全 文 ：微波消解-氢化物发生-ICP-AES法
测定藏药湿生扁蕾中痕量铅
刘冬莲1 ,2 , 叶 荣2 , 宋 萍3 , 丁明玉 4
(1.唐山师范学院化学系 , 唐山 063000;2.中国地质大学地学院 , 北京 100083;
3.青海民族学院化学系 , 西宁 810007;4.清华大学化学系 , 北京 100084)
摘 要:建立了微波消解-氢化物发生-ICP-AES法测定藏药湿生扁蕾中痕量
铅的方法 , 系统地研究了微波消解 、氢化物发生的最佳条件 , 方法简便快速 ,
检出限为 0.68μg L , RSD为 1.1%, 样品加标回收率为 98.9%～ 99.8%。
关键词:微波消解;氢化物发生;ICP-AES;铅
中图分类号:O657.31 文献标识码:A 文章编号:1000-0720(2006)11-083-03
近年来绿色中药日益受到青睐 , 人们对中药
重金属残留问题越来越重视 。对中药中重金属和
砷化物的安全性评价研究 , 已成为毒理学 、中药
药理学 、生物无机化学的研究热点[ 1] 。因此 , 建立
中药中重金属含量的快捷准确的分析方法非常必
要。
湿生扁蕾为一年生草本植物 , 属龙胆科扁蕾
属[Gentianopsis paludosa(Munro)Ma] , 也称沼生扁
蕾 , 藏药称机合斗 , 主要分布在青海 、西藏 、四川
等地区 , 生长在海拔 2800 ～ 4200 m 的林间 、河滩
地 、山坡草地 , 含有多种 酮类化合物 、胡萝卜苷
等成分[ 2] , 湿生扁蕾具有清热解毒 、利湿消黄 、健
脾止泻等功能 。湿生扁蕾在治疗小儿腹泻方面有
较好的疗效 , 并在抗癌药物筛选中发现 , 湿生扁
蕾有比较稳定的抑制动物体内 S180肉瘤及其他瘤
株生长的作用[ 3] 。扁蕾中微量元素及重金属含量
的检测尚未见报道。微波消解技术以其快速 、分
解完全 、元素无挥发损失 、酸耗量少等优点 , 成为
目前测定中药中微量元素的最佳前处理方法。氢
化物发生(HG)-ICP-AES法因其选择性好 、较高
的灵敏度和线性范围宽等优点而得到广泛应
用[ 4 ,5] 。本文应用 HG-ICP-AES法对藏药湿生扁
蕾中的痕量铅的测定条件进行了研究。方法简便
快速 、灵敏度高 , 可用于其他植物样品或中草药
中痕量铅的测定。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
IRIS Intrepid型全谱直读等离子体发射光谱仪
和氢化物发生器(美国热电公司)。
Ethosd系列高压微波消解炉(意大利 Milestone
公司), HPR 1000 10消解转子带10个Teflon-TEM
高压消解罐。
Pb标准贮备液:1000 mg L (国家钢铁材料测
试中心), 使用时逐级稀释 。
20 g L NaBH4(纯度 >98%)-5.0 g L NaOH:
称取 NaBH4 1.0 g 溶于含有 0.25 g NaOH 的水中 ,
用二次水稀释至 50 mL , 使用时现配;HCl 、HNO3 、
NaOH均为优级纯 , 其他试剂为分析纯;水为 Mill
-Q 水处理系统(法国 Milipore 公司)得到 18.2
MΨ·cm超纯水;所用玻璃器具均用(1+1)HNO3浸
泡 12 h。
1.2 仪器分析参数
Pb的分析波长 220.35 nm;RF 功率 1250 W;
雾化器压力26 Psi , 辅助气流量 1.0 L min;积分时
间:Vis 10 s Uv 20 s;冲洗时间 60 s;样品提升量
1.85 mL min;观察高度 15 mm , 取 5次测量平均
值。
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第 25 卷第 11期
2006 年 11月 分析试验室Chinese Journal of Analy sis Laboratory Vol.25.No.112006-11
收稿日期:2005-11-20;修订日期:2006-01-10
作者简介:刘冬莲(1971-):女 , 讲师
DOI :10.13595/j.cnki.issn1000-0720.2006.0336
1.3 实验方法
将含有30 g L柠檬酸 、20 g L K3Fe(CN)6 的样
品溶液和 20 g L NaBH4-5.0 g L NaOH 溶液分别由
蠕动泵的两个通道同时泵入“Y”形反应管中 , 反应
生成的铅烷由氩气载入 ICP 火焰中 , 仪器自动记
录铅信号强度(Cts S)。
2 结果与讨论
2.1 微波消解条件
2.1.1 微波消解体系的选择 关于微波消解所用
试剂的报道很多[ 6 ～ 8] 。实验设计了 3种消解体系:
(1)HNO3;(2)HNO3 +H2O2;(3)HNO3+H2O2+
H2O。后两种体系均能使样品彻底消解成透明溶
液 , 水的加入能减缓消解反应的剧烈性。消解剂
用量实验表明 , 5mL HNO3+2 mL H2O2+1mL H2O
即可达到良好的消解效果 。
2.1.2 微波消解参数的选择 消解功率过高 , 时
间太长会使消解罐内部压力增大 , 引起自动放气 、
减压 , 使样品挥发 , 造成损失;时间太短 , 样品消
解不完全 , 回收率低。试验表明 , 采用表1的消解
程序可使试样消解完全。
表 1 微波消解程序
Tab.1 Optimum conditions of microwave digestion
步骤 t min P W P bar t ℃
1 5 350 3 150
2 10 550 6 180
3 5 650 6 200
2.2 氢化物发生条件
2.2.1 反应介质及酸度的选择 反应介质及酸度
对铅烷的形成有较大的影响。从灵敏度看 , 柠檬
酸优于 HCl 、HNO3 和酒石酸。由图 1可知 , 柠檬
酸质量浓度在 25 ～ 40 g L 之间铅信号强度高且趋
于平稳。本实验选择柠檬酸质量浓度为30 g L。
2.2.2 NaBH4 浓度的选择 NaBH4 的浓度过低会
使氢化反应不完全 , 信号强度和灵敏度降低 , 若
浓度过高 , 会产生大量氢气对铅的氢化物产生稀
释作用使灵敏度降低同时增加干扰 , 另外大量的
氢气进入易导致仪器熄火(图 2)。配制的 NaBH4
溶液需含有一定量的 NaOH (3.0 ～ 5.0 g L)以保证
溶液的稳定性 。考虑到仪器的稳定性及测定的灵
敏度 , 选用 20 g L NaBH4-5.0 g L NaOH 。
图 1 柠檬酸浓度对 Pb 信号强度的影响
Fig.1 Effect of citric acid concentration on the Pb signal in-
tensity
图 2 NaBH4 浓度对铅信号强度的影响
Fig.2 Effect of NaBH4 concentration on Pb signal intensity
2.2.3 氧化剂及其浓度的影响 与其它能生成氢
化物的元素不同 , 铅烷只有在氧化剂或络合剂的
存在下才有较高的发生率。K3Fe(CN)6 体系是众
多的氧化剂(或螯合剂)体系中很有效的铅烷发生
体系 , 并已应用于样品中痕量铅的测定[ 9 ～ 11] 。实
验结果表明 , 在30 g L柠檬酸的反应介质中 , K3Fe
(CN)6的质量浓度为 15 ～ 30 g L 时铅的信号强且
稳定(图 3), 故选择 20 g L K3Fe(CN)6 。
图 3 K3Fe(CN)6浓度对铅信号强度的影响
Fig.3 Effect of K3Fe(CN)6 concentration on Pb signal in-
tensity
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第 25卷第 11 期
2006 年 11 月 分析试验室Chinese Journal of Analysis Laboratory Vol.25.No.112006-11
2.3 共存离子的影响
碱金属 、碱土金属对测定基本无干扰 , 高浓
度的过渡金属元素 Fe 、Co、Ni等干扰测定[ 12] 。采
用氢化物发生装置 , 氢化反应产生的气态氢化物
由氩气携带进入 ICP 火焰 , 大量基体元素则随废
液及时排走 , 能够起到消除基体干扰的作用。试
验表明 , 柠檬酸介质可有效抑制共存元素对铅测
定的干扰 , 络合剂 K3Fe(CN)6 的存在也有助于消
除干扰 。这些过渡金属元素在试样中的量很低
(<10×10-4%), 可以不考虑其影响。
2.4 标准曲线及检出限
配制一系列含有 30 g L 柠檬酸 、 20 g L K3Fe
(CN)6 的铅标准溶液 , 按 1.4 测定其信号强度
(Cts S)。以铅信号强度对浓度作标准曲线 。铅在
0.41 ～ 800μg L范围内 , 线性关系良好 , 线性方程
为y=0.034ρ+1.62 , 相关系数为 0.9999。按实验
方法连续 11 次测定 20×10-7%的铅标准溶液 ,
RSD为1.1%。对空白溶液连续11次测定 , 以 3倍
的标准偏差(3σ)计算其检出限为 0.68μg L。
3 样品分析
将湿生扁蕾(采自青海互助北山 , 由青海民族
学院药化系宋萍副教授鉴定提供)干全草于 65 ℃
下烘干至 4 h , 冷却 , 粉碎过孔径为 0.246 mm 筛
子。准确称取 3份 0.5 g 样品于消解罐中 , 加入 5
mL HNO3 , 2 mL H2O2 , 1 mL H2O , 待反应平稳后 ,
密闭微波消解罐消解 20 min , 冷却 。消解液转移到
25 mL容量瓶中 , 加入 5mL 150 g L柠檬酸和 5 mL
100 g L K3Fe(CN)6 , 用水稀释至刻度 , 按 1.4实验
方法测定 , 同时做空白实验和回收率实验。分析
结果见表 2。
表 2 样品测定结果及加标回收率
Tab.2 Analytical results
样品 测定值
w (ng g)
加入量
w (ng g)
测得总量
w (ng g)
回收率
%
93.02 20 112.8 98.9
扁蕾 92.91 50 142.8 99.8
92.95 100 192.3 99.4
参考文献
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Determination of trace lead in herbal gentianopsis paludosa by microwave digestion-hydride generation-ICP-
AES
LIU Dong-lian1 , 2 , YE Rong2 , SONG Ping3 and DINGMing-yu＊4(1.Department of Chemistry , Tangshan Teachers
college , Tangshan 063000;2.Faculty of Geosciences , China University of Geosciences , Beijing 100083;3.Depart-
ment of Chemistry , Qinghai Nationalities University , Xining 810007;4.Department of Chemistry ,Tsinghua Universi-
ty , Beijing 100084), Fenxi Shiyanshi , 2006 , 25(11):83 ～ 85
Abstract:A microwave digestion-continuous flow hydride generation-ICP-AES method was proposed for the determina-
tion of Pb in Gentianopsis paludosa.The experimental conditions of microwave digestion-hydride generation were opti-
mized.The detection limit of the method is 0.68μg L and the RSD is 1.1%.The recoveries obtained were 98.9%～
99.8%.
Keywords:Microwave digestion;Hydride generation;ICP-AES;Lead
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第 25 卷第 11期
2006 年 11月 分析试验室Chinese Journal of Analy sis Laboratory Vol.25.No.112006-11