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泰山白花丹参中铅等三种有害元素的测定



全 文 :环境与健康杂志 2009 年 2 月第 26 卷第 2 期 J Environ Health, February 2009, Vol.26 , No.2
准溶液 ,标准曲线的回归方程为 y=4 590.4x+649.11,相关系
数为 0.999 6。 各组样品的汞含量测定结果如表 3。
表 3 可见,水培大蒜不同部位的汞含量有很显著的差别,高
汞组和硒汞组,都有如下的蓄积顺序:根>叶>茎。 说明,汞在植
物体内的蓄积主要集中在根部。 这是因为植物对环境中的汞有
选择性吸收和富集的特性 [8],新陈代谢旺盛的器官(如植物的根
系和叶片),汞的蓄积量最大,而营养贮存的部位,如植物的果
实、籽粒等,含汞量最少。大蒜根的新陈代谢最旺盛,所以汞在根
中的蓄积量最大。表 3 还可见,加硒可以促进水培大蒜对汞的吸
收,硒汞组大蒜各组织中的汞含量至少达到高汞组的 1.1 倍,特
别是植物的根部,加硒后使汞在其中的蓄积量为高汞组的 1.3倍,
硒汞组与高汞组含汞量的统计分析说明硒汞组与高汞组大蒜根
部对汞的吸收差异有统计学意义(P<0.05),表明硒可能促进了
水培大蒜根部对汞的吸收, 增加其汞蓄积, 硒汞组与高汞组比
较,大蒜茎和叶的部位对汞的吸收差异没有统计学意义。 硒、汞
在植物体内的蓄积形式以及硒汞两元素间相互作用的剂量效应
关系还需要进一步研究。
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(收稿日期:2008-05-13 修回日期:2008-10-07)
(本文编辑:杜宇欣)
作者单位:泰山医学院生命科学研究所(山东 泰安 271000)
作者简介:张玲(1966-),女,副教授,博士,从事糖尿病预防和治疗药
物的研发。
通讯作者: 夏作理,E ̄mail: xiazuoli@163.com
泰山白花丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge.f.alba)是唇形科植
物丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)的变种,为山东特有的珍稀濒
危药用植物,主要产于山东境内,其他地区分布较少 [1]。丹参具有
活血化瘀、消肿止痛、养血安神等功效,临床上广泛用于心脑血
管病的预防和治疗 [2]。丹参的有效药用组分除含有脂溶性丹参酮
类和水溶性丹参酚酸类外, 尚含有大量有重要生理功能的无机
矿质元素[3]。白花丹参除了具备丹参的生物学活性和药理学功能
外,对治疗血栓性脉管炎具有独特疗效 [3],国内和国际相关法规
对药材中有害元素均有严格的限量控制 [4],本实验根据不同元素
的化学性质和特点分别采用电感耦合等离子发射光谱法和双通
道原子荧光光谱法对泰山白花丹参根、茎、叶和花中铅、砷和汞
等 3 种有害元素进行了分析测定, 为研究其种植和入药等方面
提供一定的依据。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
Iris intrepidⅡXSP 型电感耦合等离子发射光谱仪(美国热
电公司), AFS ̄820 型双通道原子荧光光度计(北京吉大小天鹅
仪器有限公司),梅特勒 1/100 000 电子天平,恒温可调电热板,
通风橱,电热恒温水浴锅,电热恒温鼓风干燥箱。 1.000 mg/ml 的
汞元素和砷元素标准储备液 (GSB 04-1729-2004;GSB 04-1714-
2004, 购自北京有色金属研究总院), 铅元素的标准储备液 0.1
mg/ml (GSB 04-1772-2004,购自北京有色金属研究总院),硝酸
和高氯酸为国产优级纯,抗坏血酸、硼氢化钾、酒石酸和硫脲为
国产分析纯,实验用水为美国 Millipore 公司生产的超纯水机制
备的去离子水(0.055 μS/cm)。
1.2 仪器工作条件
1.2.1 铅的电感耦合等离子发射光谱测定法(ICP) 载气为氩
气, 载气流量为 0.5 ml/min; 射频功率为 1150 W, 最佳谱线为
220.353 nm。
1.2.2 汞的双通道原子荧光光谱测定法 间歇泵氢化物发生及
文章编号:1001-5914(2009)02-0162-02
泰山白花丹参中铅等三种有害元素的测定
张 玲,赵晓民,夏作理
摘 要:为了解泰山白花丹参不同部位铅、汞、砷的含量。 用电感耦合等离子发射光谱法(ICP)和双通道原子荧光光谱
法(AFS)分别测定泰山白花丹参根、茎、叶、花中铅、汞、砷的含量。 结果显示,白花丹参花和根中的铅含量分别为 9. 45 和
6.35 mg/kg,超过了《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》规定药材中铅含量限值(≤5.0 mg/kg),泰山白花丹参花中砷含
量为 0.41 mg/kg。 提示泰山白花丹参中铅等有害元素的含量应引起关注。
关键词: 金属,重;汞;泰山白花丹参;铅;汞;砷
中图分类号:O657.3 文献标识码:A
【实践与分析】
[1]
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[8]
表 3 水培大蒜不同部位汞含量的测定 (n=3, x±s,μg/g 干重)
组别 根 茎 叶
对照组
高汞组
高汞+硒组
0
10
10
0
0
10
0.70±0.45
500.50±91.32△
681.87±92.18*△
0.20±0.12
4.43±1.26△
5.20±1.69△
0.34±0.23
4.63±1.36△
5.43±3.56△
注:* 与高汞组比较,P<0.05;△与对照组比较,P<0.05。
HgCl2
(μg/ml)
Na2SeO3
(μg/ml)
162· ·
DOI:10.16241/j.cnki.1001-5914.2009.02.034
环境与健康杂志 2009 年 2 月第 26 卷第 2 期 J Environ Health, February 2009, Vol.26 , No.2
气液分离系统,屏蔽式原子化器,编码高强度空心阴极灯,载气
为氩气,载气流量 400 ml/min, 屏蔽气流量 1 000 ml/min;汞灯电
流为 30 mA;光电管负高压为 260 V,原子化器温度为 200℃。
1.2.3 砷的双通道原子荧光光谱测定法 间歇泵氢化物发生
及气液分离系统,屏蔽式原子化器,编码高强度空心阴极灯,载
气为氩气,载气流量为 400 ml/min, 屏蔽气流量为 1 000 ml/min;
砷灯电流为 60 mA; 光电管负高压为 230 V。
1.3 分析步骤
1.3.1 样品前处理 2007 年 5 月 30 日于泰山医学院药用植物
园采集白 花 丹 全 植 株 , 经 鉴 定 为 泰 山 白 花 丹 参 (Salvia
miltiorrhiza Bunge.f.alba)。 分别将白花丹参的根、茎、叶、花用蒸
馏水冲洗干净后,于电热恒温鼓风干燥箱中烘干至恒重(95 ℃,
前后两次质量差小于 2 mg)、粉碎,过 100 目筛。 用电子天平准
确称取 0.2 g (精确至 0.000 01 g)于 100 ml 耐热三角瓶中,加入
5 ml混合酸(HNO3∶HClO4=4∶1),并放置防爆玻璃珠 3~5 个,上端
放一小玻璃漏斗,在通风橱中用恒温可调电热板 130 ℃ 加热消
化样品,并将混合酸蒸干;若样品还带有黄色,再加入适量混合
酸继续消化,直至样品粉末完全消解变白为止,然后,在 80 ℃的
电热恒温水浴锅中用 10%的硝酸充分溶解 1 h, 最后用 10%的
硝酸定容。
1.3.2 铅系列标准溶液的配制 经逐级稀释将铅的标准储备液
配制成 10 ng/ml 的标准工作溶液,另取 7 个 50 ml 容量瓶,分别
加入铅标准溶液 0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 ml,加 10%
硝酸至刻度。 摇匀,用 ICP法测定吸光度(A),绘制工作曲线。
1.3.3 汞、砷标准系列溶液的配制 经逐级稀释将砷、汞的标
准储备液配制成 0.1 μg/ml的标准工作溶液,标准系列溶液临用
前配制,取 6 个 100 ml 容量瓶,分别加入 0.1 μg/ml 标准工作溶
液 0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 ml, 加 10 ml 硫脲-抗坏血酸,
加 10%硝酸至刻度。
1.3.4 工作曲线的绘制 采用双通道原子荧光光谱法测定吸光
度(A)值,并将测定结果绘制成工作曲线。
1.3.5 样品的测定
1.3.5.1 样品中 Pb 含量的 ICP 测定法 将消化定容的样品按
照测定标准液同样的方法进行测定,从工作曲线上直接查出样
品液中 Pb 的浓度,然后换算成样品中 Pb 含量(mg/kg 干重)。
1.3.5.2 样品中 Hg、As 含量的双通道原子荧光光度测定法 先
将样品消化液各加入 10 ml 硫脲-抗坏血酸溶液还原,然后采用
双通道原子荧光光谱法测定各自吸光度(A)值,从工作曲线上
直接查出样品消化液中的 Hg、As 浓度,最后换算成干重样品中
Hg、As(mg/kg 干重)含量。
2 结果
2.1 方法的线性范围、相关系数和检出限
对多个空白溶液(n=10)进行检测,结果显示,铅元素在 0~
150mg/L范围内,得到回归方程 y=8.001×10-4x+3.398×10-3,r=0.998 7,
以相对标准偏差的 3倍计算,得到铅元素的检出限为 0.02 μg/L;
双通道原子荧光光度法测定 Hg、As 两种元素的回归曲线和相
关系数分别为,Hg:y=244.968 0×C-11.738 0,r=0.999 5, 检出限
(计算方法同铅 ) 为 0.002 μg/L;As:y=4.6120×C+16.554 7,R=
0.998 8,检出限(计算方法同铅)为 0.03 μg/L。
2.2 精密度与准确度
在样品中分别加入高、中、低不同浓度的 Pb、Hg、As 标准溶
液,进行加标回收实验,平行测定 3 次。 表 1 可见,Pb 元素的平
均回收率为 92.0% ~ 99.5%, RSD 为 0.62%~ 1.18%; Hg 元素的
平均回收率为 89.5% ~101.0%,RSD 为 0.89% ~ 1.06%;As 元素
的平均回收率为 95.0%~104.0%, RSD 为 0.47%~1.34%。
2.3 样品中 Pb、Hg、As 含量的测定结果
在筛选的最佳仪器测定条件下, 按照测定标准溶液同样的
方法,每个样品平行测定 3 份,每份重复测定 3 次,结果显示,泰
山白长丹参花、叶、茎、根中 Pb 含量分别为(9.45±0.03)、(3.98±
0.07)、(3.00±0.14)、(6.35±0.29) mg/kg,Hg 均未检出 (<0.03 mg/kg),
仅花中检出 As[(0.414 3±0.000 3) mg/kg]。
3 讨论
采用电感耦合等离子发射光谱法和双通道原子荧光光谱法
测定白花丹参花、叶、茎和根中铅、汞、砷含量的精密度和准确度
都很高,测定结果准确可靠。 结果显示,白花丹参的花中铅含量
超标, 并含少量砷, 因此本次采集的泰山白花丹参的花不能入
药;泰山白花丹参的根中铅元素含量略高于 WM/T2—2004《药
用植物及制剂外经贸绿色行业标准》 [5] 规定药材中铅限量值
(≤5.0mg/kg), 是否与药用植物园环境受到污染有关有待进一步
研究。
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(收稿日期:2008-06-30 修回日期:2009-01-05)
(本文编辑:杜宇欣)
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[2]
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表 1 白花丹参样品中 Pb、Hg、As 测定法的精密度与
准确度试验结果
元素 本底值 (mg/L) 加标值 (μg/L) 测定值 (μg/L) * 平均回收率 (%) RSD (%)
Pb
Hg
As
0.10
0.10
0.10
<0.03
<0.03
<0.03
0.04
0.04
0.04
20
40
60
20
40
60
20
40
60
18.58±0.13
39.87±0.25
55.28±0.49
17.90±0.08
38.91±0.27
60.74±0.07
19.25±0.57
38.05±0.44
62.85±0.61
92.5
99.5
92.0
89.5
97.5
101.0
96.0
95.0
104.0
1.18
0.62
0.78
1.06
0.93
0.89
1.34
0.92
0.87
注: *x±s。
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