微波消解-原子吸收光谱法测定槐花和大黄中微量元素

作者:范华均,黎蔚波

摘　要: 采用微波消解-火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法测定了中药槐花和大黄中铜、铁、锌、镉、铬和铅。研究了槐花和大黄的微波消解试剂和消解条件。在原子吸收光谱测定的最佳条件下测定槐花和大黄中铜、铁、锌、镉、铬和铅。方法的回收率在89.2%～112.0%之间。

微量元素分为人体必需生物活性元素和可能对人体有害的非生物元素两类。随着人们对中药研究的重视,中药中微量元素的作用越来越引起人们的关注,已注意到微量元素在疗效中的作用;在中药的质量控制中,除了以目标有效活性成分作为指标外,微量元素特别是重金属元素的含量直接影响到中药的质量和用药安全性。为了了解中药中微量元素的生物效应、毒理作用,以及环境污染的影响等,近年来对中药中微量元素的分析日渐增多。槐花为豆科植物,有凉血止血,清肝泻火的作用;大黄为蓼科植物,具有泻热通肠,凉血解毒,逐瘀通经的作用。本文分别选定以花和根茎入药的槐花和大黄作为样品,采用微波消解-原子吸收光谱法测定其中的微量元素,旨在了解其中的生物活性元素铜、铁和锌,以及有害元素镉、铬和铅的含量,对于了解生物活性元素和有害元素的作用,有效控制中药质量具有重要意义。
1 　试验部分
1. 1 　仪器与试剂
WFX-120 原子吸收分光光度计
AA-6800/ GFA26500 原子吸收分光光度计
ASC-6100 自动进样器;热解石墨管
MK-Ⅲ型光纤自控密闭微波消解炉
标准溶液均为1.000g/L,使用时按需要逐级稀释。
NH4H2PO4 溶液:100g /L
试剂均为优级纯或分析纯,水为二次石英亚沸蒸馏水。
1. 2 　试验方法
1. 2. 1 　样品处理
取市售槐花米在50℃下烘干,研细250μm ,备用。称取样品0.3～0.5g 于聚四氟乙烯罐中,加入浓硝酸4mL ,高氯酸0.5mL ,过氧化氢1mL于消化外罐中,加盖,放入MK2 Ⅲ型光纤自控密闭微波消解炉。调节压力0.5 MPa预加热1 min ,再调节压力1.0MPa 加热5min ,微波固定输出功率均为650W。消化后冷却,定容备用。同时做空白对照。
1. 2. 2 　测定方法
分别取一定量的标准溶液或样品处理溶液于25mL 比色管中,测定镉、铬和铅时,加入基体改进剂NH4H2PO4溶液0.5mL ,稀释至刻度, 摇匀。铜、铁和锌按工作条件在WFX-120原子吸收分光光度计上测定; 镉、铬和铅则按表条件在AA26800/ GFA26500 原子吸收分光光度计上采用自动进样器测定,进样量均为20μL。
2 　结果与讨论
2. 1 　消解条件的选择
称取研磨样品0.5g ,分别以HNO3+HClO4 、HNO3+H2O2和HNO3+HClO4+H2O2作为消解试剂,放入微波消解炉中进行消解,按试验方法进行测定。结果表明, 采用HNO3 + HClO4 、HNO3 +H2O2 和HNO3 + HClO4 + H2O2 作为消解试剂均可使槐花样品消化完全,吸光度无明显差异;但大黄样品却消解不完全,溶液均出现不同程度的絮状沉淀,只有HNO3+HClO4+H2O2 使大黄样品消化完全,溶液呈浅黄色且澄清。选择HNO3+HClO4+H2O2作为消解试剂。
2. 1. 1 　消解试剂用量的影响
试验了硝酸用量对消解的影响。结果表明,对于0.5g样品,硝酸用量超过3.0mL 可满足槐花样品消化完全;但大黄样品必须3.5mL 以上才能使溶液澄清。选择硝酸4.0mL 进行消解。
2. 1. 2 　微波条件的选择
结果表明, 在650W功率下微波压力超过1MPa ,由于压力太大,反应剧烈,会发生液体冲罐泄漏。试验选定0.5 MPa 压力下预先消化1min ,在1.0MPa 压力下消化5min ,可保证样品完全消化。
2. 2 　干扰试验
采用标准加入法与标准工作曲线进行比较,考察测定样品的干扰情况。发现6种元素的标准加入曲线的斜率与标准工作曲线基本一致,结果无显著性差异,两者测定的最大相对误差小于8.5%,元素间的相互干扰较小,不影响样品的测定。
2. 3 　标准工作曲线和检出限
按试验方法测定了标准工作系列,并对样品空白溶液测定10 次,计算方法检出限。铜的标准工作曲线: A = 0. 108 5C(mg/L)+ 0.0010,r=0.9995;检出限为0.700mg/L。铁的标准工作曲线:A=0.0049C(mg/L)+ 0.0001,r=0.9999;检出限为0.171mg/L。锌的标准工作曲线: A=0.4255C(mg /L)+0.0021,r=0.9997;检出限为0.290mg/L。镉的标准工作曲线:A=0.2489C(μg /L) 0.0129,r=0.9987;检出限为1.33 pg。
铬的标准工作曲线: A = 0.08263C(μg /L)-0.00647,r=0.9949;检出限为24.4 pg。
铅的标准工作曲线: A = 0.02075C(μg /L)+ 0.00024,r=0.9998;检出限为16.2 pg。
2. 4 　方法的准确度和精密度
在样品处理液中加入一定量的标准溶液,按试验方法进行测定。
试验结果,加标回收率为89.2 %～112.0 %之间,相对标准偏差小于4.2%,可满足测定的要求。
2. 5 　样品分析结果
按试验方法测定了中药槐花和大黄中微量元素含量.可知,生物活性元素铁和锌的含量较高,有害元素中铅含量最低。大黄中微量元素的含量均高于槐花,有害元素镉和铅明显高出槐花,这是由于药用植物的取药部位不同有关,也与植物的生长土壤、元素的环境迁移行为有关。
试验结果表明,采用微波消解技术应用于槐花和大黄样品消化,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、准确可靠,结合灵敏度高,选择性好的原子吸收光谱法进行测定,可建立灵敏、快速可靠的中药微量元素测定标准方法,有效地控制中药质量标准。
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