原子吸收光谱法测定不同生长期施肥的柴胡中重金属含量

　　【摘要】目的考察栽培柴胡药材的重金属含量情况。方法收集不同生长期施肥的柴胡,以原子吸收光谱法测定样品中的铅、镉、砷、汞和铜的含量。结果所有样品的铅、镉、砷、汞、铜的含量均未超出限量范围。结论该法快速、可靠，为柴胡重金属元素的测定提供了一种简便方法。
　　
　　【关键词】柴胡;重金属;原子吸收光谱
　　
　　柴胡为伞形科植物柴胡BupleurumchineseDC.的干燥根，是临床及制剂常用中药,具有和解表里、疏肝、升阳之功效，用于感冒发热,寒热往来等症[1～3]。由于野生资源的匮乏，目前柴胡已大量引种栽植。本文收集了不同生长期施肥的23批柴胡,以原子吸收光谱法测定铅、镉、砷、汞、铜的含量,为柴胡药材的重金属控制提供参考依据，以期更好地控制柴胡质量。
　　
　　1材料
　　
　　1.1仪器与试剂AAnalyst800原子吸收光谱仪(美国PerkinElmer公司);Mars-5微波消解系统(美国CEM公司);METTLERAE240电子分析天平(德国梅特勒公司);Milli-Q超纯水发生器(美国密理博公司);铅、镉、铜空心阴极灯，砷，汞无极放电灯;1000μg·ml-1的铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)标准液(国家有色金属及电子材料分析测试中心,批号分别为:GSB04-1742-2004,GSB04-1721-2004,GSB04-1714-2004,GSB04-1729-2004，GSB04-1725-2004);氢氧化钠、*(优级纯)、30%过氧化氢(分析纯);硼氢化钠(光谱纯);*镍、氯化钯、*镁、磷酸二氢铵。
　　
　　1.2样品种类m1,m2,m4,m5,m6,m7,mk,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,bk,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,sk〔苗期用m表示;拔节期用b表示;三期(苗期、拔节期、花期)同施用s表示;1，2，3...分别代表施肥种类：N、P、K、NP、NK、PK、NPK;k为空白对照〕。实验所用柴胡样品采自于河南省洛阳市嵩县顺势药业柴胡种植基地，以上样品经河南中医学院药学院董诚明教授鉴定为柴胡BupleurumChineseDC.的干燥根。
　　
　　2方法与结果
　　
　　2.1铅、镉、砷、汞、铜样品溶液制备精密称取过40目筛的柴胡粉末0.3g,置于消解罐中,加入6ml*和1ml30%过氧化氢,封盖后放入微波消解系统,同时做两份空白。选择3步梯度升温方式消解,5min内由室温升至120℃,保持1min;3min内升至150℃,保持3min;4min内升至180℃,保持25min,然后逐渐冷却到室温，取出消解罐，冷却后转移至烧杯中，在电热板上赶酸至近干，用超纯水溶解并定容至50ml，摇匀，作为试样溶液。
　　
　　2.2对照品溶液的制备
　　
　　2.2.1铅、砷、镉对照品溶液的配制精密量取Pb、As、Cd标准液(1000μg·ml-1)0.1ml分别置于100ml量瓶中,用0.5%HNO3溶液稀释至刻度。精密量取上述Pb、As溶液5ml、Cd溶液1ml分别置于100ml量瓶中,用0.5%HNO3溶液稀释至刻度，得50μg·L-1Pb、As对照品液和10μg·L-1Cd对照溶液。
　　
　　2.2.2汞对照品溶液的配制精密量取Hg标准液(1000μg·ml-1)0.1ml于100ml量瓶中,用0.5%HNO3溶液稀释至刻度。精密量取上述溶液0.5，1，1.5ml于100ml量瓶中，用0.5%HNO3溶液稀释至刻度，即得浓度分别为5,10,15μg·L-1的对照品溶液。
　　
　　2.2.3铜对照品溶液的配制精密量取Cu标准液(1000μg·ml-1)0.05,0.1,0.2ml于100ml量瓶中,用0.5%HNO3溶液稀释至刻度，即得浓度分别为0.5,1,2μg·ml-1的对照品溶液。
　　
　　2.3仪器工作参数的设定Pb、Cd、As采用石墨炉原子吸收法(GFAAS)测定，Hg用冷吸收法(HGAAS)测定，Cu用火焰原子吸收法(FAAS)测定，不同金属离子设定仪器的工作参数,具体见表1～3。表1GFAAS仪器工作参数表表2HGAAS仪器工作参数表表3FAAS仪器工作参数表
　　
　　2.4精密度实验分别取Pb，Cd，As，Hg，Cu元素的标准液，按“2.3”项下的方法，连续测定5次，以吸收度计算RSD分别为0.65%，0.86%，1.05%，0.97%，1.12%，表明仪器精密度良好。
　　
　　2.5线性范围实验分别移取一定量的标准溶液，在给定的光谱条件下，测定吸收度，以标准溶液浓度横坐标，吸收度为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程。见表4。表4各元素回归方程及相关系数
　　
　　2.6重复性实验取同一批柴胡样品6份，每份约0.3g，精密称定，按“2.1”项下的方法制备供试品溶液，测定含量的Pb，Cd，As，Hg，Cu的RSD为：1.0%，1.2%，0.9%，1.4%，1.3%。表明该方法可行，重复性好。
　　
　　2.7加样回收率实验
　　
　　在已知含量的柴胡样品(取0.15g，精密称定)中加入一定量的Pb，Cd，As，Hg，Cu标准溶液,测定其回收率，回收率实验结果见表5。表5回收率实验结果
　　
　　2.8含量测定不同施肥方法柴胡重金属含量检测结果见表6。表6柴胡重金属含量测定结果
　　
　　3讨论
　　
　　随着中药现代化的发展，人们越来越重视重金属含量对中药质量的影响，欧美等国多次修订了重金属限量标准[4]。2005年版《中国药典》收录了AAS、ICP-MS等先进手段检测重金属的方法,对丹参、黄芪等6味药材规定了Pb,Cd,Cu,As,Hg等5种重金属元素的限量。柴胡用药历史悠久，为临床和制剂常用中药，因此有必要对柴胡重金属进行含量测定，保证中药材质量安全。
　　
　　3.1基体改进剂的影响Cd、As、Pb是低温元素，灰化温度过高易损失;灰化温度过低，基体灰化不尽，造成在石墨炉内产生分析元素原子与基体成分的时间重叠，背景吸收较大而干扰测定[5]。本实验参考相关文献资料和仪器的推荐条件，用*镁和磷酸二氢铵作为Cd和Pb的基体改进剂可使灰化温度分别提高到500℃和850℃，使用*镍为As的基体改进剂可使灰化温度提高到1200℃，并有效提高原子化温度，避免了背景吸收干扰，测定结果通过回收率的验证。
　　
　　3.2硼氢化钠浓度的影响冷吸收法测定汞含量的反应中，硼氢化钠的浓度是影响氢化物反应的主要因素之一。硼氢化钠的浓度过高，剧烈反应产生大量氢气对汞原子有稀释作用，测定的灵敏度降低;硼氢化钠的浓度过低，反应不完全，亦会使测定灵敏度降低。参考相关文献资料并经过实验摸索，发现硼氢化钠浓度为3%时，汞的灵敏度最高。
　　
　　对23批不同生长期施肥方法的柴胡进行重金属含量检测，并参照《药用植物及制剂进出口行业绿色标准》中的重金属元素的限量标准：Pb≤5μg·g-1,Cd≤300ng·g-1,As≤2μg·g-1,Hg≤200ng·g-1,Cu≤20μg·g-1，结果可知，所有柴胡样品的Pb、Cd、As、Hg、Cu含量均在标准范围内。
　　
　　柴胡空白样品(mk、bk、sk)的重金属含量和其他施肥样品重金属含量无明显差异，主要与当地环境、气候等有关，重金属含量和不同生长期施N、P、K肥无特定联系。