原子熒光法測定龍山卷丹百合中砷、汞含量

袁志鷹　陳乃宏　周小江　鄧湘波　曾光　劉芳　黃惠勇

摘要：目的 優(yōu)化微波消解條件，測定龍山卷丹百合中砷、汞的含量。方法 采用自動微波消解儀，在聚四氟乙烯微波管中用HNO3-H2O2消解龍山卷丹百合樣品，并通過原子熒光法分別測定龍山卷丹百合中砷、汞的含量。結(jié)果 龍山卷丹百合是砷的含量范圍為0.031～0.507 mg/kg，汞的含量最高為0.024 mg/kg，砷、汞的線性方程分別為Y=221.23X+170.72（r=0.995 9）、Y=503.52X-682.43（r=0.999 2）。生產(chǎn)基地的樣品中砷、汞元素加樣回收率分別為94.32%、92.48%，RSD分別為2.14%、2.70%；育種基地的樣品中砷、汞元素加樣回收率分別為94.95%、93.52%，RSD分別為1.15%、1.97%。結(jié)論 該方法易操作、可靠，可用于龍山卷丹百合中砷、汞含量的測定，同時為龍山卷丹百合生產(chǎn)與育種基地選址提供參考。

關(guān)鍵詞：卷丹百合；微波消解；原子熒光法；砷；汞

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.03.020

中圖分類號：R284.1 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2018）03-0090-04

Abstract： Objective To analyze and discuss the content determination of As and Hg from Lilium Lancifolium in Longshan County； To optimize microwave digestion conditions. Methods Automatic microwave digestion appratus was used. Lilium Lancifolium samples from Longshan County were digested in teflon microwave tube with HNO3-H2O2， and As and Hg were measured with atomic fluorescence spectrometry （AFS）. Results The content of As was in the range of 0.031–0.507 mg/kg， and the highest content of Hg was 0.024 mg/kg. The regression equation was Y=221.23X+170.72 （r=0.995 9）， Y=503.52X-682.43， （r=0.999 2）. For the production base， the recoveries of As and Hg were 94.32% and 92.48% in the samples， and RSD were 2.14% and 2.70%； for the breeding base， the recoveries of As and Hg were 94.95% and 93.52% in the samples， and RSD were 1.15% and 1.97%. Conclusion The method is simple and reliable， which can be used to the content determination of As and Hg from Lilium Lancifolium， and provide references for the choice of base of production and breeding of Lilium Lancifolium in Longshan County.

Keywords： Lilium Lancifolium； microwave digestion； atomic fluorescence spectrometry； As； Hg

百合為百合科百合屬多年生草本球根植物，株高一般約70～150 cm，鱗莖為其主要藥用部位，先端常開放如蓮座狀，整體呈淡白色球形，由多片肉質(zhì)肥厚、卵匙形的鱗片聚合而成，具有養(yǎng)心安神、潤肺止咳功效[1-2]。近年來，隨著人們對食品藥品中重金屬問題的高度關(guān)注，國內(nèi)外對中藥材的質(zhì)量要求逐漸提高，從產(chǎn)地環(huán)境到飲片，對重金屬、硫、農(nóng)藥殘留等指標控制十分嚴格[3-4]。龍山縣卷丹百合Lilium lancifolium Thunb.種植基地是我國最大的藥用百合種植集中區(qū)，也是湖南省龍山縣的支柱產(chǎn)業(yè)。重金屬是否超標已成為影響當(dāng)?shù)鼐淼ぐ俸箱N售的關(guān)鍵性問題，而目前百合的重金屬研究主要涉及鎘、鉛等元素[5]，砷（As）和汞（Hg）元素研究較少，因此，為提高龍山卷丹百合產(chǎn)地環(huán)境管理水平，尤其是開展龍山卷丹百合基地中As、Hg元素的快速檢測研究已經(jīng)迫在眉睫。

目前，中藥材中As、Hg的檢測方法主要有古蔡法或二乙基二硫代氨基甲酸銀法、原子吸收分光光度法、氫化物-原子熒光光譜法、電感耦合等離子體-原子光譜法和電感耦合等離子體-質(zhì)譜儀法等。針對特定的2種重金屬元素As、Hg的測定，其中氫化物-原子熒光光譜法、電感耦合等離子體-原子光譜法和電感耦合等離子體-質(zhì)譜儀法較其他方法具有準確性好、檢出限低、靈敏度高等優(yōu)勢[6-7]。但電感耦合等離子體-原子光譜法和電感耦合等離子體-質(zhì)譜儀法所用儀器價格昂貴，操作復(fù)雜，對實驗人員素質(zhì)要求較高。As、Hg元素的測定前處理方法主要有電熱板加熱消解、微波消解、全自動石墨消解等消解方法[8]。其中電熱板加熱消解為敞開式消解，若通風(fēng)系統(tǒng)不夠好，對實驗人員健康危害較大；全自動石墨消解由電熱板加熱消解發(fā)展而來，能按照設(shè)定的程序消解，但石墨消解時間長，需幾小時或十幾小時不等；微波消解采用高溫高壓密閉系統(tǒng)消解，消解速度很快，目標分析物損失小，且能夠避免外源性因素對試驗結(jié)果的干擾[9]。

本研究采用微波消解儀，在聚四氟乙烯微波管中用HNO3-H2O2消解龍山卷丹百合樣品，采用原子熒光法測定龍山卷丹百合中As、Hg的含量，通過對2個不同取樣點龍山卷丹百合樣品中As、Hg含量差異性的研究，為龍山卷丹百合生產(chǎn)與育種基地的選址及其質(zhì)量安全控制提供參考。

1 儀器與試藥

AFS-230E原子熒光光度計（北京海光儀器公司），MARS XPRESS微波消解儀（美國培安科技有限公司），SMART2PURE智能一體化超純水系統(tǒng)（賽默飛世爾科技公司），METTLER TOLEDO ML204電子分析天平（瑞士METTLER TOLEDO公司），0.1～1 mL可調(diào)移液槍（美國Gilson公司）。

As單元素溶液標準物質(zhì)，濃度為1000.0 μg/mL（GBW08611，中國計量科學(xué)研究院）；Hg單元素溶液標準物質(zhì)，濃度為1000.0 μg/mL（GBW08617，中國計量科學(xué)研究院）；HCl、HNO3、HClO4（優(yōu)級純，德國默克公司）；H2O2（國藥集團有限公司）；硫脲、抗壞血酸和重鉻酸鉀為分析純。

卷丹百合樣品購于湖南省龍山縣，共6份，其中3份樣品（D-01、D-02、D-03）來自龍山縣洗洛鄉(xiāng)杜家百合生產(chǎn)基地（北緯N29°24′16″，東經(jīng)E109°28′20″），另3份樣品（G-01、G-02、G-03）來自湖南省龍山縣洛塔鄉(xiāng)熱家村龍山百合高山育種基地（北緯N29°12′22″，東經(jīng)E109°30′16″），均為2016年10～11月種植的卷丹百合新鮮鱗莖，采收時間為2017年7月，由湖南中醫(yī)藥大學(xué)中藥系周小江教授鑒定為百合科百合屬植物卷丹Lilium lancifolium Thunb.的新鮮鱗莖。

2 方法與結(jié)果

2.1 供試品的制備

將采集的鮮卷丹百合鱗莖剝瓣并洗凈，置于100 ℃沸水中6 min殺青，再放入65 ℃鼓風(fēng)干燥箱中14 h，得卷丹百合干片，將干片粉碎，過3號篩，得卷丹百合粉末，備用。

2.2 對照品溶液的制備

精密吸取1000.0 μg/mL As單元素溶液標準物質(zhì)，逐級稀釋至0.50 μg/mL，得As標準貯備溶液。再分別移取0、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00 mL As標準貯備溶液，置于50 mL 量瓶中，加入鹽酸5.0 mL、硫脲和抗壞血酸混合溶液（稱取10 g硫脲，加入80 mL超純水，加熱溶解，待冷卻后加入10 g抗壞血酸，稀釋至100 mL，現(xiàn)配現(xiàn)用）10.0 mL，加超純水定容，即得0～30 ng/mL的As系列溶液。

精密吸取1000.0 μg/mL Hg單元素溶液標準物質(zhì)，稀釋至100.0 μg/mL，得Hg標準貯備溶液。用固定液（將0.5 g重鉻酸鉀溶于90 mL超純水中，再加入5 mL硝酸）稀釋Hg標準貯備溶液至10.0 ng/mL，得Hg標準工作溶液，分別移取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、10.00 mL汞標準工作溶液，置于50 mL量瓶中，加入鹽酸2.5 mL，加超純水定容，即得0～2 ng/mL的Hg系列溶液。

2.3 儀器工作條件

原子熒光光度計工作條件見表1。

2.4 供試品消解

稱取卷丹百合樣品粉末2份，每份約1.0 g，精密稱定，置于聚四氟乙烯消解罐中，加入硝酸7 mL，再加入2 mL雙氧水，待反應(yīng)不劇烈后旋上蓋子，置于微波消解儀的爐腔中，按設(shè)定的升溫程序進行微波消解，消解完全后，將內(nèi)罐置于電熱板上加熱揮盡紅棕色蒸汽，冷卻至室溫，加水轉(zhuǎn)入50 mL量瓶中，過濾并定容，即得。同法制備As、Hg空白溶液。

2.5 標準曲線的繪制

移取As、Hg系列溶液，采用原子熒光法，分別進樣10 μL，測定吸光度，以對應(yīng)濃度（C）為橫坐標，以標準系列溶液吸光度（A）為縱坐標，進行線性擬合，得As、Hg的線性回歸方程，分別為Y=221.23X+170.72（r=0.995 9）、Y=503.52X-682.43（r=0.999 2），結(jié)果表明As、Hg分別在0～30 ng/mL、0～2 ng/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性關(guān)系。

2.6 精密度試驗

精密量取As、Hg對照品溶液，分別在相同條件下，每一溶液平行測定3次，計算RSD。As溶液的RSD分別為2.10%、2.05%、1.80%、1.98%、1.89%；Hg溶液的RSD分別為3.66%、2.35%、3.88%、3.01%、2.99%，表明儀器精密度良好。

2.7 檢測限試驗

取按樣品消解方法處理的As、Hg空白溶液，分別進行10次重復(fù)測定，按照空白信號標準偏差的3倍計算檢測限，結(jié)果As、Hg的檢測限分別為0.03、0.01 ng/mL。

2.8 重復(fù)性試驗

精密稱取卷丹百合樣品粉末5份，每份約1.0 g，按“2.4”項下方法制備并測定，按As、Hg線性回歸方程采用標準曲線法計算含量，結(jié)果As、Hg的RSD分別為2.01%、3.78%，表明本法重復(fù)性良好。

2.9 加樣回收率試驗

精密稱取已知As、Hg含量的卷丹百合樣品，每份約0.5 g，分別加入高、中、低3個濃度的As、Hg對照品溶液，按“2.4”項下方法進行消解處理，并按上述方法測定，計算加樣回收率。生產(chǎn)基地樣品中As、Hg元素平均回收率分別為94.32%、92.48%，RSD分別為2.14%、2.70%，結(jié)果見表2。育種基地樣品中As、Hg元素平均回收率分別為94.95%、93.52%，RSD分別為1.15%、1.97%，結(jié)果見表3。表明本法回收率良好。

2.10 樣品含量測定

分別精密稱取6份不同采樣點的卷丹百合樣品，按上述消解和測定方法測定As、Hg元素含量，每份樣品分析2個平行樣，重復(fù)測定2次，結(jié)果見表4。

3 討論

為了研究混合消解液對測定結(jié)果的影響，本課題組對HNO3、HNO3-HCl、HNO3-HClO4、HNO3-H2O2 4種消解體系進行了對比研究，結(jié)果在等體積條件下，HNO3-HClO4、HNO3-H2O2、HNO3-H2O2消解體系具有消解完全、回收率較優(yōu)的特點，綜合考慮到綠色化學(xué)和試驗人員勞動防護，HNO3-H2O2體系最優(yōu)。微波消解利用微波產(chǎn)生內(nèi)加熱和吸收極化作用，百合樣品體系封閉于消解管內(nèi)，采用程序控制消解，反應(yīng)溫度穩(wěn)定，受基體干擾小，結(jié)果更可靠。另外，微波消解目標分析物損失小、方便快速，避免了傳統(tǒng)電熱板消解產(chǎn)生的酸霧對實驗人員的傷害。通過測定結(jié)果精密度評價，課題組考察了微波消解的溫度和時間，得到最佳消解溫度和時間。試驗結(jié)果表明，在優(yōu)選的微波消解升溫程序條件下，既保證了樣品消解完全，又減少了消解酸的使用，避免了基體干擾，As元素的精密度在1.89%～2.10%，Hg元素的精密度在2.35%～3.88%，見表5。

湖南省龍山縣藥用卷丹百合種植規(guī)模較大，在全國百合市場中占有率高。本課題組選取的研究區(qū)域為龍山百合成片區(qū)產(chǎn)區(qū)和高海拔育種基地，測定樣品中As的含量范圍為0.031～0.507 mg/kg、Hg的含量最高為0.024 mg/kg，部分樣品未檢出Hg，根據(jù)《藥用植物及制劑進口綠色行業(yè)標準》[10]，龍山卷丹百合的As、Hg含量均遠低于限度范圍，符合綠色食品的品質(zhì)要求。龍山卷丹百合不同采樣點的As、Hg含量差異較大，總體來說，洛塔鄉(xiāng)龍山百合高山育種基地樣品中As、Hg含量較龍山縣洗洛鄉(xiāng)生產(chǎn)基地的樣品含量高，考慮到龍山縣百合主產(chǎn)區(qū)的原生態(tài)環(huán)境較好，無礦業(yè)、化工等污染源，可能與土壤背景值有關(guān)。

本試驗方法中采用的百合預(yù)處理方法簡單、可靠，適用于各品種百合樣品的測定；所采用的微波消解設(shè)備操作簡單，對實驗人員身體損害小，符合綠色化學(xué)理念。本方法可以為百合標準化建設(shè)中的重金屬檢查提供參考，同時可提高龍山卷丹百合產(chǎn)地環(huán)境管理水平，為龍山卷丹百合的育種基地和生產(chǎn)基地選址提供參考。

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（收稿日期：2017-09-28）

（修回日期：2017-10-18；編輯：陳靜）