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微波消解-原子荧光光谱法测定耳草中四种重金属元素含量



全 文 :广东微量元素科学
2013 年 GUANGDONG WEILIANG YUANSU KEXUE 第 20 卷第 6 期
文章编号:1006-446X (2013)06-0019-04
微波消解 -原子荧光光谱法测定耳草中
四种重金属元素含量
蓝海英1 丁冶春2 范小娜1 范会员1 张 超2
(1. 赣南医学院基础医学院,江西 赣州 341000;
2. 赣南医学院药学院,江西 赣州 341000)
摘 要:目的 测定耳草中 4 种金属元素含量。方法 采用微波消解 -原子荧光光谱法测定了中
药材耳草中砷、汞、硒、镉的含量。结果 在最佳实验条件下,砷、汞、硒、镉的检出限分别为
0. 305、0. 016、0. 082、0. 039 ng /mL,样品中 4 种元素的加标回收率在 97. 2% ~ 105. 4%之间。结
论 该法快速、准确、简便且准确度高,为中药材中重金属含量的测定提供了较好的方法。
关键词:微波消解 -原子荧光光谱法;耳草;砷;汞;硒;镉
中图分类号:O 657. 31 文献标识码:A
收稿日期:2013 -05 -11
作者简介:蓝海英(1969—) ,女,江西赣州市人,实验师,主要从事天然药物分析研究。
通讯作者:丁冶春。E-mail:shinespring@ 126. com
Determination of Heavy Metal Elements in Ercao by Using Microwave
Digestion - Atomic Fluorescence Spectrometry
LAN Haiying1,DING Yechun2,FAN Xiaona1,FAN Huiyuan1,ZHANG Chao2
(1. College of Basic Medical Sciences,Jiangxi Ganzhou 341000,China;
2. College of Pharmacy,Gannan Medical University,Jiangxi Ganzhou 341000,China)
Abstract:Objective Ercao four kinds of heavy metals concentrations. Methods The contents of four
elements arsenicum (As) ,mercury (Hg) ,selenium (Se) and cadmium (Cd) in ercao were
determined by using microwave digestion - atomic fluorescence spectrometry. Result The results showed
that under the optimum experimental condition,the detection limits of As,Hg,Se,Cd four elements
were 0. 305,0. 016,0. 082 and 0. 039 ng /mL resp. And their recoveries were 97. 2% ~ 105. 4% .
Conclusions The method is easy,quick,accurate with a higher sensitivity,which can be used in the
quantitative determination of heavy metal elements in Chinese traditional medicines with a satisfactory result.
Key words:microwave digestion - atomic fluorescence spectrometry;ercao;arsenic;mercury;selenium;
cadmium
耳草,又名广州耳草、蜈蚣草、甜草、野甘草等,茜草科,常生于草地、林缘和灌丛中。其
性凉、味苦,清热解毒、凉血消肿,可用于治疗黄疸型肝炎、早期肝硬化、肝区疼痛、小儿惊
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DOI:10.16755/j.cnki.issn.1006-446x.2013.06.003
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风、疳积泻、喉蛾、跌打损伤及毒蛇咬伤等症[1]。耳草为江西及华南地区民间常用草药[2],应
用广泛。但近年来的环境污染问题日益严重,中草药中重金属有毒元素含量也有所提高,这对中
草药的开发和利用造成了一定的障碍[3],也成为安全用药的首要问题。原子荧光光谱法以其灵
敏度高、检测限低、快速简便等优点,在重金属含量检测中应用广泛[4 - 5]。而微波消解技术由于
具有溶样速率快、样品分解完全、样品损失少、空白位低等优点,已越来越多地应用于中药材产
品中痕量元素的测定[6]。本实验采用微波消解 -原子荧光光谱法测定中药材耳草中的重金属砷、
汞、硒、镉的含量,方法快速、准确且灵敏度高,为中药材中重金属含量测定提供了较好的
方法。
1 实验部分
1. 1 仪器与试剂
SK -2003A型双道原子荧光分析仪(北京金索坤技术开发有限公司) ;砷、汞、硒、镉空心
阴极灯(北京有色金属研究总院) ;Multiwave 3000 型 48 位高通量微波消解仪(Anton Paar,奥地
利) ;New Human UP 900 型超纯水器(Human Corporation)。
1 000 μg·mL -1砷、汞、硒、镉标准溶液均来源于国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院,用
时逐级稀释。HCl(优级纯) ,HN03(优级纯) ,KOH、双氧水、硫脲、抗坏血酸(Vc)、重铬酸
钾、氯化钴、KBH4 等试剂均为分析纯,水均为超纯水(18. 3 MΩ·cm)。中草药耳草均购自赣州
市华尔康大药房。
载流液:As:5% HCl — 1% 硫脲 — 1% Vc;Hg:5% HNO3— 0. 05% K2Cr2O7;Se:20%
HCl;Cd:2% HCl — 1% 硫脲 — 50 μg·mL -1 Co2 +。
还原剂:元素不同还原剂的浓度不同,所有还原剂现用现配。As:0. 5% KOH — 1. 5%
KBH4;Hg:0. 5% KOH — 1. 0% KBH4;Se:0. 5% KOH — 1. 0% KBH4;Cd:0. 5% KOH —
1. 5%KBH4。
所有实验器皿在洗净后置于(1 + 1)HNO3 中浸泡 3 d,然后用超纯水多次冲洗,烘干备用。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 仪器工作条件 实验选定的仪器最佳工作条件如表 1 所示。
表 1 测量不同元素时仪器的参数
元 素
负高压
/V
灯电流
/mA
原子化器高度
/mm
载气流量
/(mL·min -1)
屏蔽气流量
/(mL·min -1)
积分时间
/ s
As 260 80 8 600 800 5. 0
Hg 230 30 8 600 800 5. 0
Se 300 80 8 600 800 5. 0
Cd 300 80 8 600 800 5. 0
1. 2. 2 样品的处理 准确称取 0. 400 0 g干燥的耳草粉末于洁净干燥的消解罐中,依次加入 3. 5
mL浓硝酸和 2. 5 mL H2O2(30%) ,放置一段时间后盖上安全阀,放入微波消解仪中,输入微波
加热程序(见表 2) ,加热结束后,取出消解罐冷却至室温后,把样品消解液转移到聚四氟乙烯杯
中,置于电热板上赶酸至 2 mL左右,将溶液移至 50 mL 容量瓶中并用相应载流液物质定容,摇
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匀,备用。同时做试剂空白。
表 2 微波消解条件
步 骤 功率 /W 升温时间 /min 保温时间 /min
1 400 5 10
2 800 5 15
1. 2. 3 工作曲线的绘制 移取 1. 0 mL元素标准液于 100 mL容量瓶中,用超纯水定容,此为 10
μg /mL标准储备液。吸取 0. 5 mL 标准储备液定容至 100 mL 容量瓶中,超纯水定容,此为 50
ng /mL标准使用液。分别吸取 0. 0、0. 5、1. 0、5. 0、10、20 mL标准使用液定容至 50 mL 容量瓶
中,并用相应载流液物质定容,得到质量浓度为 0. 0、0. 5、1. 0、5. 0、10、20 ng /mL 4 种元素
的标准溶液。各元素系列标准溶液配置后放置 30 min、后测定荧光强度,分别绘制 As、Hg、Se、
Cd的标准工作曲线。
2 结果与讨论
2. 1 标准工作曲线及检出限
根据标准曲线的绘制方法,测定相应的荧光强度值,得 As 回归方程为:If = 136. 766 8 C +
128. 672 3(r = 0. 999 9) ;Hg的回归方程为:If = 91. 186 9 C + 265. 946(r = 0. 999 6) ;Se的回归
方程为:If = 11. 891 9 C + 1 428. 568(r = 0. 997 2) ;Cd的回归方程为:If = 50. 291 8 C + 392. 606
(r = 0. 999 8)。
按所设仪器参数,用空白溶液连续测定 11 次,其结果的 3 倍标准差所对应的浓度值即为检
出限。按本方法计算各元素的检出限,其结果为:As:0. 305 ng /mL;Hg:0. 016 ng /mL;Se:
0. 082 ng /mL;Cd:0. 039 ng /mL。
2. 2 样品中各元素含量的测定
确定标准曲线后,把待测溶液依次测试,所得结果乘以 50 后除以所称量物质的质量即得每
1 g中草药中含有各元素的质量。耳草中砷、汞、硒、镉元素的质量分数见表 3。
表 3 耳草中 As,Hg,Se,Cd的质量分数 单位:ng /g
样 品 As Hg Se Cd
耳 草 141. 36 65. 67 132. 60 78. 45
从表 3 可见,耳草中砷、汞、镉的含量均低于 《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中
的限量标准[7]w(As)≤2. 0 mg /kg,w(Hg)≤0. 2 mg /kg,w(Cd)≤0. 3 mg /kg。
2. 3 精密度试验
取样品,按照各元素选定的仪器最佳工作条件的测定方法分别测定,求出 6 次测定结果的相
对标准偏差。各元素的 RSD分别为:As:1. 95%、Hg:4. 66%、Se:2. 42%、Cd:3. 87%。
2. 4 加标回收实验
为了验证试验的准确性,对样品进行了加标回收试验,这 4 种元素的回收率在 96. 3% ~
105. 5%之间,其结果见表 4,表明本实验方法可靠。
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表 4 样品的加标回收 单位:ng /mL
元 素 加标前测定值 加标量 加标后测定值 回收率 /%
As 1. 131 1. 000 2. 117 98. 6
Hg 0. 525 0. 500 1. 052 105. 4
Se 1. 060 1. 000 2. 051 99. 1
Cd 0. 627 0. 500 1. 113 97. 2
3 结 论
本实验采用微波消解法对中药材样品耳草进行消化,用氢化物发生 -原子荧光光谱法测定了
其中砷、汞、硒、镉的含量,测定结果表明,耳草中的重金属含量均未超标。本法快速、简便、
准确度高,可为中药材中重金属含量监测提供科学依据。
参考文献:
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