用石墨炉原子吸收光谱法测定中成药中微量镉的研究

用石墨炉原子吸收光谱法测定中成药中微量镉的研究

张敏

张敏

摘要：本文采用石墨炉原子吸收光谱法测定了中成药中微量镉，测定了中成药中微量的镉，实验考察了一些仪器工作条件和实验参数对测定结果的影响。结果表明：使用作基体改进剂时，有利于有效地分离背景吸收信号和原子吸收信号，提高原子化效率，镉的分析信号明显增强，加入时有最大吸光度。因此，实验选择作基体改进剂；不加基体改进剂，时镉开始挥发，的存在可以使镉的灰化温度提高到，为了消除基体的影响，实验选用为灰化温度；吸光度随着原子化温度的逐渐增大，到时达最大值，再升高温度吸收值基本稳定，实验选择原子化温度为，原子化时间为3；在优化实验下，采用标准加入法测定，计算出方法的检出限为，精密度为；按照相对标准偏差不超过，倍的，倍的、，倍的、、，倍的，倍的不干扰镉的测定；实验方法的回收率为。通过实验表明：法测定中成药中微量镉，其方法简便、快速、灵敏，适用于中成药中镉的直接测定。

关键词：石墨炉原子吸收光谱法；中成药；基体改进剂；镉

镉是一种毒性很大的重金属，人体摄入过量镉会引起镉中毒，主要表现为骨痛、腹痛、腹泻、呼吸困难，严重者导致感觉丧失，呼吸中枢麻痹死亡[1]。因此，镉是环境保护、食品、医学等行业中常测的毒性元素之一[2]。而中药疗效，不仅同其有机成分相关，且与其无机元素的种类、存在状态和含量有密切关系，所以，中成药中微量元素的研究，对进一步揭示中成药在临床应用中的奥秘及作用机理，有一定指导意义。测定生药、中成药制剂中微量元素的方法有几类：原子吸收光谱法(AAS)[3-5]；原子发射光谱法(AES)；中子活化法(INAA)；电化学分析法；光度分析法；色谱分析法；化学分析法等。其中，原子吸收光谱法在微量元素定量分析中具有许多优点：灵敏度高，原子吸收法的绝对检出限可达10-10g数量级(火焰法)，甚至可达10-14g数量级(非火焰法)；准确度高，选择性好，方法简便，分析速度快，往往不需经过分离而在同一溶液中直接测定多种元素。本文提出以(NH4)2HPO4为基体改进剂，GFAAS法直接测定中成药中微量镉，并对影响测定的主要因素进行了研究，消解样品时，将样品和混酸装入高温消化罐密封，放入烘箱加热，这种消解方法避免了混酸消化时因为直接加热对环境造成的污染，样品分析结果满意。

一、实验部分

1.主要仪器与试剂

AA-6800型原子吸收分光光度计及辅助设备(日本岛津公司)，热解涂层石墨管，镉空心阴极灯(北京曙光明电子光源仪器有限公司)

Cd标准溶液：1.0mg/ml(国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院)，硫酸铵，磷酸氢二铵，硝酸铵，高氯酸(均为分析纯)，硝酸(优级纯)，实验用水均为二次水。

2.仪器工作条件

(1)灯电流的选择

以228.8nm为镉的共振线，在不同灯电流下测定0.5ng/mL的镉标准溶液的吸光度,实验结果见图1，数据表明灯电流为8.0mA时吸光度最大,而灯电流的选择原则是在保证空心阴极灯有稳定辐射和足够入射光强条件下，尽量使用最低的灯电流，所以设置灯电流为8.0mA后，并预热20分，能量较为稳定。

(2)狭缝的选择

仪器的狭缝共设有六档，分别为0.1,0.2,0.5,1.0,2.0,5.0nm,依次变换狭缝宽度，发现从0.2nm变到2.0nm时，吸光度由小→大→小，而选择狭缝的原则应以吸光度不发生下降的最大狭缝为宜，所以应选择狭缝宽度为0.5nm。结果见图2。

3.实验方法

精密称取中成药丸约2g，置高温消化罐中，加入硝酸8.00ml，高氯酸2.00ml，将密封盖拧紧,放在烘箱中加热消化2小时后，冷却至室温，消化液转移至50ml容量瓶中，加入基体改进剂(NH4)2HPO4，用1%HNO3定容，定容后(NH4)2HPO4浓度为0.5%。同时制备空白溶液。

用自动进样器进样，进样量为20µl。在选定的升温程序及优化的仪器工作条件下，采用标准加入法进行测定。

二、结果与讨论

1.基体改进剂及其用量的选择

Cd是比较容易挥发的元素，当灰化温度高于300℃时出现挥发损失。为了允许灰化阶段采用更高的灰化温度，最大限度地除去基体，改善测定结果，我们实验了NH4NO3、(NH4)2SO4、(NH4)2HPO4等常用的基体改进剂对吸收信号的影响。结果见图3，可见使用(NH4)2HPO4作基体改进剂时，有利于有效地分离背景吸收信号和原子吸收信号，提高原子化效率，镉的分析信号明显增强。加入0.5%(NH4)2HPO4时有最大吸光度，因此，试验中选择0.5%(NH4)2HPO4作基体改进剂。

1.2ng/mlCd+(NH4)2HPO42.2ng/mlCd+NH4NO3

3.2ng/mlCd+(NH4)2SO4

图3基体改进剂的影响

2.灰化温度的选择

试验了不同灰化温度对镉吸收信号的影响。结果显示，不加基体改进剂，300℃时Cd开始挥发，(NH4)2HPO4的存在可以使Cd的灰化温度提高到600℃，为了消除基体的影响，本实验选用600℃为灰化温度。

图4灰化温度的影响

——■——2ng/mlCd——◆——2ng/mlCd+(NH4)2HPO4

3.原子化温度及时间的选择

实验结果表明，吸光度值随着原子化温度的提高逐渐增大，到2200℃时达最大值，再升高温度吸收值基本稳定，实验选择原子化温度为2200℃，原子化时间为3秒。

图5原子化温度的影响

4.检出限与精密度

在优化实验条件下，对空白溶液按实验方法连续测定11次，据三倍标准偏差除以工作线斜率计算出方法的检出限为0.0614ng/ml。对浓度为2.0ng/ml的Cd标准溶液按照实验方法进行了11次平行测定，RSD=4.78%。

5.共存离子的干扰试验

在2.0ng/ml的镉标准溶液中加入干扰离子，以0.5%(NH4)2HPO4为基体改进剂，按实验方法进行测定，考察了一系列常见共存离子的影响。结果表明：按照相对标准偏差不超过±10%，5000倍的Ca2+，1000倍的K+，Cu2+，500倍的Cr3+，Mg2+，Na+，100倍的Mn2+，50倍的Al2+不干扰镉的测定。

6.回收率试验

移取杞菊地黄丸样品溶液2.00ml，分别加入0.50，1.00，2.00ml10ng/ml的Cd标准溶液及0.5%的(NH4)2HPO4，按实验方法测定，计算加入量，回收率在99.2%~103.4%，说明结果是准确的，结果见表1。

表1回收率试验

加入值/(ng/ml)测定值/(ng/ml)回收率(%)

0.002.4984—

0.503.0039101.1

1.003.5325103.4

2.004.482999.2

7.样品的测定

为了消除基体的干扰，采用标准加入法测定。在5支10ml比色管中，加入2.00ml样品溶液及(NH4)2HPO4(定容后浓度为0.5%)，再分别加入10.0ng/ml的Cd标准溶液0.00，0.50，1.00，2.00ml，用1%HNO3定容至刻度。用自动进样器精密吸取20µl试液注入到石墨炉，测定吸光度。以吸光度对浓度绘制工作曲线，据此可求出样品浓度。按样品的取用量计算实际含量。结果见表2。

表2样品中镉的测定结果

样品回归方程相关系数(r)测定结果(µg/g)

杞菊地黄丸A=0.1594c+0.40420.99920.3123

黄连上清丸A=0.1636c+0.48250.99650.3368

三、结论

石墨炉原子吸收光谱法测定中成药中微量镉，其方法简便、快速、灵敏，适用于中成药中镉的直接测定。

参考文献：

[1]罗明泉.常见有毒和危险化学品手册[M].北京:中国轻工业出版社,1988.

[2]翁棣.微波消解——石墨炉原子吸收法测定鲨鱼肝脏中的痕量镉[J].光谱学与光谱分析，2006(11).

[3]范华均,李功科,黎蔚播.石墨炉原子吸收光谱法测定中药口服液中的铬铅镉[J].分析试验室,2005(3).

[4]宋雅茹,王尚芝,王德发等.火焰原子吸收光度法测定何首乌中锰的研究[J].光谱学与光谱分析,2003(3).

[5]董顺福,朱志国.原子吸收分光光度法测定利心丸中钙、镁、铁、锰、铜、锌的含量[J].光谱学与光谱分析,2001(3).

[6]赵爱东,翟学良,刘敬泽.微波消解-FAAS法测定大鼠肝脏中的微量元素[J].光谱学与光谱分析,2005(11).

[7]M.D.Silvestre,M.J.Lagarda,R.Farre,C.Martinez-Costa,J.Brines.Copper,ironandzincdeterminationinhumanmilkusingFAASwithmicrowavedigestion[J].Foodchemistry,2000(68).

[8]张金生,李丽华,金钦汉.微波消解——微波等离子体炬原子发射光谱法测定原油和渣油中的铁,镍,铜和钠[J].分析化学,2005(5).

[9]刘立行,张伟.非完全消化——火焰原子吸收光谱法测定芦荟中锰锌[J].化学试剂,2004(3).

[10]刘立行,沈春玉,赵崇峰.非完全消化悬浮液进样火焰原子光谱法测定木耳中钾铜锌[J].理化检验——化学分册,2001(12).

作者单位：

邮政编码：