微波消解AAS、AFS法測(cè)定不同產(chǎn)地紅花中As、Hg、Pb、Cd、Cu含量

王 麗 符德歡 李學(xué)芳 高 麗 蒲星宇 周培軍

云南省藥物研究所/云南白藥集團(tuán)創(chuàng)新研發(fā)中心/云南省中藥和民族藥新藥創(chuàng)制企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650111

藥物研究

微波消解AAS、AFS法測(cè)定不同產(chǎn)地紅花中As、Hg、Pb、Cd、Cu含量

王 麗 符德歡*李學(xué)芳 高 麗 蒲星宇 周培軍

云南省藥物研究所/云南白藥集團(tuán)創(chuàng)新研發(fā)中心/云南省中藥和民族藥新藥創(chuàng)制企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650111

目的：測(cè)定云南4個(gè)產(chǎn)地紅花的重金屬含量，了解4份紅花樣品中重金屬元素的蓄積情況。方法：采用微波消解法進(jìn)行樣品前處理，雙道原子熒光光度法測(cè)定砷(As)、汞(Hg)的含量，石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鎘(Cd)、鉛(Pb)的含量，空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測(cè)定銅(Cu)的含量。結(jié)果：不同產(chǎn)地紅花的重金屬含量有一定的差異，但各產(chǎn)地紅花藥材中砷(As)、汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、銅(Cu)的含量均符合限量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論：本研究所建立的重金屬檢測(cè)方法，既可用于質(zhì)量控制，也可為不同種類中藥材中重金屬含量測(cè)定提供參考。

紅花；重金屬；原子熒光光度法；原子吸收光譜法

紅花為菊科植物紅花CarthamustinctoriusL.的干燥花[1]?！侗静輬D經(jīng)》曰“其花紅色，葉頗似藍(lán)，故有藍(lán)名?！薄掇r(nóng)政全書(shū)·種植》有“紅花，一名紅藍(lán)，一名黃藍(lán)，以其花似藍(lán)也?！卑矗骸八{(lán)”為多種可制染料植物，引伸之，凡可染色之植物皆可稱藍(lán)?！凹t藍(lán)”謂可染紅之；“黃藍(lán)”謂能染黃之草[2]。紅花性辛、溫，具有活血通經(jīng)、散瘀止痛的功效。藥理研究表明，紅花具有抗血小板聚集、抗心肌缺血[3]等藥理作用，是治療經(jīng)閉、惡露不行、跌撲損傷、瘡癰腫毒必不可少的藥物，在中醫(yī)藥方面應(yīng)用廣泛。

隨著國(guó)家對(duì)中藥材用藥安全的重視，中藥材中重金屬元素的含量也進(jìn)行了相應(yīng)的控制，從而降低重金屬含量過(guò)高對(duì)人體產(chǎn)生的危害。例如，Pb可使人體神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和血管產(chǎn)生病變，并可導(dǎo)致兒童智力發(fā)育障礙和行為異常[4]。Cd對(duì)呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及肺、腎等器官產(chǎn)生損傷，并可引發(fā)骨痛和貧血等，還可誘發(fā)癌癥[5-6]。Hg和烷化汞化合物可致人中毒，其中甲基汞和乙基汞毒性極強(qiáng)[7]。As雖不屬重金屬元素，但它可引發(fā)惡性腫瘤、心血管疾病和糖尿病等[8]。Cu是人體所必須的微量元素，但過(guò)量會(huì)危及健康，較高含量的Cu具有溶血作用，能引起肝、腎壞死[9]。因此，在一定程度上，中藥材中重金屬含量的高低已成為衡量中藥材質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。筆者通過(guò)測(cè)定云南省不同產(chǎn)地紅花藥材中Cu、Cd、Pb、As、Hg五種重金屬元素的含量，以期了解紅花中重金屬的蓄積情況，對(duì)其質(zhì)量控制及合理使用具有重要意義。

1 儀器與材料

1.1 儀器 聚四氟乙烯罐；Speedwave 4微波消解系統(tǒng)(Berghof，Inc.德國(guó))；FA2004N電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；101A-2E型鼓風(fēng)干燥箱(上海安亭科學(xué)儀器廠)；ML-3-4可調(diào)式電熱板(北京市永光明醫(yī)療儀器廠)；AFS-3100雙道原子熒光光度計(jì)(北京科創(chuàng)海光儀器有限公司)；M series Ice-3500原子吸收光譜儀(美國(guó)賽默飛世爾有限公司)；空心陰極燈；石墨管；10-100μL 移液槍(北京大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)；Milli-Q超純水發(fā)生器(美國(guó)密理博公司)；冰箱(青島海爾股份有限公司)。

1.2 材料 Pb、Cd、Hg、As、Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液，硝酸(優(yōu)級(jí)純)，鹽酸(優(yōu)級(jí)純)，氫氧化鈉(分析純)，硼氫化鈉(分析純)，去離子水(超純)。紅花藥材分別采集于大理白族自治州巍山縣(1號(hào))、永平縣(2號(hào))、彌渡縣(3號(hào))，以及保山市隆陽(yáng)區(qū)(4號(hào))。經(jīng)云南省藥物研究所天然藥物資源研究室符德歡高級(jí)工程師鑒定為紅花CarthamustinctoriusL.，洗凈、干燥后磨成粉備用。

2 方法與結(jié)果

2.1 儀器工作參數(shù)的設(shè)定 Cu采用空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測(cè)定，實(shí)驗(yàn)最佳的儀器工作條件：測(cè)定波長(zhǎng)324.7nm，狹縫0.5nm，燈電流75%，燃?xì)饬髁?.1L/min，燃燒頭高度7.0mm；Pb、Cd采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定，儀器測(cè)定條件見(jiàn)表1，石墨爐升溫程序參數(shù)見(jiàn)表2；As、 Hg采用原子熒光光度法測(cè)定。儀器測(cè)定條件見(jiàn)表3。

表1 Pb、Cd的儀器測(cè)定條件

表2 石墨爐升溫程序參數(shù)

表3 熒光光度計(jì)測(cè)定As、Hg的條件

2.2 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備 分別量取一定量的Cu、Cd、Pb、As、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液母液，用2%的硝酸(HNO3)溶液稀釋為相應(yīng)濃度梯度。見(jiàn)表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度

2.3 供試品溶液的制備 分別取不同產(chǎn)地的紅花藥材，將其粉碎，精密稱定各產(chǎn)地藥材粗粉3份，每份約0.3g，至聚四氟乙烯消解罐內(nèi)，加硝酸7～8mL，混勻，浸泡過(guò)夜，蓋好內(nèi)蓋和防爆膜，旋緊外套，至適宜的微波消解系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行消解(按表5的微波消解程序進(jìn)行操作)。消解完全后，取出消解罐，冷卻，將消解罐內(nèi)的液體轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，用適量的去離子水沖洗消解罐，洗液合并消解液，再將錐形瓶放在電熱板上加熱至紅棕色蒸氣揮盡，繼續(xù)加熱至溶液剩2～3mL，取出，冷卻，將其轉(zhuǎn)移至25mL的容量瓶中，并用去離子水稀釋至刻度，搖勻，即得。

表5 微波消解程序

2.4 標(biāo)準(zhǔn)品的測(cè)定及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 將標(biāo)準(zhǔn)溶液放入進(jìn)樣盤上，設(shè)定測(cè)定方法，運(yùn)行后儀器自動(dòng)生成回歸方程。不同濃度下標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)得的吸收值為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計(jì)算回歸方程，在所配置濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，各元素回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍見(jiàn)表6。

表6 各元素回歸方程考察

2.5 儀器靈敏度和精密度試驗(yàn)

2.5.1 儀器檢出限試驗(yàn) 將空白溶液平行測(cè)試11次，其中銅(Cu)、鎘(Cd)、鉛(Pb)用檢出限的計(jì)算公式計(jì)算即得，砷(As)、汞(Hg)的檢出限為儀器自動(dòng)生成。計(jì)算公式為：檢出限=3×sd×V/k(sd為測(cè)試11次的標(biāo)準(zhǔn)偏差，k為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，V為取樣體積(μL))。經(jīng)計(jì)算，As、Hg、Pb、Cd、Cu的檢測(cè)限均能達(dá)到檢測(cè)要求。

2.5.2 儀器精密度試驗(yàn) 取標(biāo)準(zhǔn)溶液中標(biāo)準(zhǔn)五重復(fù)測(cè)試10次所得的RSD值。經(jīng)檢測(cè)As、Hg、Pb、Cd、Cu的RSD均值分別為：1.2%、3.7%、2.4%、3.3%、0.3%，均能達(dá)到檢測(cè)要求。

2.5.3 重復(fù)性及穩(wěn)定性試驗(yàn) 取3號(hào)樣品6份，按照2.3項(xiàng)下方法進(jìn)行處理后，測(cè)定As、Hg、Pb、Cd、Cu含量并計(jì)算，結(jié)果RSD均小于5%。將處理好的樣品放置2、4、8、12、24h后分別進(jìn)行測(cè)定，各元素的含量變化較小，RSD均小于5%。

2.5.4 加樣回收率試驗(yàn) 精密稱取3號(hào)樣品約0.3g 6份，分別精密加入砷、汞、鉛、鎘、銅標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，按樣品測(cè)定項(xiàng)下方法測(cè)定，計(jì)算回收率。結(jié)果砷的平均回收率為96.85%，RSD為3.87%；汞的平均回收率為98.76%，RSD為2.02%；鉛的平均回收率為107.25%，RSD為2.34%；鎘的平均回收率為100.25%，RSD為1.16%；銅的平均回收率為100.13%，RSD為1.64%。

2.6 樣品測(cè)定 用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定藥材的重金屬含量，樣品中所含As、Cd、Cu、Pb和Hg的含量均測(cè)量3次，取其平均值，即為紅花中該重金屬元素的含量。經(jīng)測(cè)定后樣品中所含As、Cd、Cu、Pb和Hg殘留量結(jié)果見(jiàn)表7。

表7樣品中砷、鎘、銅、鉛、汞的殘留量(n=3)

根據(jù)《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》(2004)對(duì)重金屬的限量指標(biāo)： Hg≤0.2mg/kg，Cd≤0.3mg/kg， As≤2.0mg/kg，Pb≤5.0mg/kg，Cu≤20mg/kg，檢測(cè)結(jié)果表明：4份紅花樣品中的砷(As)、銅(Cu)、汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)均符合限量標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 討論

中藥材中重金屬的來(lái)源主要包括：中藥生長(zhǎng)的環(huán)境條件，如土壤、空氣、水和使用農(nóng)藥化肥的影響；工業(yè)“三廢”對(duì)中藥材造成的直接和間接污染等；植物本身具有的遺傳特性，如主動(dòng)吸收功能，以及對(duì)重金屬元素的富集能力等，都與中藥材中與重金屬的產(chǎn)生和含有量有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)研究表明,4份紅花樣品中砷(As)、銅(Cu)、汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)含量均符合限量標(biāo)準(zhǔn)要求。筆者通過(guò)高溫微波消解技術(shù)進(jìn)行紅花樣品的處理，再根據(jù)重金屬及有害元素的特性，分別選取AFS法測(cè)定砷和汞的含量、AAS法測(cè)定鉛、鎘、銅的含量，操作相對(duì)繁瑣，但相比ICP-MS等測(cè)定方法即減少了基體酸對(duì)質(zhì)譜的干擾，又避免了原子電離的干擾。通過(guò)本研究建立的實(shí)驗(yàn)方法，既可用于紅花藥材中重金屬及有害元素的含量測(cè)定，也可為紅花藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)。

[1]國(guó)家藥典委員會(huì). 中華人民共和國(guó)藥典(一部) [M]. 北京: 中國(guó)醫(yī)藥科技出版社, 2015: 151.

[2]《中華本草》編委會(huì).中華本草(第7卷)[M].上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1999.

[3]康麗, 顏曉燕, 辛志偉. 紅花的藥理作用研究進(jìn)展[J]. 西南軍醫(yī), 2008, 10(6): 136-138.[4]章海風(fēng), 陸紅梅, 路新國(guó).食品中重金屬污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2010(8):17-19.

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Determination of As, Hg, Pb, Cd, Cu and inCarthamustinctoriusfrom Different Habitats by Microwave Digestion or AAS and AFS

WANG Li FU Dehuan*LI Xuefang GAO Li PU Xingyu ZHOU Peijun

Yunnan institute of MateriaMedica/ Yunnan Bai Yao Group Innovation and R&D Center Yunnan Province Company/Key Laboratory for TCM and Ethnic Drug of New Drug Creation,Kunming 650111, China

Objective To determine the heavy metal content in four regions in YunnanCarthamustinctorius, understanding the accumulation of heavy metal elements in different regionsCarthamustinctorius.Methods The sample pretreatment by microwave digestion method, dual channel atomic fluorescence spectrophotometry determination of arsenic(As), mercury(Hg) content, graphite furnace atomic absorption spectrometry determination of cadmium(Cd), lead(Pb) content, air-acetylene flame atomic absorption spectrometry to determine the content of copper(Cu).Results The heavy metal content of safflower different regions have differences, but the origin of safflower medicines of arsenic(As), mercury(Hg), cadmium(Cd), lead(Pb), copper(Cu) content were accord with standard of set limit to.Conclusion The heavy metal detection method established in this study can not only be used for quality control, but also can provide reference for the determination of heavy metals in different kinds of Chinese herbal medicines.

Carthamustinctorius;Heavy Metals; Assaying Atomic-fluorescence Spectrometry; Atomic Absorptiom Spectrometry

云南省技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(2014HB069)。

王麗(1983-)，女，漢族，本科，工程師，研究方向?yàn)橹兴幉馁|(zhì)量評(píng)價(jià)。E-mail：liwangshengyao@163.com

符德歡(1976-)，男，漢族，本科，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樘烊凰幬镔Y源調(diào)研與開(kāi)發(fā)。E-mail：Fudehuan@126.com

R284.1

A

1007-8517(2017)15-0018-04

2017-05-22 編輯：程鵬飛)