石墨炉原子吸收法测定粟米草中铅和镉含量的研究

1 / 7石墨炉原子吸收法测定粟米草中铅和镉含量的研究作者：刘可越，石向群，刘海军【摘要】 目的运用石墨炉原子吸收光谱法测定粟米草中 Pb、Cd 微量元素的含量。方法通过对样品消解方法及仪器参数进行优化,建立了粟米草中 Pb、Cd 的石墨炉原子吸收光谱测定方法。结果重金属元素 Pb、Cd 的含量，分别为， gkg-1；加标回收率分别为% 和%。结论实验建立的石墨炉原子吸收光谱条件用于测定粟米草中微量元素简单、快速、灵敏、准确,可为其他中药的 Pb、Cd 的测定提供参考。 【关键词】 石墨炉；原子吸收光谱法; 微波消解; 粟米草; 铅和镉Abstract：The contents of Pb and Cd were determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF-AAS). The microwave- assisted sample digestion method and determination method for Pb and Cd in the Mollugo pentaphylla L. were established. The results indicated that the contents of Pb and Cd were gkg-1(recovery %) and gkg-1(recovery %)respectively. The 2 / 7graphaite furnace atomic absorption spectrometric determination method is simple, high-speed, sensitive and accurate, which can be used to determine Pb and Cd in other traditional Chinese medicine.Key words：Graphaite furnace； Atomic absorption spectrometry; Microwave-assisted sample digestion; Mollugo pentaphylla L.; Pb and Cd粟米草 Mullugo pentaphylla L.是番杏科植物，为东南亚国家的传统草药，具有清热解毒、抗菌利湿的功效，主治腹痛泄泻、疮疖肿毒、风疹等症1 。笔者前期研究表明粟米草中富含多种有益于人体的宏量及微量元素，但一些有害金属元素尤其是铅、镉的含量超标也经常影响中草药的使用安全2 。尤其自三聚氰胺食品事件发生之后，从中国进口的中药材中，重金属超标问题倍受重视。然而，目前国内还没有中药中各种重金属的检测标准，大部分实验室都还采用食品中重金属元素的检测方法来进行测试。但中药的组成远比食品复杂，二者并不等同，因此，准确而有效地测定中草药中的重金属含量，建立含量测定的灵敏准确的方法，为中药材的鉴定和质量改进提供依据3 / 73,4 ，具有重要的理论和实际应用价值。元素 Pb，Cd 属痕量重金属，其含量的检测准确与否，关键是选择合适的样品消解方法及灵敏高效的测定方法。若样品消化不完全，残留的有机物将干扰测定，另外如果消化温度过高，元素铅、镉易挥发损失，也影响测定的准确性。因此本实验采用微波加压消解样品，溶样温度低，效率高；并选择灵敏度高的石墨炉原子吸收光谱法测定铅和镉的含量，获得良好效果，可为其他中药的重金属测定及品质评价等提供参考。1 仪器与材料美国瓦里安 SpectrAA 240FS 原子吸收分光光度计；MDS-6 型温压双控微波消解/萃取仪； GTA 110 型石墨炉(附有自动进样器)；HH-2 型数显恒温水浴锅。 Pb，Cd 空心阴极灯; 电阻率为 18. 26 M 超纯水,用单蒸水经上述超纯水器制得; 铅、镉标准储备溶液 100 mg/L (国家标准物质研究中心提供)。浓硝酸、双氧水为优级纯；其他试剂均为分析纯。粟米草采自江西省庐山地区，经九江学院高春华教授鉴定为番杏科植物粟米草 Mullugo pentaphylla L.。2 方法与结果 4 / 7样品前处理及微波消解粟米草药材用纯水淋洗,晾干,剪成小块,置于烘箱中 80烘干,用粉碎器粉碎过 200 目筛备用。精密称取样品约 g 于聚四氟乙烯罐中,加入浓硝酸10 ml,过氧化氢 2 ml 于消化罐中，先于水浴锅上使之预反应，待黄烟挥尽后，置于 MDS-6 型温压双控微波消解/萃取仪内,密闭微波消解,消解程序(见表 1)。消解完全后冷却取出,用超纯水反复冲洗消解罐中的样品液于干净的量瓶中,用去离子水定容至 50 ml, 平行样品 3 份，待测。表 1 微波仪消解程序石墨炉原子吸收法测定铅和镉含量仪器工作条件 Pb，Cd 利用石墨炉原子吸收光度法进行测定，背景校正采用氘灯扣背景，并使用自动进样器，仪器工作条件见表 23。表 2 石墨炉法测定铅、镉的条件参数表 3 石墨炉法测定铅、镉的程序升温条件标准曲线制定及样品测定 Pb 和 Cd 的标准曲线及样品测定使用自动进样器, 具有自动稀释、添加试样和稀释液自动混合功能。测定结果超出校准曲线时, 自动计算稀释倍数, 自动计算并直接给出试测液实际浓度。先以标准溶液自动制出标准曲线。Pb 标准曲线：ABS= - 48C2 + 6C+ 63；Cd 标准曲线：ABS=- 07C2 + 78C+ 36。 取待测样品按上述条件测定，代入标准曲线，计算所含各微量元5 / 7素含量。铅、镉的含量及回收率测定结果样品分析结果及精密度按选定的仪器工作参数, 对试样溶液进行测定,对试样测定数次,计算其相对平均偏差(RSD),结果表现出了较好的精密度,说明本法有较高的准确度。并对样品各元素的测定进行加标回收率实验。实验结果表明, 加标回收率为分别为% 和%，说明方法具有较好的回收率。结果见表 4。表 4 镉的含量及回收率测定结果3 讨论微波消解技术是利用微波快速加热，增压消解试样比经典化学预处理技术有着明显优势，在分析化学上微波消解样品进行元素分析的方法已颁布为 US-EPA 的标准方法。本实验采用程序升压，先后考察了初始压力和较高压力下的持续时长。结果表明初始压力下消化时间过长则使消化停留在低压状态，浪费时间而且消化不完全；较高压力下持续时间对消化完全程度影响较大，时间选择不适宜则使消化不完全，如出现样品液绿色和残渣现象。因此为使消化完全及安全起见，先选用较低压力，给予适当持续时长，继而选用中等压力和功率，持续一定时长，再使用较高压力，最后程序要求持续时长较长以使消化完全。实验结果表明,采用微波消解技术应用于粟米草样品消化,不仅消化时间短,样品及消解试剂用量少,污染少,而且简便、快速。6 / 7铅和镉的原子化温度和基体改进剂3的使用： 铅的原子化温度在 2 0002 300时, 镉的原子化温度在1 7002 000时,测定的数据稳定。一般来说，选最高的灰化温度有利于干扰成分在灰化时挥发, 但选较低的原子化温度有利于延长石墨管的使用寿命。故笔者选定铅和镉的原子化温度分别在 2 100和 1 800。中药样品中的基体成分较为复杂,对检测有很大的干扰, 一般直接测定回收率较低。而且其基体成分不易准确探知, 难以使用基体匹配的方法消除干扰,而用加入基体改进剂的办法消除基体干扰是较好的一种方法。使用磷酸二氢氨做为基体改进剂，吸收峰尖锐且无分裂现象, 回收率良好。按照 2001 年颁布的药用植物及制剂进出口绿色行业标准中规定的药用植物中 Pb mg/kg，Cd mg/kg。本研究结果显示，粟米草药材中 Pb 符合标准，但 Cd 含量超标，须引