全 文 ：第21卷 , 第4期　　 　　　　　光 谱 学 与 光 谱 分 析 Vol.21 , No.4 , pp552-554
2 0 0 1 年 8 月　　　　　　 　Spectroscopy and Spectral Analysis August , 2001　
石墨炉原子吸收光谱法测定中药漏芦中微量镉的研究
丁健华　　廖振环1＊　　王　雷1　　杨晓骏1
佛山科学技术学院 , 528000　佛山
1 武汉大学化学与环境科学学院 ,430072　武汉
摘　要　本文提出了石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定中药漏芦中微量镉的方法。对基体改进剂及其用
量进行了选择试验。对石墨炉工作条件进行了优化 , 对共存离子的影响进行了考察。在优化实验条件下 , 方
法的检出限为 0.06 ng·mL-1 , 精密度(RSD)为 2.43%,试样加入回收率为 97%～ 105%。
主题词　GFAAS , 　漏芦 , 　镉
　2000-12-14收 , 2001-06-02接受;＊通讯联系人　丁健华 , 1966年生 ,佛山科技学院化学与化工系讲师
　　中药漏芦(Rhaponticum Uniflorum (L.))属于菊状管状亚
科 ,药理研究表明 , 它具有抑制动脉粥样硬化 ,抗脂质过氧化 ,
减弱血小板聚集及提高免疫力的作用[ 1 ～ 3] , 在临床上已受到
广泛的关注。中药疗效 ,不仅同其有机成份相关 , 而且与其无
机元素的种类 、存在状态和含量有密切关系[ 4] 。 中药中微量
元素的研究 ,对进一步揭示中药在临床应用中的奥秘及作用
机理 ,有一定指导意义。
镉是一种对人体有害的微量元素 ,其毒性作用除干扰铜 、
锌和钴的代谢外 ,还直接抑制某些酶系统 , 镉可引起“骨疼病”
及肾功能失调[ 5] 。中药漏芦中镉的含量及其在药理活性上有
何影响 ,迄今为止 , 尚未见报道。本文提出以 NH4H2PO4 为基
体改进剂 , GFAAS 法直接测定漏芦中微量镉。对基体改进剂
及其用量 , 石墨炉工作条件以及共存离子的影响等进行了研
究。在优化实验条件下 , 方法的精密度(RSD)为 2.43%, 检出
限为 0.06 ng·mL-1 ,对实际样品漏芦进行了测定 ,试样加入回
收率为 97%～ 105%,获得满意结果。
1　实验部分
1.1　仪器及操作条件
180-50 型原子吸收光度计(日本日立公司), 170-0126 型
自动进样器(日立公司), Cd空心阴极灯(日立公司), 石墨杯。
工作条件见表 1。
Tab.1　Operating conditions for GFAAS
波长/ nm 228.8 干燥温度/ ℃ 60～ 120 斜坡:5 s 保持:25 s
灯电流/mA 7.5 灰化温度/ ℃ 600～ 600 保持:30 s
光谱通带/ nm 1.3 原子化温度/ ℃ 1 700～ 1 700 保持:5 s
载气流量/(mL·min-1) 200 清除温度/ ℃ 2 100 保持:3s
进样体积/μL 10
＊原子化时停气
1.2　标准溶液和试剂
镉的标准溶液(1 mg·mL-1)由光谱纯 CdO 配制成。用
1%HNO3 逐级稀释配制成 0 , 0.5 , 1.0 , 2.0 , 4.0 ng·mL-1的标
准溶液系列(均含 0.5% NH4H2PO4)。 5% NH4H2PO4 , 浓
HNO3 ,浓 HClO4 ,实验中的试剂均为分析纯以上 , 二次蒸馏水
用于整个实验过程。
1.3　试样制备
将中药漏芦(湖北中医学院附属医院提供)洗净 、烘干 、粉
碎 ,处理成粉末。准确称取 0.200 0 g 于小烧杯中 , 加入 8 mL
浓HNO3 ,浸泡过夜。再加入 2 mL浓 HClO4 , 低温加热至黄烟
冒尽。继续加热至溶液近干 ,加入少量蒸馏水 , 再加热至白烟
冒尽。用 1%HNO3溶解 , 加入 2.5 mL 5% NH4H2PO4 , 定容至
25 mL。同法做空白试液。
1.4　分析步骤
按表 1 设定的程序及仪器工作参数 , 对标准系列溶液和
试样进行同时测定 , 用标准曲线法计算结果。
2　结果与讨论
2.1　基体改进剂的选择
Cd 是易挥发元素 ,当灰化温度高于 350 ℃时就出现挥发
损失。基体改进剂主要是用来改善石墨炉原子吸收中待测元
素的热稳定性 , 允许灰化阶段采用更高的灰化温度 , 保证待测
元素原子化前没有损失 , 从而最大限度地除去基体 , 改善测定
结果[ 6 , 7] 。克服 Cd 的灰化损失 , 其主要技术是如何利用基体
改进剂。我们选择了 NH4NO3、(NH4)2SO4 、NH4H2PO4 等常用
的基体改进剂 ,以比较方法进行试验。结果表明 , 无基体改进
剂时 , 温度高于 350 ℃, 镉开始有挥发损失(图 1B), 当用
NH4NO3、(NH4)2SO4 作基体改进剂时 , 灰化温度可达 600 ℃左
右 ,而用 NH4H2PO4 作基体改进剂时 , 650 ℃以后才有损失。
见图 1A 。可见选择NH4H2PO4 作改进剂 ,提高了灰化温度 ,既
可防止镉的挥发损失 ,又可有效地消除基体干扰。而且 ,实验
中还发现 , 使用 NH4H2PO4 基体改进剂时 , 有利于有效地分离
背景吸收信号和原子吸收信号 ,提高原子化效率 , 镉的分析信
号(吸光度)明显增强(图 1B)。 因此 , 我们选择 NH4H2PO4 作
基体改进剂。
—□—0.5%NH4H2PO4　—○—0.5%(NH4)2SO 4
—△—0.5%NH4NO3
—□—不含改进剂　—○—0.5% NH4H2PO 4
Fig.1　The ashing curves of Cd with and without
matrix modifier(Atomization temperature
1 700 ℃)
2.2　基体改进剂用量
基体改进剂的改进效率与其用量有关。 为此 , 我们对不
同浓度的改进剂进行试验。实验表明 ,待测液中基体改进剂
NH4H2PO4 的适宜用量为 0.4%～ 0.6%。因此 , 选择 0.5%作
为测定时基体改进剂的用量。
2.3　石墨炉升温程序
在常规程序中 ,干燥温度多数在 80 ～ 120℃。但我们在实
验中发现 , 此时易发生爆沸与飞溅 , 造成损失而影响测定精
度。通过实验可知 ,将干燥温度设定为 60 ～ 120℃,采用斜坡
升温(5 s),保持 25 s ,可消除此影响。
2.4　原子化温度
原子化温度直接影响着待测元素的分析信号强度。我们
详细考察了在含基体改进剂下镉的原子化温度与吸光度之间
的关系。实验表明 , 当原子化温度高于 1 600 ℃时 , 吸光度值
达到最大而恒定(达到原子化平台), 见图 2。因此 , 我们选择
测定的原子化温度为 1 700 ℃。
Fig.2　The atomization curve of Cd
(Ashing temperature 600 ℃)
2.5　原子化时间
实验表明 , 当原子化温度在 1 700 ℃时 , 原子化时间大于
3 s ,吸光度值达最大且出现平台 , 见图 3。为了得到较好的测
量精密度 , 选择了测定的原子化时间为 5 s。
Fig.3　The effect of atomization time on absorbance
2.6　共存离子的影响
按实验方法 , 对于 2 ng·mL-1 Cd , 在 10 mL 试液中 , 以
0.5% NH4H2PO4 为改进剂 ,当测定的相对误差≤5%, 视为不
干扰。实验测得共存离子的量(mg)为 K+、Na+、Ca2+、Zn2+
(1.0);Mn2+(0.25);Fe3+(0.2);Cu2+、Cr3+、Mg2+、Co2+、Ni2+
(0.1), 不干扰测定。
2.7　检出限 、精密度与标准曲线
按 IUPAC 规定 , 对 Cd 的检出限(3σ)及精密度 RSD(n =
11 , c=2 ng·mL-1)进行了测定和计算。按表 1设定的程序及
仪器工作参数对标准溶液系列进行了测定。标准曲线线性良
好 , 相关系数(r)为 0.999 7。结果一并见表 2。
2.8　试样分析及加入回收试验
按上述试样制备及分析步骤 ,对中药漏芦中的镉直接进
行测定。并与用 APDC/MIBK 萃取分离后再用 GFAAS 测定的
结果进行了比较 , 两种方法所得结果基本一致。见表 3。
553第 4期　　　　　　　　　　　　　　　光谱学与光谱分析
Tab.2　The detection limit and relative standard deviation(RSD , n=11)
of the method and the linear regression equation
元素 检出限/(ng·mL -1) RSD(%) 回归方程 相关系数(r)
Cd 0.06 2.43 A =-0.001 74+0.052 6 c 0.999 7
Tab.3　Analytical results and the recovery of samples
元素 本法(GFAAS) APDC/MIBK-GFAAS加入值/(ng·mL -1) 测定值/(ng·mL-1) 回收率(%) 测定值/(ng·mL -1)
Cd
0
1.0
1.5
2.0
2.16＊
3.21
3.67
4.10
-
105
101
97
2.01
　
　
　
＊漏芦中Cd含量为 0.43μg·g-1
参 考 文 献
　1　Libo ZHOU(邹莉波).J .Shenyang Pharmaceutical College(沈阳药学院学报), 1987 , 4(4):259
　2　Yongcai LU et al(卢咏才等).Chinese Journal of Medical Science(中华医学杂志), 1985, 65(12):750
　3　Ligang GU and Shusheng GONG(顾立刚 ,龚树生).J .Chinese Immunology (中国免疫学杂志), 1993, 9(6):381
　4　Benming YANG(杨本明).Chinese Traditional and Herbal Drugs(中草药), 1993 ,24(4):215
　5　颜世铭等.实用元素医学 ,河南医科大学出版社 , 1999, 349
　6　Shujun WANG(王淑俊).Spectroscopy and Spectral Analysi s(光谱学与光谱分析),1998 , 18(2):227
　7　Jian LI(李　建).Physical Test ing and Chemical Analysi s(Part B:Chemical Analysis)(理化检验:化学分册), 1997, 33(4):160
Study on Determination of Trace Cadmium in Chinese Medicine LouLu by
Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry
Jianhua DING , Zhenhuan LIAO1＊, Lei WANG1 and Xiaojun YANG1
Foshan College of Science and Technology , 528000　Foshan
1College of Chemistry and Environmental Science , Wuhan University , 430072　Wuhan
Abstract　A method for the determination of trace cadmium in chinese medicine Loulu by graphite furnace atomic absorption spectrometry
(GFAAS)has been described.The matrix modifier and its proper concentration , the influence factors including ashing and atomization tempera-
ture , atomization time and coexisting ions were investigated.Under the optimum experimental conditions , the detection limit and the relative stan-
dard deviation of the method were 0.06 ng·mL-1 and 2.43%(n=11), respectively.The recovery was between 97% and 105%.The method is
simple, rapid and accurate , and can eliminate the matrix effect.It has been applied to the direct determination of trace cadmium in chinese
medicine Loulu with satisfactory results.
Keywords　GFAAS , 　Loulu , 　Cadmium
(Received Dec.14 , 2000;accepted June 2 , 2001)　　
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