微波消解—石墨爐原子吸收法測(cè)定維藥中的微量元素錳

魏 婷，李佳穎

新疆昌吉學(xué)院，新疆昌吉 831100

0 引言

新疆維吾爾族藥是我國(guó)民族醫(yī)藥寶庫(kù)的重要組成部分，在各類(lèi)疾病的預(yù)防和治療上發(fā)揮著巨大作用。新疆地大物博，其復(fù)雜多樣的自然條件提供了豐富多彩的藥材資源，維吾爾族藥與其他地區(qū)的中藥相比存在一定差異，它具有純天然、無(wú)公害、療效好、毒副作用小等特點(diǎn)。

微量元素Mn對(duì)心血管有益，它在人體內(nèi)參與人體中糖及脂肪代謝，對(duì)血糖、血脂和血壓維持正常水平有生物作用。錳是體內(nèi)某些酶活性基因，輔助因子，參與體內(nèi)重要物質(zhì)如碳水化合物，脂蛋白等的代謝過(guò)程。錳過(guò)量會(huì)對(duì)基體產(chǎn)生有害作用，它可能會(huì)增強(qiáng)或妨礙某些必須元素的吸收，分布和排泄，導(dǎo)致生物轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程受阻，必須元素代謝紊亂，乃至基體組織，器官或細(xì)胞功能受損。

許多研究都已證明中藥的療效與其中所含的微量元素密切關(guān)聯(lián)，研究新疆維吾爾族醫(yī)藥中微量元素的含量，對(duì)于維吾爾族藥的深入開(kāi)發(fā)和研究其藥理作用的科學(xué)性和合理性將提供重要的參考依據(jù)。本文建立了一種微波消解與石墨爐原子吸收法結(jié)合測(cè)定維藥中錳的方法，靈敏準(zhǔn)確的測(cè)定了其中的錳的含量，為維藥中錳含量測(cè)定提供科學(xué)研究方法的借鑒。

1 實(shí)驗(yàn)部分 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要儀器

WX-4000微波快速消解系統(tǒng)（上海屹堯分析儀器有限公司）；

Z-20000偏振塞曼原子吸收光譜儀（日本）；

錳空心陰極燈（北京曙光明光源儀器有限公司）；

可調(diào)式電熱板 （北京市光明醫(yī)療儀器廠）。

1.1.2 儀器工作條件

表1 儀器工作條件

1.1.3 試劑

Mn標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱(chēng)取1.3737g硫酸錳，溶于少量去離子水后，移入500mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。其中1mL含1mgMn，C=0.01820mol/L。

硝酸為分析純，過(guò)氧化氫（30 %）為分析純，硫酸錳，實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 樣品溶液的制備

2.1.1 樣品采集

樣品選擇維藥中的甘草，菟絲子，購(gòu)買(mǎi)于中藥藥房，采用隨機(jī)抽樣法取部分用粉碎機(jī)粉碎。

2.1.2 樣品前處理

取購(gòu)買(mǎi)的維吾爾藥樣品用粉碎機(jī)粉碎（粉碎機(jī)內(nèi)部用無(wú)水乙醇擦拭，保證無(wú)其他污染），用140目篩篩選，干燥5小時(shí)后，分別用四個(gè)干燥的消解罐在分析天平上準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5g樣品，均加入8mL硝酸，放置一小時(shí)，其余兩個(gè)罐加入酸作空白。在實(shí)驗(yàn)的前提下，選擇設(shè)定較好的微波消解條件，在微波消解爐中進(jìn)行消解。消解結(jié)束后均加入幾滴過(guò)氧化氫，放置反應(yīng)。然后用去離子水定容至50mL。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

Mn標(biāo)準(zhǔn)溶液： 準(zhǔn)確稱(chēng)取1.3737g硫酸錳，溶于少量去離子水后，移入500mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度。 其中 1mL含1mg的Mn C=0.01820mol/L。

2.3 測(cè)定

按儀器工作條件設(shè)置錳的儀器條件，預(yù)熱20分鐘，以配制的0.01820mol/L錳標(biāo)準(zhǔn)溶液為主標(biāo)準(zhǔn)溶液，將標(biāo)準(zhǔn)溶液系列0.0ug/L、1.0ug/L、2.0ug/L、4.0ug/L、12.0ug/L和測(cè)量樣品溶液置于自動(dòng)進(jìn)樣器對(duì)應(yīng)的位置上，將石墨爐升溫程序編輯錳升溫條件，重復(fù)測(cè)定三次，儀器自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立，并測(cè)定樣品溶液的濃度。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線

3 結(jié)果與討論

3.1 消解方法的選擇

在樣品前處理的過(guò)程中做了電熱板消解與微波消解樣品的對(duì)比.取粉碎篩選后的樣品0.5g加入酸，兩小時(shí)后在電熱板上加熱趕酸，冷卻后再加入過(guò)氧化氫，再在電熱板上加熱。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)電熱板消解樣品，消解不完全，仍然存在固體樣品，且溶液略顯黃色，而采用微波消解可以得到透明澄清的消解樣。

3.2 影響消解的因素

1）粉碎粒度：樣品粒度的大小直接決定樣品與消解試劑的接觸面積，從而影響消解速度。我們將顆粒粒度定為140目。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)于已經(jīng)粉碎的樣品，用篩子進(jìn)行篩選；

2）消解壓力/溫度：硝酸在1atm下，沸點(diǎn)=120℃，壓力5atm下，沸點(diǎn)=176，可℃使消解速度大大加快。無(wú)機(jī)樣品消解溫度一般控制在180℃以下，溫度達(dá)到180℃，可得到澄清，透明的消解液，測(cè)定所得的吸光度值穩(wěn)定。故180為℃最高消解溫度；

3）酸度：為降低樣品空白值，應(yīng)盡量減少酸的用量，但一定要浸沒(méi)樣品，否則樣品無(wú)法消解完全。本實(shí)驗(yàn)分別考察了0.5g樣品加入4mL和8mL硝酸時(shí)的消解效果。

表2 消解效果對(duì)比

菟絲子加入8mL硝酸，消解較完全，但仍有白色小顆粒，加入2mL過(guò)氧化氫，放置后，消解可以完全。

結(jié)果表明，8mL硝酸可以滿足0.5g樣品的消解。消解結(jié)束后，可加入少量過(guò)氧化氫，硝酸：過(guò)氧化氫=4：1。

經(jīng)對(duì)各項(xiàng)條件的考察，最終確定消解程序如表 3所示

表3 微波消解程序

3.3 石墨爐工作條件的選擇

3.3.1 灰化溫度

灰化溫度對(duì)最后的結(jié)果影響最大，灰化溫度太低共存的有機(jī)基體分解蒸發(fā)不完全；灰化溫度太高，或者加熱速率太快，元素易揮發(fā)損失從而降低了準(zhǔn)確度。

3.3.2 原子化溫度

不同的元素原子化溫度不同，如果這個(gè)過(guò)程中溫度太低，測(cè)定元素未能全部原子化，會(huì)降低分析的靈敏度和準(zhǔn)確度:如果溫度太高，原子化過(guò)程太快以至于測(cè)量系統(tǒng)的反應(yīng)沒(méi)有跟上而降低了峰的高度。

3.3.3 凈化溫度

選擇2 700℃，時(shí)間3s，以徹底除去殘留物質(zhì)對(duì)下一次測(cè)定的影響。

3.3.4 干燥溫度

于水沸點(diǎn)溫度進(jìn)行干燥，直接升溫易產(chǎn)生飛濺和爆沸，影響測(cè)定精度，故采用二階程序升溫方式。經(jīng)各項(xiàng)條件的考察，最終確定石墨爐工作條件如表 4所示。

表4 石墨爐升溫程序

3.4 精密度實(shí)驗(yàn)

對(duì)同一處理樣品溶液進(jìn)行了錳的3 次重復(fù)測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表5所示。

表5 精密度

3.5 回收率實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)向樣品加入一定的錳標(biāo)準(zhǔn)溶液，微波消解后用石墨爐原子吸收法測(cè)定，計(jì)算加入錳的回收率。樣品加標(biāo)回收率為甘草76.5%～81.4%之間。菟絲子 92.9%～ 95.6%之間。

表6 回收率

4 結(jié)論

綜上所述，微波消解—石墨爐原子吸收法測(cè)定維藥中的錳元素的含量操作簡(jiǎn)便，方法快捷，精密度高。能滿足對(duì)甘草，菟絲子中錳元素含量的分析。甘草，菟絲子RSD分別為2.86%，1.67%。此方法也可廣泛用于其他植物類(lèi)維藥中微量元素的測(cè)定。

[1]曹毅，唐宏兵.微波消解-無(wú)火焰原子吸收法測(cè)定保健品中鉛、硒[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2004(6).

[2]陳宏靖.微波消解技術(shù)測(cè)定食品中微量元素[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2002(5).