電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定黃連中鐵、鎂、鋅含量

顧國梁，阮 華，韋廣豐

（江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司，鹽城224100）

樣品基體對元素測定的準(zhǔn)確性產(chǎn)生重要影響，特別是中藥樣品。目前，中藥中很多成分還未被研究，因其基體成分非常復(fù)雜，需進(jìn)行樣品前處理。消化處理是元素分析中一種常用的樣品前處理方法，即消解樣品中的有機(jī)物。由于有些待測元素以化合物的形式存在于中藥材中，需要破壞有機(jī)物的價鍵結(jié)構(gòu)，從而釋放出被結(jié)合的待測元素。已見報(bào)道的消化處理方法主要有濕法消化［1］、微波消化［2－3］、干法灰化［4］和密閉壓力罐法［5］，其中干法灰化、濕法消化和微波消化這3種方法應(yīng)用較廣泛［6］。樣品前處理的效果直接影響分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度［7］。若將無效或失效的樣品作為有效樣品，不管采用多么精密的檢測手段，其所得結(jié)果都不具備代表性和可比性，更沒有生物學(xué)的實(shí)際意義［8］。

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP－AES）發(fā)展迅速，可以同時測定樣品中多種元素的含量。方法具有檢出限低、靈敏度高、精密度高、線性范圍寬等特點(diǎn)，可有效避免有機(jī)物樣品的化學(xué)、物理干擾，利用化學(xué)工作站可對光譜干擾進(jìn)行校正，廣泛應(yīng)用于生物樣品中微量元素的測定。本工作建立了微波消解－電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定黃連中鐵、鎂、鋅含量的方法。

1 試驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

VISTA－MPX型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀；ETHOS型微波消解儀；DGG－9123A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱；JFSJ－100型檢驗(yàn)粉碎機(jī)；Astacus型超純水系統(tǒng)；封閉調(diào)溫加熱板；AL 204型電子天平。

鐵、鎂、鋅標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液：1．000 0g·L－1，使用時用硝酸（1＋24）溶液稀釋至所需質(zhì)量濃度。

硝酸、高氯酸均為優(yōu)級純，試驗(yàn)用水為超純水（電阻率大于18．3MΩ·cm）。

1．2 儀器工作條件

觀察高度10mm；等離子氣流量10L·min－1，輔助氣流量1．5L·min－1；蠕動泵速率15r·min－1；分 析 譜 線 波 長 Fe 238．204nm，Mg 279．553nm，Zn 202．548nm；微波消解，消解功率800W，消解溫度180℃，消解時間15min。

1．3 試驗(yàn)方法

將藥材用自來水沖洗干凈，再用水漂洗，置于105℃恒溫干燥箱中干燥4h。將烘干的藥材進(jìn)行粉碎，過孔徑0．9mm篩，置于干燥器中備用。

稱取藥材粉末0．300 0g于聚四氟乙烯消解罐中，加入硝酸9mL，放置10min后，將其放入微波消解儀的轉(zhuǎn)盤上，按微波消解條件進(jìn)行消解。消解結(jié)束后待消解罐內(nèi)溫度降為40℃以下時，將罐中液體轉(zhuǎn)移至燒杯中，在電熱板上趕酸，至約1mL體積，轉(zhuǎn)入25mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，待測。同時做平行樣品和空白樣品。

2 結(jié)果與討論

2．1 微波消解條件的選擇

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取對微波消解影響較顯著的消解溫度、消解時間等2個因素進(jìn)行試驗(yàn)。在不同微波消解條件下，對四川、湖北兩地黃連中鐵、鎂、鋅進(jìn)行測定，其結(jié)果見表1。

表1 在不同微波消解條件下鐵、鎂、鋅的測定結(jié)果Tab．1 Determination results of Fe，Mg，Zn under different microwave digestion conditions

由測定結(jié)果可知：在消解溫度為160℃時，鐵、鎂、鋅的測定數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差，原因可能是消解溫度達(dá)不到完全消解的最低要求，藥材并未完全消解；消解溫度為180℃或200℃時，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的消解時間內(nèi)，樣品已經(jīng)完全消解，鐵、鎂、鋅的測定數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。說明在微波消解中，消解溫度對樣品消解程度的影響較大。

2．1．1 鐵的測定數(shù)據(jù)分析

將不同微波消解條件下四川黃連中鐵的測定結(jié)果匯總，見圖1。

圖1 在不同微波消解條件下四川黃連中鐵的測定結(jié)果Fig．1 Determination results of Fe in sichuan coptis under different microwave digestion conditions

由圖1可知：第2，5，3，6，8，9組鐵的測定值相近。采用SPSS18．0數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行單因素方差分析，對9組數(shù)據(jù)采用SNK（Student－Newman－Keuls）法進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示第2，5，3，6，8，9組鐵的測定值無差異（p＝0．502＞0．05）。同理，湖北黃連中鐵的9組測定數(shù)據(jù)采用SNK法進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示第2，5，3，6，8，9組鐵的測定值無差異（p＝0．074＞0．05）。表明當(dāng)消解溫度為180℃或200℃時，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的消解時間內(nèi)，對黃連中鐵的消解效果無差異。

2．1．2 鎂的測定數(shù)據(jù)分析

將不同微波消解條件下四川黃連中鎂的測定結(jié)果匯總，見圖2。

圖2 在不同微波消解條件下四川黃連中鎂的測定結(jié)果Fig．2 Determination results of Mg in sichuan coptis under different microwave digestion conditions

由圖2可知：第2，3，5，6，8，9組鎂的測定值相近。對9組數(shù)據(jù)采用SNK法進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示第2，3，5，6，8，9組鎂的測定值無差異（p＝0．808＞0．05）。同理，湖北黃連中鎂的9組測定數(shù)據(jù)采用SNK法進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示第5，3，8，2，6，9組鎂的測定值無差異（p＝0．998＞0．05）。表明當(dāng)消解溫度為180℃或200℃時，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的消解時間內(nèi)，對黃連中鎂的消解效果無差異。

2．1．3 鋅的測定數(shù)據(jù)分析

將不同微波消解條件下四川黃連中鋅的測定結(jié)果匯總，見圖3。

由圖3可知：第2，5，8，9，6，3組鋅的測定值相近。對9組數(shù)據(jù)采用SNK法進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示第2，5，8，9，6，3組鋅的測定值無差異（p＝0．880＞0．05）。同理，湖北黃連中鋅的9組測定數(shù)據(jù)采用SNK法進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示第2，3，5，6，8，9組鋅的測定值無差異（p＝0．816＞0．05）。表明當(dāng)消解溫度為180℃或200℃時，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的消解時間內(nèi)，對黃連中鋅的消解效果無差異。

圖3 在不同微波消解條件下四川黃連中鋅的測定結(jié)果Fig．3 Determination results of Zn in sichuan coptis under different microwave digestion conditions

2．2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

用硝酸（1＋24）溶液逐級稀釋鐵、鎂、鋅標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，配制成鐵的質(zhì)量濃度為5．00，10．0，25．0，50．0mg·L－1，鎂的質(zhì)量濃度為 10．0，50．0，100mg·L－1，鋅 的 質(zhì) 量 濃 度 為 1．00，5．00，10．0mg·L－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。按試驗(yàn)方法對標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定，以各元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的信號強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。鐵、鎂、鋅等3種元素的線性參數(shù)見表2。

對空白溶液連續(xù)測定10次，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為各元素的檢出限（3s），其結(jié)果見表2。

表2 線性參數(shù)和檢出限Tab．2 Linearity parameters and detection limits

2．3 精密度試驗(yàn)

按試驗(yàn)方法對四川、湖北兩地的黃連樣品進(jìn)行精密度試驗(yàn)，每個樣品平行測定6次，計(jì)算測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），其結(jié)果見表3。

2．4 回收試驗(yàn)

按試驗(yàn)方法對四川、湖北兩地黃連進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，其結(jié)果見表4。

本工作采用微波消解－電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定黃連中鐵、鎂、鋅含量，以各元素含量之間的差異來表征品質(zhì)之間的差異，表明在鐵與鎂的含量上四川黃連都高于湖北黃連。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果（n＝6）Tab．3 Results of test for precision（n＝6）

表4 回收試驗(yàn)結(jié)果Tab．4 Results of test for recovery

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