全 文 ：收稿日期:2006-10-10
作者简介:刘冬莲(1971-),女 ,硕士 , 副教授 ,研究方向:光谱分
析。
微波消解 —氢化物发生 —ICP —AES 法测定
藏药湿生扁蕾中痕量砷
刘冬莲 ,客绍英 ,李炳焕 ,马作东
(唐山师范学院 ,河北唐山　063000)
摘要:采用微波消解—氢化物发生— ICP—AES 法测定扁蕾中痕量砷。方法简便快速 , 检出限为 1.04 μg/ L ,
RSD为 0.76%, 样品加标回收率为 99.3%～ 100.1%。
关键词:微波消解;氢化物发生;ICP-AES;砷;扁蕾
中图分类号:O657.31　文献标识码:A　文章编号:1005-5320(2007)02-0042-02
Determination of Trace Arsenic in Herbal Gentianopsis paludosa by
Microwave Digestion Hydride Generation-ICP-AES
LIUDong-lian ,KE Shao-ying ,LI Bing-huan MA Zuo-dong
(Tangshan Teachers college , Hebei Tangshan 063000 ,China)
Abstract:A microw ave digestion-continual flow hydride generation —ICP —AES method was proposed for the determination of As in
Gentianopsis paludosa .The detection limit of the method is 1.04μg/L and the RSD is 0.76%.The recovery obtained w as 99.3%～
100.1%.
Key Words:Microw ave digestion;Hydride generation;ICP-AES;Arsenic;Gentianopsis paludosa
　　湿生扁蕾为一年生草本植物 , 属龙胆科扁蕾属 [ Gen-
tianopsis padudosa(Munro)Ma] ,也称沼生扁蕾 ,藏药称机合
斗 ,主要分布在青海 、西藏 、四川等省区 ,含有多种口山酮类化
合物 、胡萝卜苷等成分[ 1] , 湿生扁蕾具有清热解毒 、利湿消
黄 、健脾止泻等功能 。中藏药中微量元素尤其是有毒微量元
素的含量问题是当前国内外的热点 ,是影响中藏药走向世界
的关键之一 。目前扁蕾中微量元素及重金属含量的检测尚
未见报道 。本实验对野生的湿生扁蕾中的砷含量进行了研
究 ,以期为指导中医辨证用药等方面提供参考 。
氢化物发生与电感耦合等离子体原子发射光谱法联用
是现代分析技术的一种重要手段 ,具有选择性好 、较高的灵
敏度 、抗干扰能力强和线性范围宽等优点而得到了广泛应
用[ 2 ～ 4] 。微波消解技术具有快速 、分解完全 、元素无挥发损
失 、酸耗量少等优点 ,已成为目前测定中药中重金属元素的
最佳前处理方法 。本实验建立了微波消解—氢化物发生
(HG)—ICP—AES法测定中药中砷的方法 。该法具有准确 、
快速、检出限低 、灵敏度高 、待测元素不受污染等特点。
1　实验部分
1　主要仪器与试剂
美国热电公司 IRIS Intrepid型全谱直读等离子体发射光
谱仪和氢化物发生器;意大利Milestone 公司的 Ethosd系列
高压微波消解炉 ,HPR 1000/10 消解转子带 10个 Teflon-
TEM 高压消解罐 。
As标准储备液:1000 mg/L(国家标准溶液 , 购自国家钢
铁材料测试中心钢铁研究总院),使用时逐级稀释 。
1.5%(m/V)NaBH4 - 0.5%(m/V)NaOH(使用时现
配):称取 NaBH4(>98%)0.75g 溶于含有 0.25gNaOH的水
中 ,用二次水稀释至 50 ml。
盐酸 、硝酸 、氢氧化钠均为优级纯 ,其他试剂为分析纯;
水为 Mill-Q 水处理系统(法国 Milipore 公司)处理得到
18.2MΨ/cm超纯水
1.2　仪器分析参数
As的分析波长 189.04nm;功率 1350W ;雾化器压力
26PSI;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
4次测量平均值 。
1.3　试样制备
湿生扁蕾(采自青海互助北山 ,由青海民族学院宋萍副
教授提供)干全草于 65℃下烘干至 4 h ,冷却 ,粉碎过 60目筛
子 。准确称取样品 0.5000 g于消解罐中 ,加入 5 ml HNO3 , 2
mlH2O2 , 1 ml H2O ,待反应平稳后 ,按照选定的微波消解程
序密闭微波消解罐消解 20 min ,加入 1 ml 25 g/L L—半胱氨
酸 ,2.0 mol/L HCl定容 25 ml。
1.4　实验方法
将一系列含有 2.0 mol/L 盐酸的 As标准溶液和 1.5%
NaBH4—0.5%NaOH溶液分别由蠕动泵的两个通道同时泵
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入“Y”形反应管中 ,反应生成的砷烷由氩气载入 ICP 火焰 。
以砷信号强度—砷浓度作标准曲线 。
2　结果与讨论
2.1　微波消解液和消解参数的选择
2.1.1　微波消解液的选择
由于中草药中含有大量成分复杂的有机物质 ,样品处理
不但费时 、费酸 ,而且难以消化完全 ,采用微波消解能较好地
解决这个问题 。试验了 3种消解体系:①HNO 3 , ②HNO3 +
H2O2 , ③HNO3+H2O2+H2O 。结果表明 ,混合消解试剂在 20
min内均能使 0.5 g 样品彻底消解成无色或略带黄色透明溶
液 ,而单独使用 HNO3 则无法达到相同的效果 ,同时少量水
的加入能减缓消解反应的剧烈性。消解剂用量实验表明 ,
5ml HNO 3+2ml 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 ,样品与
酸不能充分接触反应 ,消解不完全 ,回收率低 。实验表明 ,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
步骤 t/min P/W P/bar T/℃
1 5 250 3 150
2 10 450 6 180
3 5 650 6 200
2.2　预还原剂的选择
消解过程中 ,砷被氧化成五价砷 ,因此测量前须加入预还
原剂 ,将五价砷还原成三价砷 ,使待测元素以较低价态存在 ,
有利于消除干扰和提高分析信号强度 。 L—半胱氨酸是近年
来应用较多的一种预还原剂 ,对砷 、锑等元素的氢化物原子光
谱测定具有较高的预还原能力、显著的去干扰作用和一定的
增敏效果[ 5 , 6] 。实验发现 ,在 2.0 mol/L HCl介质中 ,1.0 g/L
L—半胱氨酸在 30 min内即可将砷(Ⅴ)还原成砷(Ⅲ)。
2.3　介质及酸度的选择
不同的酸介质对 As的氢化物生成有较大的影响 ,实验
考察了 3种常见的酸 HCl 、HNO3 、H2SO 4 及其浓度对待测元
素氢化物形成的影响 。实验结果表明 ,盐酸浓度在 1.0 ～ 2.5
mol/L范围内 ,砷信号强度高且趋于平稳 ,选择盐酸浓度为
2.0 mol/L 。
2.4　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 ,会产生大量氢气对砷的氢化物产生
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 。实验结果表明 , NaBH4 浓度在 1.0%～
2.0%时 ,获得的砷信号强且稳定 。配制的 NaBH4 溶液须含
有一定量的 NaOH(0.3%～ 0.5%)以保证溶液的稳定性 ,因
此本实验选用 1.5%NaBH4 ～ 0.5%NaOH。
2.5　共存离子的影响
由于中药中基体复杂 ,过渡元素可能对测定产生干扰 ,
L—半胱氨酸有显著的去干扰作用 。我们试验了 Fe、Mn 、Cu 、
Zn 、Co 、Ni 、Pb 、Cd 、Cr、S 等金属对测定的干扰 , 500 倍的 Fe 、
M n 、Cu 、Zn ,250 倍的 Co 、Ni 、Pb 、Cd 、Cr 对测定无干扰 。K 、
Ca 、Na等无干扰 。本实验中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 ,
也能够起到消除基体干扰的作用。实际测定中 ,由于这些元
素含量很低 ,可以不考虑其干扰 。
2.6　方法的检出限 、精密度
在选定的最佳工作条件下 ,将一系列含有 2.0 mol/L 盐
酸的 As标准溶液和 1.5%NaBH4 ～ 0.5%NaOH溶液分别由
蠕动泵的两个通道同时泵入“Y”形反应管中 ,反应生成的砷
烷由氩气载入 ICP 火焰 。以砷信号强度—砷浓度作标准曲
线 。砷浓度在 1.04 ～ 950μg/L范围内 ,与其信号强度有良好
的线性关系 , 线性方程为 y =0.091x +0.44 , 相关系数为
0.9999 。以 3倍的标准偏差(3σ)为其检出限 , As的检出限
为 1.04μg/L 。同一样品平行测定 10次 ,RSD为 0.76%。
2.7　样品分析
在优化的实验条件下 ,按上述方法测定了扁蕾中微量元
素 As的含量。此外 ,为了考察本法的可靠性 ,进行了加标回
收实验 。样品测定结果及回收率见表 2 。
表 2　样品测定值及加标回收率
样品 测定值(×10-9)
加入量
(×10-9)
测得总量
(×10-9)
回收率
(%)
扁蕾
173.7
173.3
173.5
20
50
100
193.6
223.3
273.2
99.3
100.1
99.7
　　微量元素是中药归经和药性物质基础的重要组成部分 ,
利用中草药治疗疾病 ,除中草药中的有机类有效成分外 ,微
量元素的治疗作用亦引起了人们的高度重视 。微量元素的
形态对于中草药的生理药理活性是非常重要的 。同种元素
的不同形态 ,对中草药的生理药理以及对人体的影响是不同
的 。对中草药中的微量元素进行研究 ,仅研究元素总量显然
不能满足临床需要 ,甚至起误导作用 ,因此 ,更需加强中草药
中微量元素的化学形态研究 。
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