石墨炉原子吸收光谱法测定参苓颗粒中铅的不确定度评定

赵昱玮，于 淼，刘秀华，张红岩*，马 琳，鲁晓健

（1.吉林省中医药科学院，长春 130012；2.长春三德天晟科技有限公司，长春 130012）

石墨炉原子吸收光谱法测定参苓颗粒中铅的不确定度评定

赵昱玮1，于 淼2，刘秀华1，张红岩1*，马 琳1，鲁晓健1

（1.吉林省中医药科学院，长春 130012；2.长春三德天晟科技有限公司，长春 130012）

目的 建立微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定参苓颗粒中铅的不确定度评定的方法，分析影响不确定度测量的主要因素。方法 采用微波消解法进行样品前处理，石墨炉原子吸收光谱法对参苓颗粒中铅的含量进行测定，建立数学模型，对模型中各不确定因素进行量化处理。结果 样品前处理过程是影响测量结果不确定度的主要因素，样品称量、定容等过程带来的不确定度相对较小。对合成不确定度进行计算，当参苓颗粒中铅质量浓度为0.073 mg/kg时，扩展不确定度为0.003 mg/kg (k =2）。结论 该评价方法适用于微波消解-石墨炉原子吸收分光光度法测定参苓颗粒中铅含量不确定度的分析。

石墨炉原子吸收光谱法；参苓颗粒；铅；不确定度

重金属是中药的重要污染物之一，在体内积聚，使蛋白质变性，酶失活，组织细胞出现结构和功能上的损害[1]。铅对人体多种组织和器官都会产生危害，包括神经系统、免疫系统、生殖系统等[2-3]。铅一直以来都是食品、卫生重要的检测项目，《食品安全国家标准 保健食品》[4]中规定铅的限量为2.0 mg/kg。参苓颗粒是以人参、葛根、茯苓为原料，开发而成的具有辅助改善记忆功能的保健食品，中药材受其生长环境及其自身的特点，均含有一定有害重金属，通过评定测量不确定度可以分析影响测量结果的主要因素、合理表征测量值的分散性，评价分析测试方法，从而提高分析测试结果的质量[5-8]，而测量结果则取决于其不确定度的大小[9-10]。本实验采用微波消解进行样品前处理，石墨炉原子吸收光谱法测定参苓颗粒中铅的不确定度进行分析和评定。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 参苓颗粒（哈尔滨久盛医药科技开发有限公司生产，批号为20160525、20160226、20160527）。硝酸（国药集团化学试剂有限公司，优级纯）、30%过氧化氢（国药集团化学试剂有限公司，优级纯）；水为自制超纯水；铅单元素标准溶液（标准值为1 000 µg/mL，GSB 04-1742-2004国家有色金属及电子材料分析测试中心）。

1.2 仪器与设备 AA-7000型原子吸收分光光度计（铅空心阴极灯）（日本岛津公司）；XT-9912智能微波消解仪（上海新拓分析仪器科技有限公司）；XT-9816型样品预处理加热仪（上海新拓分析仪器科技有限公司）；AL204电子分析天平（梅特勒-托利多）；Direct-Pure UP 超纯水及RO纯水机（上海乐枫生物科技有限公司）。

1.3 测定依据[11]按GB 5009.12-2010《食品安全国家标准 食品中铅的测定》第1法 石墨炉原子吸收光谱法对参苓颗粒中铅进行测定。

1.4 样品处理 取参苓颗粒（20160526），研细，取0.5 g，精密称定，置进口改性聚四氟乙烯（TFM）微波消解罐中，加入硝酸7 mL，过氧化氢1 mL，放置过夜，启动仪器进行消解，微波消解程序见表1。取出TFM罐，置XT-9816型样品预处理加热仪上赶酸至消解液约为1～2 mL，放冷，转移至25 mL量瓶中，用0.5 mol/L硝酸溶液少量多次洗涤TFM罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，摇匀，备用。同法作试剂空白。

表1 微波炉消解程序

1.5 仪器条件 灯电流（mA）：10；波长（nm）：357.9；狭缝宽（nm）：0.7；点灯方式：BGC-D2；石墨炉升温程序见表2。

表2 铅元素的石墨炉升温程序

2 结果与分析

2.2 不确定度因素分析[12-14]由样品前处理过程和数学模型分析可知，测定参苓颗粒中铅的含量引入不确定度的因素主要包括：1）样品的称量；2）样品前处理；3）测量重复性；4）标准溶液的配制；5）标准曲线的拟合等。

2.3 不确定度评定

2.3.1 称量过程引入的不确定度评定 根据《化学分析中不确定度的评估指南》[15]规定使用万分之一天平进行样品称量，最大允差是±0.000 5 g，按均匀分布，则称取0.5 g参苓颗粒相对不确定度为：u = 0.002 89/0.500 0= 0.578×10-3。

rel(1)

2.3.2 样品消化过程产生的不确定度评定

2.3.2.1 样品消化过程产生的不确定度评定 样品消化不完全或者消化过程中导致铅损失或污染及消解液转移过程均能造成铅损失，故采用加标回收的方法进行测定，测得铅的回收率分别为98.61%、99.11%、98.67%、97.50%、101.33%、99.78%，平均回收率为99.17%，RSD为1.31%。按JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》[16]计算：2.3.2.2 重复性带来的不确定度评定 对参苓颗粒进行6次独立测试，测得铅的质量浓度分别为：0.069、0.077、 0.073、0.075、0.072、0.069 mg/kg，则铅的平均含量为0.073 mg/kg。平均值的标准偏差：相对标准不确定度：urel（A）=1.33×10-3/0.073 = 1.82×10-3。

2.3.3 标准溶液的配制引入的不确定度评定

2.3.3.1 铅单元素标准溶液（GSB 04-1742-2004） 质量浓度（1 000±1）μg/mL（k= 3），则铅标准储备液的标准不确定度为：urel= 1/3/1 000= 0.33×10-3。

2.3.3.2 稀释及定容过程引入的不确定度评定 取1 mL移液管吸取铅单元素标准溶液（1 000 μg/mL）1.0 mL，置100 mL容量瓶（A级）中，用0.5 mol/L硝酸溶液定容至刻度，摇匀，得铅标准使用液（10.0 μg/mL）；再用0.5 mL移液管吸取铅标准使用液（10.0 μg/mL）0.25 mL，置100 mL容量瓶（A级）中，用0.5 mol/L硝酸溶液定容至刻度，摇匀，得铅标准使用液（25 ng/mL）。

根据JJG196-2006《常用玻璃量器》[17]规定，取矩形分布，各玻璃仪器引入的不确定分量，见表3。

表3 使用玻璃仪器引入的不确定度

2.3.4 标准曲线引入的不确定度评定

2.3.4.1 标准曲线配制引入的不确定度评定 铅标准曲线制备：吸取铅标准使用液（25 ng/mL）0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分别置25 mL容量瓶中，用0.5 mol/L硝酸溶液稀释至刻度，混匀，测定吸光值，绘制标准曲线。取矩形分布，各玻璃仪器引入的不确定分量，见表4。标准曲线配制过程合成不确定度为：

表4 使用玻璃仪器引入的不确定度

2.3.4.2 标准曲线线性拟合带来的不确定度评定 见表5。用最小二乘法拟合标准曲线，得线性方程为Abs=0.005 391 4Conc +0.000 271 436,相关系数为r = 0.999 6（截距a= 0.000 271 436，斜率b = 0.005 391 4）。

表5 标准曲线测定结果

曲线拟合引入的标准不确定度计算公式为：

式中SR为标准溶液响应信号残差的标准差：

n1为样品的测定次数，6；n2为标准溶液的测定次数，

12；x为样品测定液中铅的平均质量浓度，x = 2.21 mg/kg；为标准溶液质量浓度的平均值；xj参与拟合的每一标准溶液的质量浓度；yj为标准系列溶液中对应的不同溶液吸光值。

标准曲线带来的相对标准不确定度：urel(x,yi)= 0.543 ng/730 ng = 0.000 74 。

2.5 扩展不确定度 取包含因子k = 2（95%置信概率），样品中铅的含量为：0.073 mg/kg。Uc = 2×urel(x)×0.073 = 2×0.021×0.073= 0.003 mg/kg。

3 结论

采用微波消解-石墨炉原子吸收分光光度法对参苓颗粒中铅的含量进行测定，当称样量0.5 g时，测定不确定度报告与表示应为W =（0.073±0.003）mg/kg，k = 2。

通过以上不确定度分析可以看出，影响样品测量结果的不确定度的分量很多，数值大小不同，对评价结果的贡献也不同，样品在消化过程对测量结果不确定度评价结果影响最大，而样品称量、定容等过程带来的不确定度相对其他来源较小。从评定过程看，想获得较小的不确定首先要保证样品的均一性，减小仪器测量过程引入的不确定度；提高样品消化能力，使消化更完全、稳定，减少不确定的分量；其次要规范标准曲线的配制，减少标准曲线拟合引入的不确定度。

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Uncertainty evaluation on the determination of Pb content in Shen ling granules with microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry

ZHAO Yuwei1, YU Miao2, LIU Xiuhua1, ZHANG Hongyan1*, MA Lin1, LU Xiaojian1
（1. Academy of Chinese Medical Sciences of Jilin Province, Changchun 130012, China; 2. Changchun Sande Tiansheng Technology co., Ltd. Changchun 130012, China）

Objective To study a method of uncertainty evaluation on the determination of Pb in Shenling granules with microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry. Methods The concentration of Pb inShenling granules was detected by graphite furnace atomic absorption spectrophotometry with microwave digestion, the corresponding mathematical model was established, and uncertainty factors in the mathematical model were quantifed. Results The preparation of sample are the main factor which affects the uncertainty of measurement result. And weighing of the sample，volume and other processes factors were smaller than other sources on the uncertainty relative．The determination of Pb in Shenling granules was 0.073 mg/kg, the uncertainty was 0.003 mg/kg (k =2). Conclusion This evaluation method is suitable to determining the uncertainty of Pb in Shenling granules by microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry.

graphite furnace atomic absorption spectrometry; Shenling granules; Pb; uncertainty

R284.1

A

2095-6258(2017)04-0547-04

��辑：张海洋

2016-10-29）

10.13463/j.cnki.cczyy.2017.04.011

吉林省科技发展计划项目“具有辅助改善记忆功能的‘参苓胶囊’的研究”（2040311040YY）。

赵昱玮（1983 -），男，硕士，主要从事植物化学研究与新药开发。

*通信作者：张红岩，男，研究员，电话-(0431)86058683，电子信箱- 9999zhy@163.com