陳紫涵,霍冰冰,王塵蕊,徐 芳,張 艷
(昆明醫(yī)科大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院,云南高校營養(yǎng)與食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南昆明 650500)
川貝母為百合科貝母屬植物的干燥鱗莖[1],具有清熱潤肺、止咳化痰的藥用保健價(jià)值[2-3]。由于環(huán)境污染,川貝母在種植和生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能引入重金屬污染,重金屬嚴(yán)重影響人體組織和器官的正常生理功能,因此對(duì)川貝母中重金屬的測定具有重大意義。
目前重金屬測定常用檢測方法主要有分光光度法[4]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[5]、原子吸收法[6]等。使用分光光度法,操作過程煩瑣,易引入干擾。電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測成本昂貴,對(duì)操作技能要求較高。原子熒光光譜法[7]是一種檢測成本低且靈敏度高的元素分析方法,利用氫化物發(fā)生法能夠有效減少干擾元素的影響,因而在川貝母重金屬分析測定中更占優(yōu)勢。
本研究采用微波消解川貝母樣品中重金屬,從消解劑類型和用量、載流酸度、還原劑濃度等方面對(duì)測定條件進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)方法學(xué)進(jìn)行驗(yàn)證,建立了樣品消解效率高、操作簡單快速、靈敏度高的微波消解-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定川貝母中重金屬的分析方法。
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);2型砷、鉛、汞空心陰極燈(北京有色金屬研究總院);WX-6000型微波消解儀(上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司);電加熱板(北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司);電子天平(梅特勒儀器有限公司);超純水機(jī)(上海和泰儀器有限公司)。
實(shí)驗(yàn)所用川貝母中藥材購自某市藥店;實(shí)驗(yàn)所用水均為超純水;砷、汞、鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1,中國計(jì)量科學(xué)研究院);鹽酸、硝酸(GR,北京化學(xué)試劑工廠);硼氫化鉀、抗壞血酸(AR,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所);重鉻酸鉀、草酸、氫氧化鈉(AR,成都市科龍化工試劑廠);鐵氰化鉀、硫脲(AR,國藥試劑)。
儀器最佳測定參數(shù)如表1所示。
表1 儀器工作條件
分別精密移取As、Pb、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,加超純水配制成3種元素標(biāo)準(zhǔn)溶液母液,質(zhì)量濃度均為1 μg·mL-1,4 ℃避光保存于冰箱。
稱取0.4 g(精確至0.000 1 g)川貝母粉末于消解罐中,加入5 mL濃硝酸和2 mL濃鹽酸溶解,混勻后按照表2條件設(shè)定進(jìn)行消解。樣品消解完全后,將溶液置于電熱板上趕酸至少量。同時(shí)做樣品空白試驗(yàn)。
表2 微波消解條件
2.1.1 消解劑類型
試驗(yàn)考察了鹽酸、硝酸和硝酸-鹽酸混合酸作為消解劑時(shí)對(duì)樣品的消解效果,結(jié)果表明,單獨(dú)使用鹽酸和硝酸,消解液呈淡黃色且部分有沉淀顆粒物,而使用硝酸-鹽酸混合溶液后,溶液澄清透明,川貝母樣品消解完全,故選擇硝酸-鹽酸混合酸作為消解劑。
2.1.2 消解劑用量
消解劑的用量影響樣品消解的完全程度,因此本文進(jìn)一步考察了硝酸和鹽酸體積比對(duì)樣品消解的影響,結(jié)果見圖1。當(dāng)V(HNO3)∶V(HCl)在1.5~2.5時(shí),隨著V(HNO3)∶V(HCl)增大,As、Pb、Hg 3種元素的熒光強(qiáng)度逐漸增大,當(dāng)V(HNO3)∶V(HCl)大于2.5時(shí),熒光值逐漸降低,因此選擇消解劑用量為V(HNO3)∶V(HCl)=2.5。
圖1 消解劑用量條件優(yōu)化
2.2.1 載流酸度
通過測定15 μg·L-1、20 μg·L-1和1 μg·L-1As、Pb、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液熒光強(qiáng)度值,考察載流酸度(1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%和8%)對(duì)熒光值的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鹽酸濃度在1%~5%時(shí),隨著酸度的增加,除As在鹽酸濃度為4%時(shí)熒光強(qiáng)度略有下降外,熒光信號(hào)值總體呈逐漸增加趨勢;當(dāng)酸度大于5%時(shí),熒光值無明顯變化,因此選定載流鹽酸的酸度為5%。
圖2 載流酸度條件優(yōu)化
2.2.2 還原劑濃度
選用硼氫化鉀作為還原劑,考察還原劑濃度(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%和3.5%)對(duì)3種重金屬元素?zé)晒庵档挠绊懀囼?yàn)結(jié)果見圖3。對(duì)于砷和鉛元素,隨還原劑濃度增大,熒光強(qiáng)度基本呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢;對(duì)于汞元素,熒光強(qiáng)度先增大后趨于平穩(wěn)。綜合3種元素測定情況,選定還原劑濃度為2.0%。
圖3 還原劑濃度條件優(yōu)化
取1 μg·mL-1As、Pb、Hg形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)溶液母液,分別逐級(jí)稀釋成標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。以熒光值(F)為縱坐標(biāo),As、Hg、Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(X)為橫坐標(biāo),建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果見表3。結(jié)果表明As、Hg、Pb 3種元素線性范圍為1.0~100.0 μg·L-1、0.4~10.0 μg·L-1、1.0~50.0 μg·L-1。
表3 方法線性范圍和檢出限
稱取川貝母樣品各6份,進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明樣品中As、Pb、Hg元素的RSD分別為4.6%、4.5%、3.1%。
選用川貝母樣品,進(jìn)行高、中、低3個(gè)濃度水平的加標(biāo),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,川貝母樣品中3種元素加標(biāo)回收率為95.3%~107.7%,RSD為3.6%~6.0%。
表4 加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果
利用本實(shí)驗(yàn)方法測定了某市藥店川貝母中As、Hg、Pb 3種重金屬元素含量,結(jié)果見表5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,樣品中砷含量滿足GB 2762——2017[8]中新鮮蔬菜限量(≤0.5 mg·kg-1)的要求;部分樣品中汞和鉛含量不滿足 GB 2762——2017中的限量(Hg≤0.01 mg·kg-1,Pb≤0.1 mg·kg-1)要求,所檢批次的部分樣品出現(xiàn)不合規(guī)情況。
表5 川貝母中重金屬的測定值(單位:mg·kg-1)(n=3)
本實(shí)驗(yàn)建立了微波消解提取-原子熒光光譜法測定川貝母中砷、汞、鉛的分析方法,優(yōu)化了微波消解條件和測定條件,并對(duì)方法學(xué)進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,本方法前處理消解效率高、耗時(shí)短、操作簡單快速、回收率高,能夠滿足對(duì)川貝母中重金屬的檢測要求,為植物源性藥用食物中重金屬的測定和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供技術(shù)保障。