石墨炉原子吸收光谱法测定铁皮石斛中镉的含量

周鸯鸯 王佳裕

摘 要：本研究建立了采用原子吸收法测定铁皮石斛中镉的方法，介绍了试验条件的准备、样品前处理及上机检测等方法，以期从痕量层面为铁皮石斛用药的安全性提供一点参考

关键词： 铁皮石斛 ；镉；原子吸收 ；湿法消解

铁皮石斛 Dendrobium officinale Kimura et Migo 为兰科石斛属植物，是我国传统名贵药材，可补肾积精、养胃阴、益气力。近年来，以铁皮石斛为原料的保健食品更是越来越多。由于野生铁皮石斛的自然繁殖能力低、生长缓慢，目前已十分稀少。当今市场上流通的铁皮石斛，主要来自人工栽培。许多微量元素与药效存在密切关系，而重金属元素含量是衡量中药材质量优劣的重要指标。镉对人体有害，它除干扰铜、锌和钴的代谢外，还可引起“骨疼病”及肾功能失调[2，3]。因此，国际上对中药材重金属的安全性也越来越重视。本试验利用原子吸收光谱法，对采于江西省德兴市大目源的铁皮石斛建立了重金属镉（Cd）含量测定方法，以期从微量元素层面评价铁皮石斛用药的安全性。

一、仪器与试剂材料

仪器：TAS-990型原子吸收分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司，附镉空心阴极灯、GF-990石墨炉、自动控温冷却水循环装置），小型粉碎机，电子天平，莱伯泰科EH20A PLUS电热板。

试剂材料：Cd单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析试剂中心，浓度为1000ug/mL）；硝酸，高氯酸均为优级纯，磷酸二氢胺；实验用水为高纯水；所有玻璃器皿稀酸浸泡后用高纯水清洗干净晾干；新鲜铁皮石斛。

二、试剂配制

1.硝酸溶液（1%）：取10.0mL硝酸加入100mL水中，稀释至1000mL。

2.硝酸-高氯酸混合溶液（9+1）：取9份硝酸与1份高氯酸混合。

3.基体改进剂—磷酸二氢胺（10g/L）：称取10.0g磷酸二氢胺，用100mL硝酸溶液（1%）溶解后定量移入1000mL容量瓶，用硝酸溶液（1%）定容至刻度。

三、标准溶液配制

1.镉标准中间液：吸取镉标准储备液1.0mL于100mL容量瓶中，用硝酸溶液（1%）定容至刻度得到10ug/mL镉标准中间液①，同理得到0.1ug/mL镉标准中间液②。

2.镉标准曲线工作液：准确吸取镉标准中间液②0mL、0.5mL、1mL、2mL、3mL于100mL容量瓶中，用硝酸溶液（1%）定容至刻度，即得到含镉量分别为0ng/mL、0.5ng/mL、1ng/mL、2 ng/mL、3 ng/mL的标准系列溶液。

四、實验分析步骤

1.试样制备

把随机采来的样品清洗干净晾干后，用粉碎机匀浆好或研磨成匀浆，存储于洁净的塑料瓶中，并做好标记，于-16℃～-18℃冰箱中保存备用。

2.试样湿式消解

在电子天平上称取铁皮石斛叶①1.00g，铁皮石斛叶②1.01g， 铁皮石斛茎①1.01g，铁皮石斛茎②1.02g分别放入贴好标签的三角锥形瓶中，加入10mL混酸（硝酸：高氯酸=9：1）盖上三角漏斗浸泡过夜；在通风橱内，将锥形瓶放置已预热好的电热板上加热消解，蒸发过程中应该及时补加浓硝酸直到白烟散尽、液体呈纯色；消解完成冷却后将消化液洗入10mL 容量瓶，用少量硝酸溶液（1%）洗涤锥形瓶3次，洗液合并于容量瓶并用硝酸溶液（1%）定容至刻度，混匀备用；同一操作做空白试验。

3.上机检测

（1）仪器参考条件。

将TAS-990型原子吸收分光光度计调至最佳状态，测定参考条件如下：

波长228.8nm，狭缝0.2nm-1.0nm，灯电流2mA-10mA，干燥温度120℃，干燥时间20s；灰化温度450℃，灰化时间20 s；原子化温度2000℃，原子化时间3 s；背景校正为氘灯。

（2） 标准曲线的制作。

将标准曲线工作液按浓度由低到高的顺序各取10uL加5uL基体改进剂注入石墨炉，测其吸光度值，得到以标准曲线工作液的浓度为横坐标，相应的吸光度值为纵坐标的标准曲线图。标准系列溶液不少于5个点的不同浓度的镉标准溶液，相关系数不应小于0.995。如下图：

（3） 试样溶液的测定。

在相同实验条件下，吸取样品消化液10uL加5uL基体改进剂注入石墨炉，测其吸光度值。样品平行测定两次，测定结果如下：

4.计算公式及结果

铁皮石斛中镉含量的计算：X=（（c_1-c_0）×V）/（m×1000） 其中 m为样品称样量，单位为克（g）；X为试样中镉的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；1000为换算系数；C1为测定样液中镉的含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）；C0为空白液中镉的含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）；V为样品消化液的定容总体积，单位为毫升（mL）。

五、讨论

1.湿发消解法的选择

湿发消解法具有有机物分解速度快，所用时间短优点；同时由于加热温度较干法低，故可减少金属挥发逸散的损失，容器吸留也少。但常产生大量有害气体；消化初期，易产生大量泡沫外溢；试剂用量较大，空白值偏高，因此需要空白对照试验。

2.空白试验

此次铁皮石斛重金属试验属于痕量分析范畴，试剂及环境中镉元素的存在均可能对试验结果造成很大影响，因此测定时要进行空白试验，以消除干扰，保证分析结果准确可靠。所用器皿稀酸浸泡后用水清洗干净晾干，试剂及水应为高纯，仪器操作规范。

3.基体改进剂的选择

经过查阅资料及试验，选择磷酸二氢胺（10g/L）作为基体改进剂可提高镉最高灰化温度，从而在原子化阶段前有效地清除复杂的基体干扰成分，使测定结果更为可靠、准确。

本试验中所用样品均采自同一地点、同一时间，通过石墨炉原子吸收光谱法实验测定出样品RSD在0-20%区间。根据公式计算得出本次实验中铁皮石斛叶和茎中镉的平均含量为0.0082mg/kg小于0.3 mg/kg符合中国药典限量值，加标0.1ug/ml分别0.4mL、1mL测得回收率95.19%、90.82%。因此实验数据准确，可比性较强，为铁皮石斛的开发利用提供一点参考。

参考文献：

[1] 王万成，柳 敏.Qu ECh ERS-气相色谱分析铁皮石斛中的6种有机磷农药残留[J].实验研究，2017，12：70-71.

[2] 董德明，李 鱼，花修艺，等. pH对湿地水环境中生物膜吸附铅和镉的影响[J].吉林大学学报（理学版）， 2002， 40（3）： 303-307.

[3] 丁健华，廖振环，王 雷，等.石墨炉原子吸收光谱法测定中药漏芦中微量镉的研究[J].光谱学与光谱分析， 2001， 21（4）：552-554.