川贝母中重金属元素的测定方法研究

陈紫涵，霍冰冰，王尘蕊，徐 芳，张 艳

（昆明医科大学 公共卫生学院，云南高校营养与食品安全重点实验室，云南昆明 650500）

川贝母为百合科贝母属植物的干燥鳞茎[1]，具有清热润肺、止咳化痰的药用保健价值[2-3]。由于环境污染，川贝母在种植和生产环节可能引入重金属污染，重金属严重影响人体组织和器官的正常生理功能，因此对川贝母中重金属的测定具有重大意义。

目前重金属测定常用检测方法主要有分光光度法[4]、电感耦合等离子体质谱法[5]、原子吸收法[6]等。使用分光光度法，操作过程烦琐，易引入干扰。电感耦合等离子体质谱法检测成本昂贵，对操作技能要求较高。原子荧光光谱法[7]是一种检测成本低且灵敏度高的元素分析方法，利用氢化物发生法能够有效减少干扰元素的影响，因而在川贝母重金属分析测定中更占优势。

本研究采用微波消解川贝母样品中重金属，从消解剂类型和用量、载流酸度、还原剂浓度等方面对测定条件进行了优化，并对方法学进行验证，建立了样品消解效率高、操作简单快速、灵敏度高的微波消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定川贝母中重金属的分析方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

AFS-3100双道原子荧光光度计（北京科创海光仪器有限公司）；2型砷、铅、汞空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；WX-6000型微波消解仪（上海屹尧仪器科技发展有限公司）；电加热板（北京市永光明医疗仪器有限公司）；电子天平（梅特勒仪器有限公司）；超纯水机（上海和泰仪器有限公司）。

实验所用川贝母中药材购自某市药店；实验所用水均为超纯水；砷、汞、铅单元素标准溶液（1 000 μg·mL-1，中国计量科学研究院）；盐酸、硝酸（GR，北京化学试剂工厂）；硼氢化钾、抗坏血酸（AR，天津市光复精细化工研究所）；重铬酸钾、草酸、氢氧化钠（AR，成都市科龙化工试剂厂）；铁氰化钾、硫脲（AR，国药试剂）。

1.2 仪器工作条件

仪器最佳测定参数如表1所示。

表1 仪器工作条件

1.3 标准溶液的配制

分别精密移取As、Pb、Hg标准溶液适量，加超纯水配制成3种元素标准溶液母液，质量浓度均为1 μg·mL-1，4 ℃避光保存于冰箱。

1.4 样品前处理

称取0.4 g（精确至0.000 1 g）川贝母粉末于消解罐中，加入5 mL浓硝酸和2 mL浓盐酸溶解，混匀后按照表2条件设定进行消解。样品消解完全后，将溶液置于电热板上赶酸至少量。同时做样品空白试验。

表2 微波消解条件

2 结果与分析

2.1 前处理条件优化

2.1.1 消解剂类型

试验考察了盐酸、硝酸和硝酸-盐酸混合酸作为消解剂时对样品的消解效果，结果表明，单独使用盐酸和硝酸，消解液呈淡黄色且部分有沉淀颗粒物，而使用硝酸-盐酸混合溶液后，溶液澄清透明，川贝母样品消解完全，故选择硝酸-盐酸混合酸作为消解剂。

2.1.2 消解剂用量

消解剂的用量影响样品消解的完全程度，因此本文进一步考察了硝酸和盐酸体积比对样品消解的影响，结果见图1。当V（HNO3）∶V（HCl）在1.5～2.5时，随着V（HNO3）∶V（HCl）增大，As、Pb、Hg 3种元素的荧光强度逐渐增大，当V（HNO3）∶V（HCl）大于2.5时，荧光值逐渐降低，因此选择消解剂用量为V（HNO3）∶V（HCl）=2.5。

图1 消解剂用量条件优化

2.2 仪器条件的优化

2.2.1 载流酸度

通过测定15 μg·L-1、20 μg·L-1和1 μg·L-1As、Pb、Hg标准溶液荧光强度值，考察载流酸度（1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%和8%）对荧光值的影响，实验结果见图2。实验结果表明，盐酸浓度在1%～5%时，随着酸度的增加，除As在盐酸浓度为4%时荧光强度略有下降外，荧光信号值总体呈逐渐增加趋势；当酸度大于5%时，荧光值无明显变化，因此选定载流盐酸的酸度为5%。

图2 载流酸度条件优化

2.2.2 还原剂浓度

选用硼氢化钾作为还原剂，考察还原剂浓度（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%和3.5%）对3种重金属元素荧光值的影响，试验结果见图3。对于砷和铅元素，随还原剂浓度增大，荧光强度基本呈现先增大后减小的趋势；对于汞元素，荧光强度先增大后趋于平稳。综合3种元素测定情况，选定还原剂浓度为2.0%。

图3 还原剂浓度条件优化

2.3 线性范围和检出限试验

取1 μg·mL-1As、Pb、Hg形态标准溶液母液，分别逐级稀释成标准系列溶液。以荧光值（F）为纵坐标，As、Hg、Pb标准溶液浓度（X）为横坐标，建立标准曲线，结果见表3。结果表明As、Hg、Pb 3种元素线性范围为1.0～100.0 μg·L-1、0.4～10.0 μg·L-1、1.0～50.0 μg·L-1。

表3 方法线性范围和检出限

2.4 重复性试验

称取川贝母样品各6份，进行重复性试验，试验结果表明样品中As、Pb、Hg元素的RSD分别为4.6%、4.5%、3.1%。

2.5 加标回收率试验

选用川贝母样品，进行高、中、低3个浓度水平的加标，实验结果见表4。实验结果表明，川贝母样品中3种元素加标回收率为95.3%～107.7%，RSD为3.6%～6.0%。

表4 加标回收率试验结果

2.6 样品测定

利用本实验方法测定了某市药店川贝母中As、Hg、Pb 3种重金属元素含量，结果见表5。实验结果表明，样品中砷含量满足GB 2762——2017[8]中新鲜蔬菜限量（≤0.5 mg·kg-1）的要求；部分样品中汞和铅含量不满足 GB 2762——2017中的限量（Hg≤0.01 mg·kg-1，Pb≤0.1 mg·kg-1）要求，所检批次的部分样品出现不合规情况。

表5 川贝母中重金属的测定值（单位：mg·kg-1）（n=3）

3 结论

本实验建立了微波消解提取-原子荧光光谱法测定川贝母中砷、汞、铅的分析方法，优化了微波消解条件和测定条件，并对方法学进行了验证。结果表明，本方法前处理消解效率高、耗时短、操作简单快速、回收率高，能够满足对川贝母中重金属的检测要求，为植物源性药用食物中重金属的测定和风险评估提供技术保障。