微波消解—原子吸收光譜法測(cè)定馬鞭草中重金屬元素的含量

廖豐華　陳宜　陽群　黃志宇　范璐琪　鄧斌

摘要 [目的]測(cè)量不同生產(chǎn)地區(qū)馬鞭草中鉛、鎘、鋅、銅4種重金屬元素的含量，并探討生產(chǎn)地區(qū)對(duì)重金屬含量的影響。[方法]將4種不同生產(chǎn)地區(qū)的馬鞭草用微波消解法處理，并采用原子吸收光譜法測(cè)定馬鞭草中鉛、鎘、鋅、銅4種重金屬的含量。[結(jié)果]在4種馬鞭草樣品當(dāng)中，Pb含量為0.347～0.832 μg/g，Cd含量為0.117～0.301 μg/g，Zn含量為0.195～0.548 μg/g，Cu含量為0.059～0.083 μg/g。4種馬鞭草樣品中鉛、鎘、鋅、銅4種重金屬的含量均符合《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定。[結(jié)論]微波消解-原子吸收光譜法應(yīng)用于馬鞭草樣品中的鉛、鎘、鋅、銅4種重金屬元素分析，具有消解完全、污染少、效率高和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，多次測(cè)定結(jié)果能滿足試驗(yàn)要求。

關(guān)鍵詞 馬鞭草；原子吸收光譜法；重金屬；微波消解；含量

中圖分類號(hào) S567 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）19-074-02

馬鞭草（Verbena officinalis L.）為馬鞭草科多年生草本植物馬鞭草的全草或根，又叫瘧馬鞭、自馬鞭、鐵馬鞭，皆以穗類鞭鞘而得名，常生于路邊、荒地、草地、草坡、河岸及田邊等處，全國各地均有出產(chǎn)[1-2]。馬鞭草藥作為我國一種傳統(tǒng)的中草藥，具有利水消腫、截瘧殺蟲、清熱解毒、通經(jīng)散瘀、治痢等功效，廣泛用于治療痢疾、水腫、黃疸、傷風(fēng)感冒等疾病[3]。此外馬鞭草具有免疫調(diào)節(jié)作用、抗早孕、抗癌等作用[4]。然而，近年來國內(nèi)有關(guān)中草藥受重金屬污染的報(bào)道屢見不鮮，馬鞭草也不例外，其中的重金屬元素主要來源于栽培種植、加工生產(chǎn)、保存運(yùn)輸?shù)冗^程，受污染的產(chǎn)品不但影響其使用安全性，還會(huì)引發(fā)各種疾病，因此重金屬含量已經(jīng)成為馬鞭草藥材質(zhì)量控制中的一個(gè)重要指標(biāo)。目前常見的重金屬檢測(cè)手段有紫外可見分光光度法、比色法、原子吸收光譜法（Atomic absorption spectrometry，AAS）[5-6]、ICP-MS法[7]和原子熒光分光光度法[8]等。筆者針對(duì)不同產(chǎn)地的馬鞭草樣品進(jìn)行微波消解處理后，用AAS法測(cè)定來自4個(gè)不同地方的馬鞭草藥材中鉛（Pb）、鎘（Cd）、鋅（Zn）和銅（Cu）4種重金屬元素的含量，以期為全面評(píng)估馬鞭草藥材的品質(zhì)、推廣種植優(yōu)質(zhì)馬鞭草、發(fā)展地道藥材和保證臨床用藥的安全提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 研究對(duì)象。湖南郴州產(chǎn)馬鞭草（a）；湖南永州產(chǎn)馬鞭草（b）；湖南株洲產(chǎn)馬鞭草（c）；湖南衡陽產(chǎn)馬鞭草（d）。4種馬鞭草樣品均購于湖南省郴州市蘇仙區(qū)飛虹路老百姓大藥房。以上樣品均經(jīng)湘南學(xué)院附屬醫(yī)院廖有祥教授鑒定。

1.1.2 主要試劑。濃HNO3和30%H2O2均為國產(chǎn)優(yōu)級(jí)純；分析所用水均為去離子水；Pb、Cd、Zn和Cu 4種標(biāo)準(zhǔn)溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)，由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心配置稀釋而成。

1.1.3 主要儀器。Pb、Cd、Zn 和Cu空心陰極燈，購自北京曙光名電子儀器有限公司；Millipore Q-pod Element超純水系統(tǒng)，購自美國Millipore公司；ME2353電子天平，購自北京賽多利斯儀器啟航玻璃儀器廠；WX-4000微波消解儀，購自上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。用濃度5%的HNO3將Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬的標(biāo)準(zhǔn)溶液，稀釋為濃度分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 μg/ml的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的制備。

1.2.2 儀器工作條件的確定。經(jīng)多次優(yōu)化篩選，確定Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素測(cè)定的最優(yōu)儀器工作條件（表1）。

1.2.3 方法學(xué)的考察。

1.2.3.1 線性關(guān)系的確定及其檢出限的考察。依照表1中列出的儀器工作與測(cè)定條件，分別制作出Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，并以試驗(yàn)測(cè)定的響應(yīng)值（y）與濃度（x）的關(guān)系進(jìn)行線性回歸，求得Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素的線性回歸方程，最后按照儀器操作條件分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和空白溶液測(cè)量10次，得出Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素的檢出限[9]。

1.2.3.2 精密度試驗(yàn)。分別吸取Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，平行測(cè)定6次，計(jì)算出各自的RSD值。

1.2.3.3 回收率試驗(yàn)。取代表性馬鞭草樣品粉末，分別精確添加樣品待測(cè)元素含量的80%、100%和120%的對(duì)照品溶液，每個(gè)濃度平行試驗(yàn)3份，然后計(jì)算出加樣的回收率和相應(yīng)的RSD值。

1.2.4 測(cè)試樣品的預(yù)處理。用電子天平精確稱取馬鞭草樣品a、b、c、d各0.500 g，分別放于50 ml的聚四氟乙烯消解罐中，往罐中分別添加4.0 ml的濃HNO3溶液浸泡，24 h后再分別加入1.0 ml 30%的H2O2溶液，之后將聚四氟乙烯消解罐轉(zhuǎn)移至微波消解爐中，按照以下方法消解程序處理樣品：微波爐功率設(shè)置為550 W，微波溫度控制為145 ℃，消解罐壓力為1.0×106 Pa，微波處理時(shí)間為4 min。微波消解處理完畢，冷至室溫后取出消解罐，往罐中分別添加30%H2O2溶液5～6滴，等消解液變得澄清以后，小心轉(zhuǎn)移至干凈的100 ml容量瓶中，用濃度為5%HNO3溶液進(jìn)行定容以作1～4號(hào)測(cè)試樣品溶液，用AAS法分別測(cè)定各樣品中Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素的含量；同時(shí)，按照同樣方法制備好空白對(duì)照溶液。

1.2.5 樣品中Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素含量的測(cè)定。按照“1.2.4”項(xiàng)中的方法處理4種來源的馬鞭草樣品，并依照“1.2.2”項(xiàng)儀器工作條件測(cè)定樣品中的4種重金屬元素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法學(xué)的考察

2.1.1 線性關(guān)系的確定與檢出限的考察。由表2可知，Pb、Cd、Zn、Cu 4種重金屬元素回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.997 3～0.999 2，表明4種重金屬元素的線性關(guān)系很好。

2.1.2 精密度試驗(yàn)。通過計(jì)算得到Pb、Cd、Zn、Cu 4種元素響應(yīng)值的RSD分別為3.05%、1.37%、2.86%、1.93%，各元素的RSD值在1.37%～3.05%，證明儀器的精密度相當(dāng)好。

2.1.3 加樣回收率試驗(yàn)。由表3可見，Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素的加樣回收率為96.65%～102.10%，RSD值為2.02%～2.44%，RSD值均<3%，說明試驗(yàn)用方法準(zhǔn)確性高、可靠性好，適宜馬鞭草中Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素含量的測(cè)定。

2.2 樣品中重金屬元素含量的測(cè)定 由表4可見，4種不同來源的馬鞭草樣品Pb含量為0.347～0.832 μg/g，Cd含量為0.117～0.301 μg/g，Zn含量為0.195～0.548 μg/g，Cu含量為0.059～0.083 μg/g，4個(gè)樣品中的Pb、Cd、Zn和Cu元素含量均符合《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定要求；郴州出產(chǎn)的馬鞭草樣品所含Pb和Cd元素含量明顯高于其他產(chǎn)地的馬鞭草樣品，這與郴州素有“有色金屬之鄉(xiāng)”稱呼相符合。

3 結(jié)論

借助微波消解法對(duì)馬鞭草樣品進(jìn)行預(yù)處理消解，然后采用AAS方法測(cè)定不同來源地馬鞭草中的Pb、Cd、Zn和Cu 4種重金屬元素的含量，其加樣回收率的平均值分別為98.59%、99.28%、99.86%、100.48%，RSD值分別為2.39%、2.44%、2.10%、2.02%。試驗(yàn)證明，微波消解法-原子吸收光譜法不僅樣品處理方便、快速高效、操作簡單，且測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性均很高，完全適用于馬鞭草中多種重金屬元素的同時(shí)測(cè)定，能夠滿足試驗(yàn)要求。

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