中 ,用
5. 0%的 HCl溶液稀释至刻度 ,摇匀 ,取 2. 5mL稀释液于另
一个 100mL容量瓶中 ,加入 4. 0mL铁氰化钾溶液 ,同法用
5. 0%的 HCl溶液稀释至刻度线 ,摇匀 ,即为 25μg /L的硒标
准液。取该硒标准液于测试管中 ,放入试管架的 1号杯位 ,清
洗盒和 0号杯位的容器中都装入 5. 0%的 HCl溶液 ,梯度浓
度进样 ,测定 ,绘出校准曲线 (见图 1) ,得到线性方程: I f =
40. 584C+ 5. 6176,相关系数 r = 0. 9993,线性范围
0— 25μg /L。
3. 3　药品用量的选择
实验发现称药量过多在样品的预处理过程中耗时过长 ,损失的有效成分也越多 ,测量的结果误
差明显偏大 ,而用量太少则硒原子蒸汽浓度过小影响荧光值测量 ,实验所用药材取样量在 0. 5g左
右时 ,荧光值强且稳定 ,所以药材用量均控制在 0. 5000g左右。
3. 4　酸度的选择
在盐酸介质中硒的测定灵敏度最高 ,且有利于还原反应和消除干扰。本实验比较了3. 5% , 4% ,
4. 5% , 5. 0%和 5. 5%盐酸溶液作为载液对实验的影响 ,发现 5. 0%盐酸溶液测定灵敏度最高 ,重现
性好。
3. 5　待测样品稳定性的研究
消解采用了 HNO3和 HClO4 ,消解时要尽量将生成的氧化氮赶尽。氧化氮会使硒的荧光强度下
降。此外 ,处理好的样品如不能及时进行上机测试 ,长时间光照或放置可能会影响测试结果。取犁
头草样品 ,按照 2. 2项下实验方法 ,对不同放置时间的药材样品作了比较 ,结果见表 2。
表 2　不同测试时间样品荧光信号值 (n= 3)
If 值 ( x ) 451. 31 437. 28 403. 52 420. 19 368. 25 301. 25
测定时间 (h ) 0 2. 0 6. 0 12. 0 24 36
1935第 5期 谢娟平等:微波消解 -氢化物发生 -流动注射原子荧光光谱法测定犁头草等中药材不同部位的硒
　　由表2可见 ,样品长时间放置后 ,荧光信号值有所降低 ,因此 ,样品制备后最好于 12h内测定 ,效
果最好。
3. 6　不同超声时间处理样品的荧光值
取犁头草样品 5份 ,每份约 0. 5g ,按 2. 2项下方法操作 ,超声时间分别为 10, 15, 20, 25, 30min,
测定 ,比较各消化样品荧光值 ,结果见表 3。
表 3　不同超声时间样品荧光信号值 (n= 3)
If 值 ( x ) 356. 30 427. 18 451. 31 413. 52 421. 20
超声时间 ( min) 10 15 20 25 30
　　表明消解后超声处理 20min,测定效果最好。
3. 7　药材测定结果
按照 2. 2项下实验方法 ,对各药材样品进行测定 ,结果见表 4。
表 4　样品来源及结果 (n= 3)
样品 来源 相对荧光信号值 ( If ) 测定结果 (mg /kg)
野生黄姜 陕西省安康市大同镇 448. 93 1. 0838
犁头草 陕西省安康市镇平县 437. 28 1. 0550
杜仲根 陕西省安康市汉滨区 145. 74 0. 6518
杜仲叶 陕西省安康市汉滨区 145. 74 0. 4465
艾草叶 陕西省安康市汉滨区 145. 74 0. 2738
艾草根 陕西省安康市汉滨区 145. 74 0. 2666
野菊花 陕西省安康市汉滨区 145. 74 0. 1759
茶叶 陕西省安康市紫阳县 117. 02 0. 1412
淫羊藿叶 四川省广元市 80. 05 0. 0967
淫羊藿根 四川省广元市 28. 60 0. 0345
漆子 陕西省安康市大同镇 29. 80 0. 0352
3. 8　测定方法验证
3. 8. 1　检出限
按 2. 2项下的样品消解方法进行 11次全过程空白试验 ,以测定结果标准偏差的 3倍所对应的
值计算方法的检出限为 0. 3μg /L。
3. 8. 2　回收率
取犁头草样品 9份 (每份约 0. 2g ) ,每份加入硒标准溶液 10mL,按 2. 2项下的样品消解方法进行
样品处理 ,测定其荧光值 ,结果见表 5。 根据 9次平行测定结果计算 ,结果回收率在
95. 35%— 102. 90%之间 , RSD= 2. 68% ,说明本法回收率较高 ,准确、可靠 ,可以满足样品测定的要
求。
表 5　回收率测定结果 (n= 3)
样品 药材含硒量
(μg )
加标量
(μg)
测定值
(μg)
回收率
(% )
平均回收率
(% )
RSD
(% )
1 0. 2110 0. 2000 0. 4103 99. 65
2 0. 2110 0. 2000 0. 4026 95. 80
3 0. 2110 0. 2000 0. 4035 96. 25 98. 23 2. 68
4 0. 2110 0. 2000 0. 4028 95. 90
5 0. 2110 0. 2000 0. 4103 99. 65
5 0. 2110 0. 2000 0. 4168 102. 90
5 0. 2110 0. 2000 0. 4123 100. 65
5 0. 2110 0. 2000 0. 4017 95. 35
5 0. 2110 0. 2000 0. 4078 97. 90
1936 光谱实验室 第 27卷
3. 8. 3　精密度
取犁头草样品 5份 (每份约 0. 5 g ) ,按 2. 2项下的样品消解方法平行进行样品处理 ,测定其荧光
值 ,结果 RSD= 0. 86% ,说明本法准确率较高 ,重复性较好 ,可以满足药材测定要求。
4　结论
( 1)通过不同的超声时间和测试时间比较 ,结果表明:采用 HNO3-HClO4混酸 ( 3+ 2)体系消
解 , 160— 180℃大约 2h,再超声 20min,样品的处理时间大为缩短 ,在仪器最佳运行条件下 ,药材样
品中全硒测定的平均回收率为 98. 23%。
( 2) 微波消解 -氢化物发生 -流动注射原子荧光光谱法是一种很好的适合药材中硒含量测定的
方法。 采用此法测定植物样品中的硒 ,操作简单 ,灵敏度高 ,精密度好 ,准确性高 ,检出限较低 ,可用
于基层药材样品中微量元素硒的测定。
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Determination of Selenium Contents from Different Parts of Litou Cao etc.
by Microwave Digestion-Hydride Generation-Flow
Injection Atomic Fluorescence Spectrometry
X IE Juan-Ping　WU Xing
(Depar tment of Chem istry and Engineering , Ankang University , Ankang , Shaanx i 725000,P . R. China )
Abstract　 Contents of selenium o f litou cao etc. w as determined by microw ave dig estion-
hydride generation-f low injection a tomic fluorescence spect rometry . The selenium content of
di fferent par ts o f samples w as compared, and the facto rs o f sample processing , interference
cancel lation w ere discussed. The recovery is 95. 35%— 102. 90% . The method is good fo r
selectivi ty and operation, which is sui table fo r the detection of trace selenium in common Chinese
herbal medicine.
Key words　 Flow Injection Atomic Fluo rescence Spectrometry; Li tou Cao etc. ; Dif ferent
Pa rts o f Chinese Herbal M edicines; Selenium; Microw ave Digestion
1937第 5期 谢娟平等:微波消解 -氢化物发生 -流动注射原子荧光光谱法测定犁头草等中药材不同部位的硒