原子荧光法测定中药材中的砷、汞、铅
李中兴 李玉红
天津中新药业集团股份有限公司技术中心 天津300122
摘要 中药材重金属含量问题已经引起了人们的广泛重视,目的:测定五种中药材的砷、汞、铅的含量。方法:建立了一种梯度升温消解样品的方法,采用氢化物发生与原子荧光法联用技术进行测定。结果:测得砷(As)回收率为94.5%，汞(Hg)回收率为106.6%，铅(Pb)回收率为106.0%。结论：该方法完全可以用于中药材中砷、汞、铅的含量测定。
关键词： 氢化物原子荧光法 中药材 砷 汞 铅
ABSTRACT: The effect to our body of Chinese traditional medicine heavy metal was set store by us. METHOD: A method for the determination of mercury、arsenic and lead in Chinese traditional medicine by hydride generation-atomic spectrophoto-fluorimetry with temperature gradient and acid digestion has been established.RESULT: Recoveries of arsenic、mercury and lead have been proved to be 94.5%，106.6% and 106.0% in Chinese traditional medicine under optimum condition .CONCLUSION: The simple operation ,high precision and good repeatability are the method’s advantages.
KEY WORDS: atomic spectrophoto-fluorimetry Chinese traditional medicine hydride －generation arsenic mercury lead
随着人类“回归自然”的呼声越来越高[1]，全球天然药物的市场不断扩大[2.3]，具有中国传统文化特色和独特优势的中药倍受青睐[4]，而中药材中重金属含量超标的问题比较严重[5]，尤其是砷、汞、铅超标较多。其中，砷易导致皮肤癌，汞可导致口腔炎，而铅易引起贫血和肝肾损害[6]。以上问题，使得中药材和提取物出口遇到很大障碍。我们建立了一种梯度升温消解法处理样品，利用氢化物发生—原子荧光法联用技术同时测定中药材中砷、汞和铅的含量。方法准确、简便，完全可以作为中药材重金属检测手段之一。
1. 实验部分
1.1 仪器与试剂
原子荧光光谱仪AF—610A型（北京瑞利分析仪器公司）；烘箱：XMTD型（天津市中环实验电器厂）；电子天平：Mettler AE—240（瑞士梅特勒公司）；空心阴极灯（砷、汞、铅购自北京瑞利分析仪器公司）；试验用样品由天津中新药业集团股份有限公司技术中心提供；人发标准品（批号7109）；标准贮备液1000mg/ml（砷、汞、铅均购自国家标准物质中心批号2101）；硼氢化钾、盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钾为优级纯，重铬酸钾 、铁氰化钾为分析纯；实验用水为去离子水（购自天津市理化分析测试中心）。
1.2 实验方法
1.2.1 样品处理
将中药材60℃烘干，粉碎，过65目筛。称取0.5g粉末，精密称定。置于聚四氟乙烯消化罐中，加入HNO3-H2SO4（19：1）5ml，冷浸过夜。次日，加不锈钢外套放入烘箱中梯度升温（60℃、80℃、100℃、120℃、150℃各2小时）。分别转入50ml容量瓶中，去离子水定容，同时做空白试验和随行标准物人发。
1.2.1 工作原理
安装空心阴极灯，调节好光路。调整适当的电压、灯电流、载气流量、积分时间，预热30min。而后将还原剂、载流酸吸管分别放入KBH4和HCl（HNO3）进样，按程序自动吸入还原剂、载流酸和试样开始反应。生成的气体和废液进入气液分离器，分离的混合气体进入电热石英管原子化器，废液排出，仪器自动采集记录积分值，由工作曲线计算样品含量。
1.2.2 仪器条件
经过仪器条件的优选，得出最佳的实验条件
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|
As |
Hg |
Pb |
|
灯电压 |
270V |
270V |
270V |
|
灯电流 |
60mA |
40mA |
60mA |
|
载气流量 |
800ml/min |
600 ml/min |
800 ml/min |
|
原子化器温度 |
室温 |
低温 |
室温 |
1.3 工作曲线
配制一系列不同浓度的砷标准溶液，在实验条件下测定，结果表明，砷浓度在0～8（0、1、2、4、6、8）ug/L范围内与吸光度呈线性关系，线性回归方程为Y=27.096x-2.927，相关系数为r=0.9992。同样，汞元素在0～16（0、1、2、4、8、16）ug/L与吸光度呈线性关系，线性回归方程为Y=484.085x-31.157，相关系数为r=0.9999；铅元素在0～25（0、5、10、15、20、25）ug/L与吸光度呈线性关系，线性回归方程为 Y=29.977x-14.891，相关系数为r=0.9995
1.4 精密度
对空白溶液和砷、汞、铅标准溶液按仪器工作条件并调节仪器至最佳状态，分别重复进样5次，实验结果，相对标准偏差砷为1.23%，汞为1.46%，铅为1.97%，精密度良好。
1.5重现性实验
取生地黄药材，60℃烘干，粉碎，取5份平行，精密称定，按拟定的含量测定方法，进行前处理，利用优选条件，测定峰面积积分值，计算相对标准偏差为砷元素RSD=1.26%，汞元素RSD=1.82%，铅元素RSD=2.52%。实验结果表明，本方法具有良好的重现性。
1.6 回收率实验
取生地黄药材，60℃烘干，粉碎，取样品0.5克，精密称定，分别加入标准对照品溶液适量，按拟定含量测定方法前处理，利用仪器优选条件测定，依法测定并计算回收率。结果见表１。
Table1 Results of recovery
|
|
Weight
（g） |
Content（ug） |
Added
（ug） |
Found
（ug） |
Recovery
（%） |
Average（%） |
RSD% |
|
As |
0.5004 |
0.085 |
|
0.182 |
96.5 |
94.5 |
|
|
0.5006 |
0.098 |
0.1 |
0.179 |
92.9 |
1.38 |
|
0.5009 |
0.092 |
|
0.186 |
94.1 |
|
|
|
0.5004 |
0.541 |
|
1.072 |
105.7 |
106.6 |
|
|
Hg |
0.5006 |
0.519 |
0.5 |
1.067 |
104.8 |
1.56 |
|
|
0.5009 |
0.521 |
|
1.089 |
109.1 |
|
|
|
0.5004 |
0.740 |
0.5 |
1.316 |
110.2 |
106.0 |
|
|
Pb |
0.5006 |
0.716 |
1.265 |
103.4 |
2.63 |
|
|
0.5009 |
0.719 |
1.274 |
104.6 |
|
1.7 稳定性实验
按拟定方法配制样品液，每隔2小时进样一次，测定峰面积，稳定性的相对标准偏差砷元素RSD=1.75%，汞元素RSD=0.96%，铅元素RSD=2.41%,实验结果表明，本方法在8小时以内具有良好的稳定性。
1.8 含量测定
按拟定方法配制样品液，按照拟定的仪器优选方法进行含量测定。国家一级标准物人发(As、Hg、Pb)含量均符合国家标准。结果见表２
Table 2 Contents of samples
|
Content
(ug/g)
Veriaty |
As
|
Hg
|
Pb
|
|
RADIX REHMANNIAE
（Shanxi） |
0.183 |
1.055 |
1.145 |
|
FRUCTUS FORSYTHIAE
（Shanxi） |
0.177 |
0.401 |
0.216 |
|
RHIZMMA CHUANXIONG（Baodi） |
0.486 |
0.371 |
0.175 |
|
RADIX SALVIAE MILTIORRHIZAE（Baodi） |
0.398 |
0.178 |
0.285 |
|
RADIX GINSENG
（Jilin） |
0.439 |
0.196 |
0.263 |
|
hair |
0.531
（0.59±0.07） |
2.054
（2.16±0.21） |
7.794
（7.2±0.7） |
注：括号内为国家一级标准物质人发（批号7109）的标准值。
2 讨论
2.1 硼氢化钾浓度对测定的影响
KBH4的用量不足，氢化反应不完全，灵敏度低。用量过大则产生大量氢气，稀释原子蒸气，灵敏度也相应下降。以标准溶液与不同浓度的KBH4的反应，比较所测积分值的大小，并且观察火焰和积分值稳定性，取最佳浓度作为分析条件。结果表明，砷、汞、铅元素分别在KBH4浓度为1%，0.1%，1.2%（含有15g/L的铁氰化钾）时，积分值大且最稳定。
2.2 载流酸度的影响
氢化反应必须在酸性介质中进行。利用已经考察的KBH4的最佳浓度，选用不同浓度的载流酸进行吸收值的考察。结果表明，盐酸浓度以10%时测得砷的吸收值最大且稳定，测量铅的盐酸最佳浓度为1.5%，测汞元素的最佳载硫酸是5%（含有0.5g/L的重铬酸钾）的硝酸。
2.3 灯电流的影响
原子蒸气是靠空心阴极灯发射特征波长谱线激发发出荧光的，灯电流的强度决定空心阴极灯发射特征谱线的强度。固定KBH4的浓度和载流酸浓度，考察灯电流的强度对实验结果的影响。实验结果表明，测量砷灯电流为60mA、汞为40mA、铅为60mA,选用这三种灯电流吸收值准确而稳定，且不会对空心阴极灯的寿命有较大影响。
2.4 载气流量的影响
原子荧光光谱法使用高纯氩作为载气，载气流量大小直接影响氢化物被稀释的程度及其在发生器的停留的时间和石英炉原子化器的管壁温度。载气流量太小，不能迅速将氢化物气体带入石英炉原子化器中，导致吸收值低。如果，载气流量过大，则产生的氢化物被稀释过多，同时使基态原子在原子化器中停留时间短，亦使灵敏度下降。以标准溶液测定，考察载气流量对实验结果的影响。实验结果表明，当测量砷的载气流量为800ml/min，汞为600ml/min，铅为800 ml/min时，积分值大且稳定。
参考文献
[1]田金改,高天兵,于健乐.中成药中微量有害元素的监测.中国药事.1998,12(6):359
[2]谢美琪,崔昆燕,张卫红,等.中成药中微量砷和汞的微波消解 氢化物发生—原子荧光光谱法测定.分析测试学报.2001，3，20（2）：47
[3]陈兴福，刘玲.中药材重金属的研究现状与发展趋势.中国中医药信息杂志.1999,6(12):41
[4]田金改,石上梅.氢化物发生—原子荧光法测定中成药中微量砷含量.中国药事.1996，10（1）：39
[5]李力.中药走向世界的机遇与挑战[J].中成药.1996，18（1）：1—2
[6]M Thompson,et al.simultaneous determination of trace concentrations of arsenic,antimony,bismuth,selenium,and tellurium in aqueous solution by introduction of the gaseous hydrides into an inductivly coupled plasma source for emission spectrometry. Analyst,1978,103:568
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