微波消解原子吸收/原子荧光分光光度法测定卷柏中重金属残留

李彦超，周 宁，郑晓珂

（1.河南省食品药品检验所 国家药品监督管理局中药材及饮片质量控制重点实验室，河南 郑州 450018；2.河南中医药大学，河南 郑州 450046）

卷柏为卷柏科植物卷柏Selaginella tamariscina(Beauv.) Spring 的干燥全草，有活血通经之功效，用于闭经经痛，症瘕痞块，跌扑损伤；卷柏炒炭后可化瘀止血；用于吐血、崩漏、便血、脱肛[1]。卷柏在中国传统医药中应用广泛，药理研究[2-6]表明其还有细胞毒、抗微生物、抗炎、降血糖、保护血管内皮等作用。重金属被人体吸收后易发生蓄积性毒性反应，是公认的对人体有害的微量元素。目前，检测中药中的重金属已成为研究热点。卷柏全草入药，泥沙不易除净，影响药材质量，有必要对有害金属元素进行研究。

1 仪器与试药

1.1 仪器

AAS-ZEEnit700原子吸收分光光度计（德国耶拿）；AFS-9530原子荧光光度计（北京吉天）；XR205SM-DR型分析天平（瑞士Precisa）；Pb空心阴极灯（德国耶拿）；AS-1型Cd和Cu空心阴极灯及AF-2型As和Hg空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；ETHOS A微波消解仪（意大利麦尔斯通）；ED16智能样品处理器（北京莱伯泰科）；Milli-Q 超纯水处理系统（Millipore）。

1.2 药材与试剂

铅（Pb）标准溶液（批号：211035050），镉（Cd）标准溶液（批号：12062612），铜（Cu）标准溶液（批号：212075097），砷（As）标准溶液（批号：151035-2）和汞（Hg）标准溶液（批号：212075009）均购自国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院。卷柏药材，经河南省食品药品检验所李振国教授鉴定为卷柏科植物卷柏Selaginella tamariscina(Beauv.) Spring，照中国药典2015年版一部检验均符合规定。65 %优级纯硝酸（Merck公司），35 %过氧化氢水溶液（Alfa Aesar公司），优级纯盐酸，其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 元素测定条件[7-9]

采用对应的空心阴极灯，采用石墨炉原子吸收分光光度法测定Pb和Cd，采用火焰原子吸收分光光度法测定Cu，采用原子荧光分光光度法测定As和Hg，优选了波长、电流及狭缝宽度，见表1，2和3。

表1 石墨炉原子吸收分光光度计工作条件

表2 火焰原子吸收分光光度计工作条件

表3 原子荧光分光光度计工作条件

2.2 标准溶液的制备

分别精密吸取标示浓度为1000 mg/L的各标准物质溶液，配制成Pb浓度 5，10，20，30，40 µg/L，Cd浓度0.2，0.5，1.0，2.0，5.0 µg/L，Cu浓度200，400，600，800，1000 µg/L，As浓度2，4，6，8，10 µg/L，Hg浓度0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 µg/L的系列标准溶液。

2.3 供试品溶液的制备[7-9]

精密称取供试品粗粉0.5 g，置微波消解罐内，加硝酸8 ml，摇匀使样品充分浸没，放置电热板上，90 ℃加热0.5 h，冷却，再加2 ml过氧化氢，补酸至10 ml。将消解罐置微波消解仪中，按程序消解至无色透明为止。取出消解罐，加热除去多余的氮氧化物。用去离子水转入25 ml量瓶，并稀释至刻度，摇匀，即得。同法同时制备空白溶液。

2.4 线性考察和方法检出限

将配制的各元素标准溶液，按2.1项方法分别进样测定，并对测定数据进行线性拟合。制备空白溶液20份，测定，求其标准偏差（SD），以3倍SD对应的质量或浓度计算检出限[10-11]。结果：各元素标准溶液质量分数在一定范围内与吸光度有良好的线性关系，结果见表4。

表4 各元素标准曲线及检出限

2.5 精密度试验

分别取20 µg/L Pb，1.0 µg/L Cd，400 µg/L Cu，4 µg/L As和0.4 µg/L Hg标准物质溶液，按照所选测试条件，连续测定6次，结果Pb、Cd、Cu、As和Hg吸光度的RSD值分别为2.22 %，2.35 %，1.79 %，1.16 %和2.32 %。

2.6 重复性试验

取同一批次样品6份，按供试品溶液制备方法制备并测定，结果Pb、Cd、Cu、As和Hg吸光度的RSD值分别为2.53 %，2.35 %，2.10 %，2.87 %和2.47 %。

2.7 稳定性试验

取供试品溶液，分别于0，1，2，3，4，5，6 h测定，结果Pb、Cd、Cu、As和Hg吸光度的RSD值分别为2.42 %，2.35 %，2.22 %，1.96 %和2.80 %，表明供试品溶液在6 h内稳定。

2.8 加样回收率试验

精密称取同一批次样品3组，每组3份，每份0.5 g，分别加入低、中、高浓度的Pb、Cd、Cu、As和Hg的混合标准溶液，按2.3项方法制备加样回收供试品溶液，分别测定并计算其加样回收率，结果见表5。

表5 加样回收率试验结果（n=9）

2.9 含量测定

分别取各个批次的卷柏药材各2份，按2.3项方法制备供试品溶液。按2.1项测试条件，检测Pb、Cd、Cu、As和Hg含量，结果见表6。

表6 含量测定结果（n=2）

3 讨论

元素测定时，一般先进行消解，使样品中元素充分离子化之后再进行测定，常用的消解方式有微波消解法、凯氏烧瓶湿法消解、高温炉湿法消解[9]。实验中比较3种消解方法，凯氏烧瓶湿法消解用酸较多，且时间较长；高温炉干法消解用时较长，500 ℃ 5～6 h灰化，对挥发性较强的汞损失明显，因此选择用酸较少，且时间相对较短的微波消解法，但是注意微波消解前一定要放置过夜或事先预消解。中国药典2015年版采用原子吸收或等离子发射光谱质谱法测定As和Hg，而食品和化妆品多用原子荧光或者等离子发射光谱质谱法测定重金属含量[7-8,12-13]；等离子发射光谱质谱法仪器成本及使用和维护成本较高；原子荧光分光光度法可使用国产仪器，维护成本均较低，性价比高，且操作简便，不用添置附加设备，因此采用原子荧光光度计测定。

卷柏为全草入药，全年可采收，除去须根和杂质，炮制方法为除去残留须根及杂质，洗净，切段，干燥。检测过程中，曾检测到Pb含量为百万分之十二，远高于药典Pb百万分之五的一般要求；As含量为百万分之一点四七，接近于As不得超过百万分之二的规定。仔细研究发现，药材卷柏干燥后的皱缩里包含大量泥沙，干燥样品时应先充分除去泥沙再进行干燥；炮制时，因卷柏主成分为黄酮类成分，易溶解于水，不能用水长时间清洗。因此最好先摔打样品，充分除去泥沙，再进行清洗干燥。另外，因卷柏为全草入药，泥沙不易除去干净，影响药材质量及重金属易超标，因此可考虑制定药材的灰分和酸不溶性灰分以控制泥沙含量。