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
电感耦合等离子体-原子发射光谱法
测定滇龙胆中的镉和铅①
① 科技部“十一五”支撑专项 ( 2006BA106A12-13) ;云南省重大专项资助项目 ( [2007 ]1718)
② 联系人 ,电话: ( 0871) 8060003;手机: ( 0) 13888872457; ( 0) 13888466219; E-mail: jyzh ang2008@ 126. com; jinhang@ sina. com
作者简介:金航 ( 1964— ) ,男 ,昆明市人 ,副研究员 ,主要从事药用植物种质资源评价研究工作。
收稿日期: 2010-01-04;接受日期: 2010-01-29
金 航　王元忠　杨维泽　杨美权　赵振玲　张智慧
刘大会　吴丽华　刘 莉　张金渝②
(云南省农业科学院药用植物研究所　昆明市白云路 761号　 650223)
摘　要　利用电感耦合等离子体 -原子发射光谱法 ( ICP-AES)测定滇龙胆中重金属元素 Cd和 Pb,比
较了干灰化法和湿化法 2种样品处理方法对分析结果的影响 ,并测定了云南一些地区滇龙胆中的 Cd和 Pb
含量。 结果表明: 采用电感耦合等离子体原子发射光谱法检测滇龙胆中的 Cd和 Pb,最低检出限 ( DL )分别
为 1. 43ng· mL- 1和 1. 16ng· mL- 1;相对标准偏差 ( RSD)分别为 4. 37%和 4. 05% ;回收率分别为 96. 25%和
92. 25%。利用湿法消解样品 ,精密度好 ,回收率高 ,优于干灰化法。干灰化法适合测定滇龙胆中 Pb,但不适
合测定 Cd,其回收率仅为 0. 2%。用湿法消解样品 ,测定不同产地滇龙胆的 Cd和 Pb含量 ,结果表明:所测地
区滇龙胆的 Cd, Pb含量大大低于《中华人民共和国药典》 ( 2005)规定的中药材重金属含量标准 ,符合 GAP
生产的要求。
关键词　电感耦合等离子体 -原子发射光谱法 ;滇龙胆 ;镉 ;铅
中图分类号: O657. 31　　　文献标识码: B　　　文章编号: 1004-8138( 2010) 05-1871-04
1　引言
重金属含量是中药材出口的重要指标之一 ,重金属的测定方法有原子吸收法、电感耦合等离子
体 -原子发射光谱法 ( ICP-AES)、电感耦合等离子体-质谱法 ( IC P-M S)等。 IC P-AES是自上世纪 70
年代以来在国外发展起来的一种元素分析方法 ,具有快速、准确、灵敏度高、干扰少和多元素同时分
析等特点 ,已广泛应用于工业、农业、环境、医学等各个领域 [1 ] ,目前已被越来越多地用于中药材微
量元素及重金属元素的检测。
滇龙胆 (Gentiana rigescens Franch. )是龙胆科龙胆属植物 ,别称坚龙胆、南龙胆、青鱼胆、蓝花
根、雪山苦草 (云南 )等 [2, 3 ] ,主要分布于云南、四川、贵州 ,在昆明周边地区 ,如小哨、寻甸、筇竹寺等
地均有分布。 生于海拔 1900— 2500m的林下空地。
滇龙胆是重要的药用植物 ,其干燥根及根茎入药 ,其主要有效成分为龙胆苦甙。滇龙胆味苦 ,性
寒 ,归肝、胆经。能清热燥湿 ,泻肝定惊。现代研究表明 ,滇龙胆具有多种药理作用和临床应用价值。
具有保肝、健胃、抗甲亢等药理作用。 常用于治疗肝胆疾病、皮肤病、急性咽炎、慢性支气管炎、呼吸
道感染等疾病。 是龙胆泻肝颗粒、龙胆注射液等常用中成药的主要成分 ,同北龙胆 (粗糙龙胆
G. scabra Bge.、条叶龙胆 G.manshurica Kitag.、三花龙胆 G. trif lora Pall. )一起作为龙胆被 2005版
国家药典收载 [ 2, 3]。目前利用 ICP-AES测定滇龙胆中 Cd和 Pb含量还未见报道。因此 ,本文建立了
一种快速 ,准确、简便的测定滇龙胆中 Cd和 Pb含量的方法。
2　实验部分
2. 1　仪器及工作条件
FA1004B万分之一天平 (北京陆希科技有限公司 ) ; ICP7500电感耦合等离子体原子发射光谱
仪 (日本岛津公司 ) ;仪器工作条件:入射功率 1. 2kW ,反射功率 < 5W;载气流量 1. 0L· min- 1;辅助
气流量 1. 5L· min- 1;冷却气流量 10. 5L· min- 1;观察高度 15mm;积分时间20s;光栅刻线 1920条·
mm
- 1
:玻璃气动雾化器及双筒雾室。
2. 2　试剂
镉、铅标准溶液 (国家标准物质中心 , 1mg· mL- 1 ): 分别溶解 1. 000g高纯金属镉、铅于少量盐
酸中 ,在水溶上蒸开后 ,加入 5mL盐酸 ,再蒸干。加数滴盐酸和水溶解 ,用去离子水稀释至 1000mL。
HNO3、 HClO4为优级纯。 实验用水为双蒸水。
2. 3　药材
滇龙胆 (Gentiana rigescens Franch. )样品采自楚雄大姚、怒江泸水老窝镇、怒江泸水分水岭、临
沧云县卡房、昆明寻甸柯渡、大理大马厂后山、保山龙陵龙新、红河蒙自五里冲、临沧大寨镇箐门口
村、贵州省大方县羊场等地区。
2. 4　样品溶液的制备
将各地区滇龙胆样品用自来水冲洗干净 ,再用双蒸水清洗 ,自然阴干至约失重 80% ,于 80℃烘
至恒重 ,将恒重的滇龙胆样品用不锈钢粉碎机粉碎 ,并过 80目的尼龙筛 ,样品用封口袋保存并放置
于干燥、阴凉处。
2. 4. 1　干法消解
分别称取滇龙胆样品 1. 0000 g左右 ,放置于坩埚内 ,在电热炉上加热使其碳化后 ,放入马弗炉
中 , 500℃灰化 6h,冷却后 ,加入 1mL浓 HNO3使残渣溶解 ,然后转入 25mL的容量瓶中 ,用双蒸水冲
洗干净并定容 ,待测。 以不加样品同法操作的溶液作空白溶液 [4 ]。
2. 4. 2　湿法消解
分别称取滇龙胆样品 1. 0000g左右 ,加入 HNO3∶ HClO4 ( 4∶ 1)混合酸 10mL,先浸泡过夜 ,中
间摇动数次 ,于第二天在消煮炉上进行消煮 ,先 100℃低温消煮 1h,溶液变为澄清后 ,高温 250℃消解
4h ,直到冒出大量白烟 ,溶液变为无色透明 ,约剩 1— 2mL为止。将溶液转入 25mL容量瓶中 ,用双蒸
水冲洗干净并定容 ,待测。 以不加样品同法操作的溶液作空白溶液 [5 ]。
3　结果与讨论
3. 1　校准曲线的绘制
采用 Cd, Pb标准储备液 ( 1. 0mg· mL- 1 ) ,先配制成 20μg· mL- 1的过渡溶液 ,再配制成为 Pb为
1μg · mL- 1 , Cd 为 2μg· m L- 1的中 间溶 液。 校准 曲 线的 浓度 范 围 Cd 和 Pb 均 为
0, 0. 01, 0. 10μg· mL- 1和 0. 20μg· mL- 1。在上述浓度范围内 , Cd、 Pb线性关系良好 ,其相关系数均
在 0. 999以上。结果见表 1。
3. 2　分析谱线的选择
选择分析元素的谱线时 ,要根据谱线的灵敏度和受干扰的情况来确定。尽量选择灵敏度高且干
扰少的谱线作分析线。 本文选择的分析线见表 1。
表 1　回归方程及相关系数
元素 分析线 ( nm) 回归方程 相关系数
Cd 226. 5 I= 6. 6593d+ 0. 0549 0. 9998
Pb 220. 4 I= 0. 3245d+ 0. 0357 0. 9999
3. 3　仪器的检出限、精密度和回收率实验
将样品平行测定 10次 ,以 3倍标准偏差 ( 3e)作检出限 ,结果表明 ,各元素的检出限都很低 , RSD
1872 光谱实验室 第 27卷
均小于 5%。在测定前向样品溶液中加入一定量的标准溶液 ,进行仪器的回收实验 ,结果表明 ,回收
率 Cd为 96. 25% , Pb为 92. 25% ,准确度好 (见表 2)。
表 2　检出限、精密度和回收率实验 (n= 10)
元素 测定值
(μg· mL- 1 )
检出限
( ng· mL- 1 ) 相对标准偏差 (% ) 回收率 (% )
Cd 0. 0563 1. 43 4. 37 96. 25
Pb 0. 0381 1. 16 4. 05 92. 25
3. 4　方法的精密度及准确度实验
3. 4. 1　方法的精密度
用同一种样品设置 6个重复 ,进行该方法的精密度实验 ,结果见表 3。湿法消解样品的 RSD: Cd
为 4. 37% , Pb为 4. 05% ;干法消解样品 Cd的 RSD为 13. 31% ,不符合要求 , Pb为 5. 96% 。
表 3　不同消解方法的精密度 (n= 6)
方法 元素 相对标准偏差 (% )
湿法消解 Cd
Pd
4. 37
4. 05
干法消解 Cd
Pb
13. 31
5. 96
3. 4. 2　方法的准确度实验
在样品处理前加入一定量的标准溶液 ,进行方法的回收实验 ,由表 4看出:湿法处理样品优于
干灰化法。湿法消解样品测定的 Cd和 Pb回收率高 ,准确度好 ,而干灰化法处理样品中 Cd有一定的
损失 ,回收率为 0. 2% 。因此干灰化法处理样品不适合测定滇龙胆中的 Cd,但适合测定滇龙胆中的
Pb。
表 4　不同消解方法的准确度实验
方法 元素 测定值
(μg· mL- 1 )
加入量
(μg· mL- 1)
总含量
(μg· mL- 1)
回收率
(% )
湿法消解 Cd
Pb
0. 0002
0. 0422
0. 0080
0. 0400
0. 0079
0. 0791
96. 25
92. 25
干法消解 Cd
Pd
0. 0000
0. 0177
0. 0080
0. 0400
0. 000016
0. 0481
0. 20
76. 00
3. 5　样品的测定
根据《中华人民共和国药典》
( 2005)规定的重金属含量标准 , Pb≤
5. 0mg· kg- 1 , Cd≤ 0. 3mg· kg- 1 [6 ]。
从表 5可以看出 ,所测滇龙胆中的重
金属 Pb, Cd含量均大大低于国家药
典规定标准。滇龙胆样品中 Cd含量
范围为 0. 0133— 0. 1624mg· kg- 1 ,
远 低 于 国 家 规 定 标 准
0. 30mg· kg- 1; Pb 含 量 范 围 为
0. 2654— 2. 5432mg· kg- 1 ,大大低
于国家标准 5mg· kg- 1。
表 5　滇龙胆中镉和铅元素含量　 (mg· kg- 1 )
样品来源 Cd Pb
楚雄大姚 0. 1426 2. 0017
临沧大寨镇箐门口村 0. 1027 1. 6933
怒江泸水老窝镇 0. 1388 2. 1107
怒江泸水分水岭 0. 1624 0. 9980
昆明寻甸柯渡 0. 0133 0. 2654
临沧云县卡房 0. 0994 1. 8723
大理大马厂后山 0. 0247 0. 5573
保山龙陵龙新 0. 0879 1. 2547
红河蒙自五里冲 0. 1106 2. 5432
贵州省大方县羊场 0. 1233 2. 2350
1873第 5期 金航等:电感耦合等离子体 -原子发射光谱法测定滇龙胆中的镉和铅
3. 6　讨论
( 1)重金属 Cd是已知的最易在体内长期蓄积的毒物 , 1992年被国际癌症研究中心 ( IARC)确
认为 IA级致癌物 ,被美国毒物管委会 ( ATSDR)列为第 6位危害人体健康的有毒物质 [7 ]。Pb是一种
人体非必需的最常见的具有神经毒性的重金属元素 ,它对人体的健康影响是全身性的 ,多系统的 ,
其中神经系统、血液和造血系统最为敏感 [7 ]。重金属元素对人体危害严重 ,因此在中药材的出口中
被严格限制。近年来 ,中药材重金属问题严重影响了我国中药的出口。本文确定了利用电感耦合等
离子体 -原子发射光谱法测定滇龙胆中 Cd、 Pb的方法。利用湿法消解法处理样品要优于干灰化法 ,
干灰化法适合测定滇龙胆中的 Pb,但不适合测定滇龙胆中的痕量 Cd。
( 2)通过测定 ,可以看出云南产滇龙胆中重金属元素 Cd、 Pb含量均大大低于《中华人民共和国
药典》 ( 2005)规定的重金属含量标准 ,云南作为中草药的主产区 ,在 Pb、 Cd含量方面符合 GAP生产
要求。
参考文献
[1 ]和丽忠 ,张小林 ,陈锦玉等 . ICP-AES法同时测定烟草中多种元素 [ J].西南农业学报 , 1998, 11( 1): 120.
[2 ]国家药典委员会编 .中华人民共和国药典 (一部 ) [M ].北京:化学工业出版社 , 2005. 64.
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[5 ]王小平 .不同分解方法对 IC P-AES测定植物样品中元素含量的影响 [ J].光谱学与光谱分析 , 2005, 25(4) : 563.
[6 ]国家药典委员会 .中国药典 [M ] .北京:化学工业出版社 , 2005.
[7 ]陆龙根 .植物类中药材中砷、镉和铅的含量及安全性评价 [ J ].微量元素与健康研究 , 2003, 20( 1): 51.
Study on the Determination of Cd and Pb inGentiana Rigescens Franch.
by ICP-AES
JIN Hang　W ANG Yuan-Zhong　 YANG Wei-Ze　 YANG Mei-Quan　 ZHAO Zhen-Ling
ZHAN G Zhi-Hui　 LIU Da-Hui　WU Li-Hua　 LIU Li　 ZHANG Jin-Yu
( Inst itute of Med icinal Plant ,Yunnan Academy of A gricultural Sciences, Kunmin g 650223, P. R.China )
Abstract　 A method w as developed for the determination of Cd and Pb by ICP-AES. The
sample w as t reated w ith w et dig estion and dry ash method, and the tw o methods w ere compared.
The contents o f Cd and Pb in Gentiana rigescens Franch. g row n in some areas o f Yunnan w ere
determined. The resul ts show ed tha t i t is satisfactory to apply ICP-AES to the determina tion of
Cd and Pb wi th the detection limi ts ( DL) of 1. 43ng· m L- 1 and 1. 16ng· m L- 1 , the precision
va lues ( RSD) of 4. 37% and 4. 05% , and the recoveries o f 96. 25% and 92. 25% respectiv ely. The
w et dig estion method is bet ter than the dry ash method for i ts low er RSD and higher recoveries.
The dry ash method is sui table for the determination of Pb, but not suitable for the determination
o f Cd due to it s low recoveries. The results also show tha t the contents of Cd and Pb in Gent iana
rigescens Franch. are low er than the standa rd of“ Chinese Pha rmacopoeia ( 2005)” , a nd the method
meets the standa rd of GAP production.
Key words　 ICP-AES; Gentiana Rigescens Franch. ; Cd; Pb
1874 光谱实验室 第 27卷