全 文 ：微波消解-冷原子荧光分析法测定泽泻和南板蓝根的痕量汞
胡　娟 , 程永华 , 赖源发
摘要:　目的　建立泽泻 、南板蓝根中痕量汞的测定方法。对样品的前处理方法和仪器工作条件进行探讨和
优化。 　方法　采用硝酸-氢氟酸-过氧化氢体系微波消解-冷原子荧光法测定闽产中药建泽泻 、南板蓝根中痕量
汞。 　结果　平均回收率 95. 6%～ 104. 8%, 精密度<3. 5%。仪器工作参数:测定波长 253. 7 nm ,负高压 410 V ,
载气流量 1. 5 L /min , 屏蔽气流量 0. 1 L /min ,进样量 0. 5 L /min ,样品还原时间 40 s。 　结论　建立的微波消解-冷
原子荧光法方便 、快捷 、准确 ,可用于南板蓝根 、泽泻中痕量汞测定。
关键词:　泽泻;板蓝根;汞;微波消解;冷原子荧光法;微波;福建
中图分类号:　R282. 71　　　文献标识码:　A　　　文章编号:　1672-4194(2007)01-0081-04
收稿日期:2006-10-30　　　修回日期:2006-12-30
基金项目:福建省自然科学基金资助项目(C0540019)
作者单位:福建中医学院 药学系 ,中药学福建省高等学校重点实验
室 ,福州　350108
作者简介:胡　娟(1962～ ),女 ,教授 ,工学硕士
　　中药材中有害重金属元素含量过高将直接影
响药品质量和用药安全 ,对中药材中有害元素如汞
进行严格控制具有重要的意义[ 1-2] 。中药的成分复
杂特殊 ,汞在中药中含量很低而且容易挥发 。国标
测汞的前处理方法有高锰酸钾消解法 、五氧化二钒
消解法 ,其取样量多 、消化时间长 、操作繁琐 。微波
消解技术可破坏中药样品中的有机化合物 ,具有样
品消化完全 , 污染少 、节约试剂和方便快捷等特
点[ 3-5] ,冷原子荧光分析法具有方法方便 、快捷 、准确
的特点。笔者采用微波消解和冷原子荧光分析法
联合测定板蓝根 、泽泻的痕量汞。
1　材料与方法
1. 1　材料
1. 1. 1　仪器和试剂 　电子控温加热仪(XT-9800
型)、智能微波消解仪(XT-9900 型 ,上海新拓微波
溶样测试技术有限公司),中药粉碎机(天津市泰斯
特仪器有限公司),冷原子荧光测汞仪(YYG-3S ,西
安无线电八厂),电子控温干燥箱(DH-9240 型 ,上
海精宏实验设备有限公司)。聚四氟乙烯消解内
罐 ,放入 5%硝酸浸泡至少 24 h ,除去容器壁上可能
溶出的金属离子 ,用二次水清洗 ,备用 。硝酸 、硫酸
均为优级纯 ,过氧化氢为分析纯。
1. 1. 2 　溶液的配制 　汞标准储备溶液(100. 0
mg /L ,中国环境检测总站),用时以 5%硝酸稀释至
10. 00μg /mL 为汞标准操作液。
1. 1. 3　药材　南板蓝根(福建省医药公司 ,产地仙
游县), 建泽泻[ 建瓯中药材生产质量管理规范
(GAP)种植基地] ,药材粉碎(过 40 目筛),按四分
法取粉末约 10 g ,于电子控温干燥箱中 ,60 ℃干燥
5 h。
1. 2　样品预处理　用电子天平准确称取样品粉末
0. 5 g ,置消解内罐中 ,分别加入硝酸 5 mL 和氢氟酸
1 mL。将消解内罐放入电子控温热仪中 , 150 ℃加
热至黄色烟雾消失 ,加双氧水 1 mL 继续加热至罐
内的液体澄清 ,将消解内罐置消解外罐加盖密封 ,
于微波消解仪中 ,依照消化条件进行程控消解。
1. 3　样品测定　药材消解完毕 ,冷却近室温 ,将消
解罐上盖打开并置于通风橱中 ,放置 10 min ,将消
解后溶液转移到 25 mL 容量瓶中定容 。吸取二氯
化锡溶液 1 mL 置于翻泡还原瓶中 ,加入 5%硝酸溶
液 3 mL ,通氮气 1 min 用注射器注入样品处理液
1. 00 mL ,使瓶中溶液总体积为 5. 00 mL ,轻摇还原
瓶 40 s ,通氮气将汞蒸汽吹入仪器原子化器 ,测定荧
光峰值。
2　结　果
2. 1　微波消解条件
2. 1. 1 　消化试剂 　准确称取 4 份药材粉末各
0. 200 0 g ,采用不同消化试剂进行消解后 ,用0. 5 g /L
高锰酸钾在滴入后 30 s内粉红色不褪去 ,表明有机物
消解完全。根据高锰酸钾消耗量来确定最佳消化试
剂条件。泽泻 、板蓝根最佳消化试剂为:硝酸(HNO 3)
5. 0 mL ,氢氟酸(HF)1. 0 mL ,双氧水(H2O 2)1. 0 mL
(表 1)。
2. 1. 2　微波消解程序参数　消解过程的功率控制
是影响消解彻底性和安全性的主要因素 。当样品
量为 0. 5 g ,消化试剂为 5 mL 硝酸-氢氟酸-双氧水
(5∶1∶1)时 ,消解第一步采用较大的功率 100%
时 ,出现压力曲线变化(图 1)。微波消解过程中存
在一个压力突升的过程 ,这是由于微波开始加热后 ,
81
福建医科大学学报
J Fujian Med Univ
　2007 Jan , Vol 41 No 1
表 1　消化试剂的选择
Tab 1　Selection of dig estion reagent m L
板蓝根
HNO 3 HF H2O2 KMnO 4
泽泻
HNO 3 HF H2O 2 KMnO 4
5. 0 1. 0 1. 000 5. 0 1. 0 1. 0 0. 075
5. 0 1. 0 1. 0 0. 100 5. 0 1. 0 1. 0 0. 100
5. 0 2. 0 0. 150 5. 0 1. 5 1. 0 1. 250
5. 0 1. 0 1. 0 0. 050 5. 0 1. 0 1. 0 0. 050
　　HF:氢氟酸;H2O 2 :双氧水;KMnO 4 :高锰酸钾.
A:600 W;B:320 W
图 1　第一步消解功率不同消解自升压力随时间的变化
Fig 1　The step1 dig estion powe r is 600 W or 320 W , jack-
up pressure va ry w ith time
消解反应速度加快 ,反应为强氧化放热过程 ,在此
情况压力突然升高(图中的第一峰),当压力超过消
解罐最大承受压力 2 MPa 时会导致消解罐破裂爆
炸 ,消解过程变得十分危险 。当消解过程的第一步
采用过低的功率时 ,如功率低于 90%,消解过程中
压力变化致使曲线变化(B),即在消解的第一步中
压力不上升 ,直到第一步消解结束后 ,功率变为高
功率时 ,压力明显上升 ,此时消解骤然加速进行 ,消
解过程的第一步基本不起作用 ,消解等价于从第二
步骤开始 ,有时也是不安全的 。这是由于当功率过
低时 ,无法提供消解所需温度所造成的。实验发现
除消解第一步过程对功率很严格 ,而对其他步骤中
功率和时间只要适当选取即可 。通过多次实验确
定微波消解中药板蓝根和泽泻的最佳消化条件见
表 2。
　　在表 1所示的消解条件下 ,采用 320 W 低功率
先在低压(即低温)下将易氧化分解物质氧化掉 ,再
表 2　微波消解参数
Tab 2　Parameter of micr ow ave digestion
程序 p /(M Pa) t /(s) W(%)
S tep 1 0. 5 60 80
S tep 2 1. 0 30 100
S tep 3 1. 5 30 100
S tep 4 2. 0 60 100
升高功率到 600 W 分别在 1. 5 M Pa 和 2. 0 M Pa下
30 s和 60 s将难消化物消解完全 ,这时压力突升的
峰高得到了明显的控制 。消解后的水溶液为无色
或略带微黄的透明液体 ,基本观察不到絮状沉淀物
存在 ,滴加 0. 5 g /L KM nO 4溶液保持 30 s不褪色 ,
表明消化完全 。
2. 2　仪器工作条件
2. 2. 1　载气和屏蔽气流量　氮气对荧光有一定的
猝灭作用 ,采用氩气作气源比用氮气时仪器灵敏度
高 ,因此笔者采用氩气作为载气和屏蔽气 ,屏蔽气
流量对仪器灵敏度也有一定的影响 ,在 0. 1 ～ 0. 4
L /min范围内荧光强度比较稳定 ,选择屏蔽气流量
为 0. 1 L /m in。
　　载气流量对汞测定的灵敏度有较大的影响。
载气的作用是将反应生成的汞蒸汽携带进入汞吸
收池 。为保证汞原子在激发区有足够密度和停留
时间 ,载气流量要适当 。流量过大会冲稀汞原子蒸
汽并使其在光路上停留时间较短 ,使灵敏度降低;
而流量过小则难以迅速将汞蒸气带入汞吸收池 ,同
样降低灵敏度 。在选定的仪器工作条件下 ,改变载
气流量 ,测定相应的荧光强度 ,实验结果表明 ,载气
流量在 1. 5 L /min 为最佳 。取汞标准操作液 0. 50
mL 进行试验(表 3)。
表 3　载气流量的选择
Tab 3　Selection of car rie r ga s flow rate
载气流量 /(L min-1) 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5
数显读数(y) 3. 7 4. 3 4. 9 4. 5 4. 0
2. 2. 2　负高压　光电倍增管负高压对仪器的灵敏
度和稳定性的影响也很大 。灵敏度随负高压的提
高而急剧上升 ,但同时也增大仪器的噪声 ,基线也
随之漂移 ,严重影响仪器的稳定性;负高压也不能
过低 ,否则灵敏度太低 ,在350 ～ 500 V 进行试验 ,确
定负高压 410 V较为合适。
2. 2. 3　还原时间　固定其他条件 ,还原时间 30 ～
50 s测定汞标准操作液的荧光值 ,选择还原时间为
40 s。
82 福建医科大学学报　2007 年 1 月　第 41卷第 1期
图 2　汞标准曲线
Fig 2　The mercury standard curve
　　综上所述 ,仪器工作参数:测定波长 253. 7 nm ,
负高压410 V ,载气流量1. 5 L /min ,屏蔽气流量0. 1
L /min ,进样量 0. 5 L /min ,样品还原时间 40 s。
2. 3　汞标准曲线 　分别取汞标准操作液0. 00 ,
0. 25 ,0. 50 ,0. 75 , 1. 00 mL ,在选定的实验条件下 ,
测其荧光强度 ,其线性方程为 y=0. 968x+0. 04 ,相
关系数 r=0. 999 9 ,结果见表 4和图 2。
表 4　汞标准曲线测定结果
Tab 4　The re sults o f mercury standard curve
标准操作液 /(mL)
0. 00 0. 25 0. 50 0. 75 1. 00
标样量 /(μg) 0. 00 2. 50 5. 00 7. 50 10. 00
数显读数(y) 0. 0 2. 5 4. 9 7. 3 9. 7
2. 4　泽泻 、板蓝根中汞含量　按 1. 3测定方法 ,仪
器工作参数同 2. 2 ,结果见表 5。
2. 5　回收率　汞以二氯化汞溶液的形式加入 ,测
定溶液 5. 00 mL 中不同质量汞的回收试验结果 ,回
收率为 95. 6%～ 104. 8%(表 6)。
表 5　泽泻 、板蓝根的汞含量
Tab 5　Mercury content in Rhizoma Alismatis and radix isa-
tidis
药　材　 批次 试样量
g mL
c汞
mg kg - 1
c汞
mg k g - 1
泽泻
南板蓝根
1 0. 5018 0. 014 0. 013
2 0. 5017 0. 014 0. 013
1 0. 5052 0. 007 <0. 01
2 0. 5027 0. 007 <0. 01
　　n=3.
表 6　回收率试验结果
Tab 6　The recovery ratio of samples
编号 m本底
mg
m加入
μg
测定
次数
m测得
μg
回收率
%
1 2. 0 2. 5
2 2. 0 5. 0
3 5. 0 7. 5
4 5. 0 10. 0
1 4. 60 104. 8
2 4. 59 104. 5
1 7. 07 103. 5
2 7. 08 104. 0
1 12. 33 96. 6
2 12. 18 95. 6
1 15. 02 100. 4
2 15. 08 101. 6
2. 6　精密度实验　测定 7次 ,汞含量测定结果见表
7。实际样品中汞测定的精密度(RSD)<3. 5%。
表 7　方法精密度实验
Tab 7　Precision of the method
样　品 测定值 /(mg kg - 1) 平均值 RSD/(%)
泽泻 0. 014 0. 014 0. 014 0. 014 0. 014 0. 015 0. 201 4 0. 014
板蓝根 0. 006 0. 007 0. 007 0. 007 0. 007 0. 007 0. 007 0. 007 3. 4
3　讨　论
3. 1　采用微波消解法消化中药样品 ,与回流法相
比 ,具有省时省力 ,节约溶剂 ,操作简便等优点 , 应
用于中药样品中汞含量测定与经典方法比较差别
无统计学意义。
3. 2 　根据 GAP 标准 , 中药材的汞含量 ≤0. 2
mg /kg[ 6] ,建瓯GAP 种植基地采集的泽泻及从福建
省药材公司随机购买的闽产南板蓝根 ,汞含量均未
超标 。
参考文献:
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上海:E海新科微波溶样测试技术研究所 , 1998:2-5.
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83胡　娟等:微波消解-冷原子荧光分析法测定泽泻和南板蓝根的痕量汞
Determination of Trace Mercury in Alisma orientalis(Sam) Juzepcz
and Baphicacanthus Chsia(Nees)Bremek by Microwave Digestion
and Cold Atomic Fluorescence Spectrometry
Hu Juan , Cheng Yonghua , Lai Yuanfa
Division of Pharmacologicalogy , Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou 350108 , China
　　ABSTRACT:　Object ive　To study the t race mercury in Alisma orientalis(Sam) Juzepcz and Baphi-
cacanthus Chsia(Nees) Bremek produced in Fujian province. 　Methods　The cold a tomic f luo rescence
spect rometry wi th HNO 3-HF-H 2O 2microw ave dig estion w as used. 　The pre treatment sample and the ex-
perimental condi tions comprised selectcon of digestion reagent , microw ave digestion , machine w ork condi-
tions:dete rm inat ion w aveleng th 253. 7 nm , negative high pressure 410 V , carrier gas flow rate 1. 5 L /min ,
sample vo lume 0. 5 L /min , sample reduct ion time 40 s. 　Results　The recovery ratio w as 95. 6%～
104. 8%, standard deviation rate(RSD) was smaller than 3. 5%. 　Conclusion　This method is proved to
be ef ficient.
KEY WORDS:　A lisma orientale;radix isat idis;mercury ;cold atomic fluorecence spect rometry ;mi-
crow aves;Fujian
(编辑:曹　延)
读者-作者-编者
书写关键词须知
　　1.本刊采用“浅标引” ,即标引文章所研究和讨论的重点内容 ,仅在研究方法中提及的手段(未作研究和
讨论的主体)不予标引。文章一般每篇标引 3 ～ 8 个关键词 。请尽可能使用《医学主题词注释字顺表(2004
年版)(英汉对照)》中的医学关键词表(MeSH)内所列的词。如果最新的 MeSH 中还无相应的词 ,处理办法
有:(1)可选用直接相关的几个关键词组配 ,例如 ,给有关食管异物的文章标引关键词 ,而在 MeSH 中无“食
管异物”一词 ,则可用 MeSH 中列有的“食管”和“异物”两个关键词分别列出。(2)如果无法组配时 ,可选用
最直接的上位关键词 ,例如“五硫化物”(MeSH 中无),则标“硫化物类”(MeSH 中有)。(3)必要时 ,可适当
地习用自由词。
　　2.肿瘤的标引。肿瘤(neoplasm)包括癌(cancer)、瘤(tumor)和囊肿(cy st)。MeSH 中对肿瘤有两种表
达方法 ,一种是按发病部位表达(如肺肿瘤 、胃肿瘤等),一种按组织类型表达(如“腺癌” 、“癌 、鳞状细胞”
等)。MeSH 中对恶性肿瘤和良性肿瘤未加区别 ,其恶性程度由肿瘤的组织类型决定 ,因此 ,对肿瘤研究类
文章的主题词标引 ,尽可能标引两个主题词 ,分别表明发生部位和组织类型 ,如胃腺癌需标引“胃肿瘤”和
“腺癌” 。
　　3.缩写词一般应按 MeSH 还原为全称 ,如“HBsAg”标引“乙型肝炎表面抗原” 。
　　4.列关键词时 ,各词汇之间用“ ;” ,以便倒装的词汇(如“结核 ,肺”)与顺装词汇明显地分开 。
84 福建医科大学学报　2007 年 1 月　第 41卷第 1期