趙群濤, 楊俊杰, 周修森, 崔華鈺, 方永凱
(1.信陽(yáng)市食品藥品檢驗(yàn)所,河南信陽(yáng)464000;2.信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院生物技術(shù)系,河南信陽(yáng)464000)
原子吸收光譜法測(cè)定黃連上清丸中7種金屬元素
趙群濤1, 楊俊杰2, 周修森1, 崔華鈺1, 方永凱1
(1.信陽(yáng)市食品藥品檢驗(yàn)所,河南信陽(yáng)464000;2.信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院生物技術(shù)系,河南信陽(yáng)464000)
目的定量測(cè)定黃連上清丸中Pb、Cd、Cr、Cu、Ca、As和Hg,并比較石膏存在下測(cè)定的差異。方法樣品經(jīng)微波消解,選擇合適的基體改進(jìn)劑,采用石墨爐法測(cè)定Pb、Cd、Cr、Cu,空氣-乙炔火焰原子吸收法測(cè)定Ca,氫化物-原子吸收法測(cè)定As,冷原子吸收法測(cè)定Hg。結(jié)果7種金屬元素的回收率為96.7%~103.7%,RSD為1.3%~2.8%。結(jié)論本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)劑消除了高鈣干擾能準(zhǔn)確測(cè)出11個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的黃連上清丸中重金屬含有量。
黃連上清丸;重金屬;原子吸收光譜法;測(cè)定;高鈣干擾;改進(jìn)劑
黃連上清丸由大黃、黃芩、黃連、黃柏和石膏等17味中藥組成,用于散風(fēng)清熱、瀉火止痛,收載于 《中國(guó)藥典》2010年版一部[1],其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中用干法消解樣品,比色法檢查重金屬總量和砷鹽。原子吸收光譜法檢出限低,能測(cè)出每種元素含有量,已廣泛用于食品醫(yī)藥領(lǐng)域中金屬元素的檢測(cè),但在高含量鈣存在下測(cè)定會(huì)有干擾[2]。本實(shí)驗(yàn)參考已有文獻(xiàn),研究原子吸收光譜法用于不同廠家黃連上清丸中重金屬元素和鈣元素定量測(cè)定的可行性。
AA-7000原子吸收分光光度計(jì) (日本島津公司),HVG-1型氫化物發(fā)生器和SKSS型冷汞發(fā)生器 (鄭州塞克塞斯實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)部),7種元素空心陰極燈 (北京有色金屬研究總院),電熱板和MD6C-12型微波消解儀 (北京盈安美誠(chéng)科學(xué)儀器有限公司),XS205型電子天平 (梅特勒-托利多儀器有限公司),基因型1850D超純水機(jī) (重慶摩爾水處理設(shè)備有限公司)。所用玻璃儀器均在實(shí)驗(yàn)前用30%硝酸浸泡24 h后用一級(jí)水洗凈。
Pb、Cd、Cr、Cu、Ca、As、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心,均為1 000μg/m L。茶葉成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購(gòu)自地球物理地球化學(xué)勘查研究所。膠體鈀醇水溶液 (氯化鈀0.6 g/L,專(zhuān)利號(hào) ZL201010028121.9,批號(hào)20140215),由成都微檢生物科技公司提供。硝酸(SIGMA-ALDRICH公司)、硫酸、鹽酸、磷酸二氫銨和硝酸鎂為優(yōu)級(jí)純,硝酸鎳、硝酸鑭等其余試劑為分析純,均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。黃連上清丸樣品均為市售。
2.1 測(cè)定條件[3-4]Pb、Cd、Cr、Cu采用石墨爐法,氘燈校背景,使用熱解涂層石墨管,進(jìn)樣體積10μL,膠體鈀醇水溶液作改進(jìn)劑5μL,測(cè)定條件見(jiàn)表1。Ca采用富燃火焰原子吸收法,硝酸鑭做釋放劑;As采用氫化物發(fā)生法,1%鹽酸作為載液,1.5%硼氫化鉀-0.3%氫氧化鈉溶液作還原劑;Hg采用冷原子吸收法。Ca,As,Hg的測(cè)定條件見(jiàn)表2。
表1 Pb,Cd,C r,Cu的測(cè)定條件Tab.1 Determ ination conditions of Pb,Cd,Cr,Cu
表2 Ca,As,Hg的測(cè)定條件Tab.2 Determ ination conditions of Ca,As,Hg
2.2 溶液制備[4-6]
2.2.1 供試品溶液及空白對(duì)照溶液的制備 取樣品研碎,精密稱(chēng)取0.4 g,置微波消解罐中,加5 mL硝酸和1 mL鹽酸,于電熱板上90℃預(yù)消解20 min,放冷,再加雙氧水1 mL,放入消解儀中120℃消解5 min,150℃消解5 min,180℃消解15 min。消解結(jié)束后,冷卻,緩緩放氣,內(nèi)罐于電熱板上120℃使?jié)饪s至2~3 mL,放冷。溶液用水轉(zhuǎn)移至20mL量瓶中,定容,搖勻,作為供試品母液使用。
精密吸取母液2 mL,置5 m L量瓶中,加水定容,作為Pb、Cd、Cr、Cu測(cè)定液。
精密吸取母液1 mL,置25 mL量瓶中,加1 mL 100 g/L的硝酸鑭溶液用水定容,作為Ca測(cè)定液。
精密吸取母液5 mL,放入25 mL量瓶中,加入0.2 g碘化鉀和0.1 g抗壞血酸,用10%鹽酸溶液定容,80℃水浴加熱3min,放冷搖勻后作為As測(cè)定液。
精密吸取母液10 m L放入盛有100 mL濃度為0.5 mol/L的硫酸和10 m L酸性氯化亞錫混合液的反應(yīng)瓶中測(cè)定。
以上步驟均同法隨行制備空白對(duì)照溶液和茶葉標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.2.2 對(duì)照品貯備液的制備 取各元素的單標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別用1%硝酸溶液制成質(zhì)量濃度均為10 μg/mL的溶液,作為貯備溶液。
2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)制備和檢出限的確定 精密吸取各元素貯備液,按表3制備標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),其中鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液含4 g/L硝酸鑭。連續(xù)測(cè)定樣品空白溶液12次,用3倍樣品空白溶液吸收值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)斜率,乘以溶劑換算因子除以取樣量 (按0.4 g計(jì))即為各元素的檢出限。7種元素的回歸方程和檢出限見(jiàn)表3。
表3 各元素的線(xiàn)性方程及檢出限Tab.3 Linear equation and detection lim its of each element
2.4 精密度試驗(yàn) 取對(duì)照品貯備液稀釋至適宜濃度,連續(xù)分析6次,計(jì)算吸收值的RSD,結(jié)果見(jiàn)表4。
2.5 重復(fù)性試驗(yàn) 取批號(hào)為130806樣品6份,每份約0.4 g,精密稱(chēng)定,按樣品測(cè)定項(xiàng)下方法進(jìn)行消解、測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。
2.6 回收率試驗(yàn) 取批號(hào)為130806樣品6份,每份約0.2 g,精密稱(chēng)定,精密加入與樣品等量濃度的Pb、Cd、Cr、Cu、Ca、As、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液,照“2.2.1”項(xiàng)制備供試品溶液和樣品空白溶液,照“2.1”項(xiàng)測(cè)定各元素,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 方法學(xué)考察結(jié)果Tab.4 Results ofmethodology
2.7 樣品和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定 用所建立的方法對(duì)11個(gè)廠家的樣品和茶葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,平均測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。其中同仁堂的4批為大蜜丸,其余均為水蜜丸。
3.1 消化方法的選擇 文獻(xiàn)報(bào)道,不同樣品處理方法測(cè)得的重金屬含量差別較大[7-9]。試驗(yàn)過(guò)程中照 《中國(guó)藥典》干法處理5批樣品測(cè)定其重金屬和砷鹽,樣品難灰化,操作耗時(shí)長(zhǎng),用比色法不容易觀察結(jié)果;加硝酸和鹽酸在電熱板上濕法消化60 min,樣品溶液渾濁黏稠,回收率低;用本實(shí)驗(yàn)中確定的處理方法,溶液澄清測(cè)定結(jié)果滿(mǎn)意。文獻(xiàn)[3]報(bào)道130℃加熱2 h內(nèi)易揮發(fā)元素As、Hg不會(huì)明顯損失,本實(shí)驗(yàn)采用預(yù)消解一次處理樣品,可比 《中國(guó)藥典》放置過(guò)夜并單獨(dú)處理Hg樣品節(jié)約分析時(shí)間。
3.2 GFAAS參數(shù)和基體改進(jìn)劑的選擇 分別測(cè)定無(wú)基體改進(jìn)劑時(shí)(A)40 ng/mL Pb、3 ng/mL Cd、10 ng/mLCr、40 ng/mL Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液不同灰化和原子化溫度下的吸收度,并考察膠體靶醇水溶液(B)、0.7%硝酸鎳[4](C)、0.2%硝酸鎂 (D)、0.5%磷酸二氫銨[10](E)、1%磷酸二氫銨和0.2%硝酸鎂[1](F)混合溶液對(duì)對(duì)照溶液吸收度和樣品溶液背景干擾的改善情況。本研究表明,灰化溫度從400℃變化到1 000℃對(duì)Pb、Cd吸收度影響很大,Cr、Cu的吸收度改變較??;原子化溫度從1 500℃變化到2 400℃對(duì)Cr、Cu吸收度影響很大,Pb、Cd的吸收度無(wú)明顯改變,實(shí)驗(yàn)中選擇的GFAAS測(cè)定參數(shù)較優(yōu)。本實(shí)驗(yàn)中,無(wú)基體改進(jìn)劑測(cè)定樣品中Pb、Cd時(shí)背景干擾嚴(yán)重,甚至背景吸收比Pb、Cd的吸收還高,加改進(jìn)劑能提高Pb、Cd灰化溫度,降低樣品背景干擾,提高Pb、Cd灰化溫度F>B>E>C>D,改善背景情況B>C>D>F≈E,改進(jìn)劑的空白吸收B<C<D<E<F;GFAAS法測(cè)鎘、銅,樣品沒(méi)有背景干擾,在沒(méi)有離子干擾時(shí)可不加基體改進(jìn)劑。
表5 樣品和茶葉標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)定結(jié)果(n=2,mg/kg)Tab.5 Results of determ ination(n=2,mg/kg)
3.3 離子的干擾與消除 配制150μg/mL、300 μg/mL Ca標(biāo)準(zhǔn)溶液,40 ng/mL Pb、5 ng/mLCd、10 ng/mL Cr、40 ng/mL Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液及這4種濃度元素的混合溶液,于灰化溫度800℃測(cè)Pb、Cd、Cu,500℃測(cè)Cd,考察Pb、Cd、Cr、Cu彼此間的干擾及高濃度鈣加入后的干擾改變情況,并考察“3.2”項(xiàng)中5種改進(jìn)劑對(duì)干擾的消除情況。本研究表明,僅有Pb、Cd、Cr、Cu時(shí)四種元素彼此間的干擾很微弱;Ca的加入能增強(qiáng)這種干擾,對(duì)Cr、Cu的干擾影響小,對(duì)Pb、Cd干擾影響大;Ca濃度增加一倍對(duì)Cr、Cu無(wú)進(jìn)一步影響,可使Pb、Cd的吸收值進(jìn)一步下降;加入基體改進(jìn)劑可使元素吸收度接近無(wú)干擾時(shí)數(shù)值,消除Ca干擾能力:Pb E>B>F>D>C、Cd E≈F>B>C>D、Cr B>E≈D>F>C、Cu B>C>F>E>D。文獻(xiàn)報(bào)道[6],火焰法測(cè)Ca一般都會(huì)有離子干擾,本實(shí)驗(yàn)采用富燃火焰并加入硝酸鑭做釋放劑予以消除。本實(shí)驗(yàn)中配制的兩種質(zhì)量濃度的Ca對(duì)照溶液不干擾As,Hg的測(cè)定。
3.4 樣品測(cè)定結(jié)果分析 不同重金屬對(duì)人體新陳代謝和正常生理作用造成的損害不同,當(dāng)人體內(nèi)重金屬過(guò)量時(shí)會(huì)導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生[3]。本實(shí)驗(yàn)的方法能準(zhǔn)確測(cè)出高鈣干擾下黃連上清丸中Pb、Cd、Cr、Cu、As、Hg主要重金屬及有害元素的含有量,相比只測(cè)重金屬總量[1],能知道哪種有害元素超標(biāo)進(jìn)而有針對(duì)性的采取措施。本研究表明,同批藥品中Pb、Cd、Cr、Cu、As、Hg各元素的含有量并不呈相關(guān)性,不同廠家的Pb、Cd、Cr、Cu、As、Hg總重金屬含有量雖然都在百萬(wàn)分之二十五標(biāo)準(zhǔn)限度[1]內(nèi),但有的元素卻差異較大,甚至個(gè)別批次的Pb、Cd、Hg超出了該元素的限度要求(《中國(guó)藥典》2010年版一部有重金屬測(cè)定的甘草和丹參等藥材的限度均為:鉛不得過(guò)百萬(wàn)分之五,鎘不得過(guò)千萬(wàn)分之三,砷不得過(guò)百萬(wàn)分之二,汞不得過(guò)千萬(wàn)分之二,銅不得過(guò)百萬(wàn)分之二十。表5中標(biāo)*表示超過(guò)限度),Ca元素含有量也差異較大;即使同一廠家不同時(shí)期的藥品這7種金屬元素含有量也可能相差較大。黃連上清丸含17種中藥原藥材,只有兩味藥材有Pb、Cd、Cu、As、Hg的檢查,本實(shí)驗(yàn)所測(cè)的18批藥品分布在全國(guó)8個(gè)省市,不同產(chǎn)地的中藥材質(zhì)量參差不齊,目前全國(guó)沒(méi)有統(tǒng)一的中藥飲片炮制規(guī)范,很多飲片未實(shí)行批準(zhǔn)文號(hào)管理,廠家可以多渠道購(gòu)貨,出現(xiàn)上述測(cè)定結(jié)果可能是不同廠家或者同一廠家不同時(shí)期所購(gòu)的原藥材和生產(chǎn)工藝不同或者不穩(wěn)定造成的,生產(chǎn)廠家應(yīng)進(jìn)一步控制好產(chǎn)品質(zhì)量。
[1]國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:2010年版一部[S].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010:1066-1067,附錄48-51.
[2]屈明華,費(fèi)學(xué)謙,丁 明.石墨爐原子吸收光譜法對(duì)高鈣營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑中痕量鉛的測(cè)定[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2008, 27(10):1132-1134.
[3]聶黎行,金紅宇,王剛力,等.4種中藥注射液中重金屬及有害元素殘留量檢測(cè)方法研究[J].中國(guó)中藥雜志,2008,33(23):2764-2767.
[4]孫 楠,金紅宇,薛 健.原子吸收法測(cè)定中藥材中6種重金屬及有害元素的殘留量[J].藥物分析雜志,2007,27(2):256-259.
[5]王常禹,單寅鑫.骨折挫傷膠囊中鉛鎘砷汞銅測(cè)定方法的研究[J].中成藥,2010,32(11):1919-1921.
[6]徐學(xué)笛.空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測(cè)定頭發(fā)中鈣元素含量的方法及研究[J].化工時(shí)刊,2008,22(4):37-39.
[7]姚秀蘭,王愛(ài)平.中藥重金屬測(cè)試方法的分析及建議[J].微量元素與健康研究,2012,29(2):25-27.
[8]孟 君.微波消解-HG-ICP-AES法測(cè)定中藥中微量元素的方法研究[D].南寧:廣西師范大學(xué),2006.
[9]陳 暉,戴紅霞,蔡 洋,等.3種消解方法測(cè)定西北9種道地藥材中微量元素含量比較[J].甘肅中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,26(6):42-45.
[10]王書(shū)蘭,王 永,陳尚龍,等.直接進(jìn)樣-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定白酒中的鎘[J].釀酒科技,2013,1:112-115.
Assay of seven metal elements in Huanglian Shangqing Pills by AAS
ZHAO Qun-tao1, YANG Jun-jie2, ZHOU Xiu-sen1, CUIHua-yu1, FANG Yong-kai1
(1.Xinyang Institute for Food and Drug Control,Xinyang 464000,China;2.Xinyang Collegeof Agricultre and Forestry,Xinyang 464000,China)
AIMTo study the contents of Pb,Cd,Cr,Cu,Ca,As,and Hg in Huanglian Shangqing Pills in the influence of high calcium originated from gypsum.METHODSSampleswere digested withmicrowave digestion system,and suitablematrixmodifiers were chosen and employed on the determination of Pb,Cd,Cr,and Cu by GFAAS,Ca was determined by FAAS,As was determined by HG-AAS and Hg was determined by CV-AAS.RESULTSThe recoveries of the seven metal elements were 96.7%-103.7%,RSDs were 1.3%-2.8%,respectively.CONCLUSIONThemodifiers selected from experiments can delete the interference of high calcium,and test the heavy metal contents existed in Huanglian Shangqing Pills from eleven manufacturers.
Huanglian Shangqing Pills;heavy metals;atomic absorption spectroscopy;assay;high calcium interference;modifier
R917.1
:A
:1001-1528(2015)06-1235-05
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.06.017
2014-07-19
趙群濤 (1979—),男,主管中藥師,從事中藥質(zhì)量分析。Tel:(0376)6317803,E-mail:28843515@qq.com