微波消解-石墨炉原子吸收法测定芡实等中药中的铅镉

马 娜，周凤盈，曹 毅，崔 静

（河北省衡水市食品药品检验检测中心，河北衡水053000）

微波消解-石墨炉原子吸收法测定芡实等中药中的铅镉

马 娜，周凤盈，曹 毅，崔 静

（河北省衡水市食品药品检验检测中心，河北衡水053000）

建立了芡实、麦冬和三七中重金属铅、镉的快速测定方法。样品经NHO3-H2O2微波消解后，利用石墨炉原子吸收分光光度法测定，该方法的线性关系良好，相关系数（r）分别为0.9987和0.9996，检出限分别为0.15和0.025ng·mL-1，加标回收率为91.6%~110.5%，相对标准偏差（RSD）≤2.31%。结论该方法灵敏度高、快捷，可作为芡实、麦冬和三七中重金属铅、镉的有效检测手段。

微波消解；原子吸收法；中药；铅；镉

我国是中药的生产和使用大国，但近年来随着经济的迅速发展，工业带来的重金属污染也严重影响了中药产品的质量。铅、镉不是人体必需元素，毒性较大，铅镉可通过土壤在中药体内富集，并通过食物链在人体内蓄积，从而引起慢性中毒，影响人体身体健康[1-3]。因此，准确测定中药材中痕量铅镉的含量对于保护人体健康具有切实意义。中药样品前处理常采用电热板湿法消解法，该法酸用量大，操作步骤繁琐，消解过程中产生的酸雾易对操作人员和环境造成危害。微波消解作为一种高效、快速、样品损失少的前处理技术被广泛用于样品处理过程。石墨炉原子吸收法已广泛应用于各种样品中微量重金属的分析，微波消解处理技术能减少了被测元素的损失和酸的用量，因此，本文采用微波消解-石墨炉原子吸收法测定芡实等中药中铅镉的残留量，方法快捷高效，样品分析结果满意[4]。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

XT-9900A型微波消解仪（上海新拓公司）；AA-800型原子吸收分光光度计（美国公司）；THGA石墨炉（美国PE公司）；铅、镉空心阴极灯（美国PE公司）。

1000μg·mL-1铅标准储备液（国家标准物质中心）；100μg·mL-1镉标准储备液（国家标准物质中心）；100μg·L-1铅标准使用液：用（1+99）硝酸逐级稀释制成；50μg·mL-1镉标准使用液：将镉标准储备液用（1+99）HNO3逐级稀释制成；0.2%NH4NO3溶液；0.2%NH4H2PO4溶液；浓HNO3、H2O2均为优级纯；实验用水为去离子水。

1.2 仪器工作条件

铅:波长为283.3nm，光谱通带宽度1.0nm，灯电流8mA，峰高读数方式，塞曼效应校正背景。

镉:波长为228.8nm，光谱通带宽度1.0nm，灯电流10mA，峰高读数方式，塞曼效应校正背景。

1.3 实验方法

准确称取粉碎后的中药样品0.5g（精确到0.001g）于聚四氟乙烯消化罐，用少量去离水浸湿后加入浓HNO36mL，再加入H2O22mL后拧紧罐盖放置一段时间后放入微波消解仪。消解结束冷却后将微波消解罐置于电热板上加热赶酸至约1mL，再转入50mL容量瓶中定容，摇匀待测，同时做试剂空白。

2 结果与讨论

2.1 消解溶剂的选择

本文考察了HNO3，HC1O4和HNO3+H2O2作为消解溶剂。结果表明，在微波消解过程中HClO4氧化性极强在密闭容器中使用存在爆炸危险，因此，采用浓硝酸作为消解液，但是中药成分复杂，单独使用硝酸消解所需酸量大且消解不完全，导致样品回收率低。中药中有机物成份较多，消解时加入H2O2有利于消解有机物和增强HNO3的氧化性，但加入过量的H2O2会导致消解罐内压力瞬间上升产生爆管现象，微波消解时其用量一般不超过4mL。因此，本实验选用6mL浓HNO3和3mL H2O2能使中药样品完全消解。

2.2 微波条件的选择

微波消解芡实等中药时采用阶梯式升压加热的方法，本文研究了不同压力和温度对样品消解的影响。结果表明，当微波压力在1MPa、温度在180℃时，消解液澄清，样品基本消解完全，实验选定最大压力为1MPa、温度为180℃。

2.3 石墨炉条件的选择

实、麦冬及三七样品基质比较复杂，仪器默认的升温程序测定结果偏低，不能满足样品测定。因此，对升温程序进行摸索改进，优化后的测定条件见表1。

2.4 基体改进剂的选择

中药各成分的物理化学性质差异很大，在进行石墨炉原子吸收法测定过程中产生较为严重的基体干扰，铅、镉是容易挥发的元素，如果灰化温度过高易造成元素损失。在石墨炉原子吸收分析过程中选择合适的基体改进剂可以消除基体干扰，提高灰化温度而不会对待测元素产生挥发损失。本实验分别选用10g·L-1NH4H2PO4、5g·L-1Mg（NO3）2、5g·L-1Pd（NO3）2和20g·L-1NH4NO3等常用基体改进剂以及不加基体改进剂后比较改进效果，经实验，硝酸钯和NH4H2PO4作为基体改进剂时，使大部分干扰成分在灰化时挥发，铅和镉测定的灵敏度得到了提高，但钯试剂较昂贵。因此本文选用10g·L-1的NH4H2PO4为基体改进剂。

表1 石墨炉优化实验条件Tab.1 Optimized experimental conditions of graphite oven

2.5 工作曲线的建立

配制标准溶液系列，在优化条件下用石墨炉原子吸收光度法测定，铅和镉分别在5~50和2~20ng· mL-1内成线性关系，线性方程分别为Y=0.00832X-0.0002和Y=0.0121X-0.005，相关系数分别为0.9991和0.9996。

按照样品分析的步骤，配制低浓度的铅、镉混和标准样品，平行测定7次，计算7次平行测定结果的标准偏差S。检出限按MDL=S·t（n-1,0.99）计算[5]，当测定次数为7次时，t值取3.143，计算得出铅、镉的方法检出限分别为0.15和0.025ng·mL-1。当中药样品0.5g，消解后定容体积为50mL时，本方法铅最低检出限为0.015μg·g-1，镉最低检出限为0.002μg·g-1。

2.6 精密度和准确度试验

采用同一编号的芡实、麦冬及三七样品，平行取7份，优化后试验方法对铅和镉分别测定。结果表明，铅和镉的相对标准偏差分别为2.31%和1.78%，本方法的精密度较高。由表2可知，铅和镉的回收率分别为93.2%～110.5%和91.6%～106.3%，表明本方法的准确度满足分析要求。

表2 精密度和准确度试验Tab.2 Tests of precision and accuracy

3 结论

本文采用微波消解对样品进行前处理，石墨炉原子吸收光谱法测定了芡实、麦冬和三七中铅和镉的含量，实验结果表明采用NH4H2PO4为基体改进剂，可以较好的消除测定过程中的基体干扰，提高方法灵敏度。微波消解技术与传统的电热板混酸湿法消解法相比，前处理操作简便快捷，具有酸消耗量少、耗时短、减少了样品的污染和待测元素的损失等优点，极大减轻了工作人员的工作强度。本方法的相关系数大于0.999，样品的加标回收率在91.6%～110.5%之间，相对标准偏差RSD分别为2.31%和1.78%，是一种简便、快速、高效的测定芡实、麦冬和三七中重金属铅和镉的方法。

［1］韩小丽,张小波,郭兰萍,等.中药材重金属污染现状的统计分析［J］.中国中药杂志,2008,33（18）:2041-2047.

［2］李春华.中药在国际市场上的现状及对策研究探讨［J］.齐齐哈尔医学院学报,2013,34（4）:567-568.

［3］张晖芬,赵春杰.中药材中重金属的控制及其分析方法［J］.中药研究与信息,2004,6（5）:10-12.

［4］杨启霞，孙海燕，秦绍燕.微波消解原子吸收光谱法测定土壤中的铅、镉［J］.环境科学与技术，2005，28（5）：47-48．

［5］中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册（第二版）［M］.北京：化学工业出版社，2010.

Determination of Pb and Cd in chinese medicine by GFAAS with microwave digestion

MA Na，ZHOU Feng-ying，CAO Yi，CUI Jing
（Hengshui City,Hebei Province Food and Drug Inspection Testing Center,Hengshui 053000,China）

A rapid and effective method for determination of Pb and Cd in Chinese medicine by GFAAS was established.Methods After being digested with microwave,nitric acid and hydrogen peroxide,samples were determined by GFAAS.Results All the elements had a good linear relationship,with the correlation coefficients of the method within 0.9987 and 0.9996,the MDL within 0.15ng·mL-1and 0.025ng·mL-1,respectively.And the recovery rates within 91.6%-110.5%.The RSDs were≤2.31%（n=7）.The method is rapid and sensitive,which can be used to detect Pb and Cd in Chinese medicine as an effective measure．

microwave digestion；GFAAS；chinese medicine；Pb；Cd

TS212.7

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20161232

2016-10-13

马娜（1981-），汉，女，主管药师，2009年毕业于河北大学药学专业，本科，从事药品检验工作。