便攜式原子吸收光譜法測定茯苓中的銅鉻鉛鎘

楊萬清，高 英，范廣宇，何紹攀，吳 曦

（1.四川大學化學學院，四川 成都 610064；2.四川大學分析測試中心，四川 成都 610064）

0 引 言

中藥茯苓來源于多孔菌科真菌茯苓[poria cocos（Schw.）wolf]的菌核，由于種植環境和條件的影響，茯苓中往往含有銅、鉛、鎘等微量元素。這些元素與人體健康關系密切[1]，微量元素缺少或過多都可能導致疾病的發生，而要測定中藥中的這些元素需要選用靈敏度高和選擇性好的方法[2]并在實驗室中完成。目前主要采用的方法有火焰原子吸收光譜法（FAAS）、電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）、電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）、石墨爐電熱原子吸收光譜分析法（GF-ETAAS）等，而這些儀器目前都還不適合在野外現場對這類樣品進行分析檢測。如果想要在野外采摘現場就大致知道樣品中微量元素的含量，還需要更加小型便攜的儀器來完成測定任務。

該實驗室近年來發展的鎢絲電熱原子吸收光譜儀是以鎢絲為原子化器，電荷耦合器件（charge coupled device，CCD）為檢測器[3]，實現了原子吸收光譜儀的低能耗、小型化[4-5]。該文利用實驗室與北京瑞利公司聯合開發生產的商品化便攜式鎢絲電熱原子吸收光譜儀測定了茯苓中銅（Cu）、鉻（Cr）、鉛（Pb）和鎘（Cd）的含量，為今后野外、現場分析中藥或植物中微量元素提供了可能。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

便攜式鎢絲電熱原子吸收光譜儀（北京瑞利分析儀器公司提供）；SPGH-300型高純氫氣發生器（北京中亞氣體儀器研究所）；Cu、Pb空心陰極燈（北京有色金屬研究總院）；Cr、Cd空心陰極燈（北京利飛光學儀器有限責任公司）；試劑為分析純及以上級別；實驗用水為18.2MΩ·cm的去離子水；Cu（GBW 08615）、Pb（GBW 08619）、Cr（GBW（E）080257）、Cd（GSB 62040-90）標準溶液用去離子水逐級稀釋備用；樣品為市售伏苓。

1.2 樣品處理

將于105℃（3h）烘干后的茯苓放入粉碎器中粉碎后過60目篩，用分析天平準確稱取茯苓樣品1.00g于消解罐中，分別加10mL 65%的硝酸和2mL 30%的過氧化氫，浸泡30min后于微波爐中密閉消解。消解程序：低火10min，中低火5min，中火5min，中高火2min[6]。自然冷卻后取出開罐，將消解液轉移至聚四氟乙烯燒杯中，在電熱板上趕盡殘酸，然后轉移至25mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度待測。為消除試劑影響，同時做空白試驗。

2 結果與討論

2.1 儀器工作條件的優化

鎢絲電熱原子吸收光譜儀采用氫氣和氬氣（H2/Ar）作為載氣，原子化器高度由一個帶有刻度的轉盤控制，鎢絲升溫程序類似于石墨爐原子吸收，包括干燥、灰化、冷卻、原子化和凈化5個階段[7]。通過實驗優化了載氣流速，結果見圖1，H2流速為300 mL/min、Ar流速為 700 mL/min 時 10 μg/L 的 Cd標準溶液的信號強度和穩定性相對最佳。原子化器高度對信號強度也有較大影響，優化了原子化器高度的結果見圖2，當轉盤刻度為160mm時10μg/L的Cd標準溶液的信號強度和穩定性相對最佳。儀器其他條件的優化結果及工作參數見表1。

圖1 載氣流速的優化（Cd:10μg/L，進樣量為10μL）

圖2 原子化器高度的優化（Cd:10μg/L，進樣量為10μL）

表1 鎢絲電熱原子吸收光譜儀工作條件

2.2 校正曲線

Cu、Cr、Pb和Cd的標準工作溶液分別進樣10μL，在優化條件下考察了方法的線性范圍、檢出限、相關系數及精密度，結果如表2所示。

表2 回歸方程及相關系數

2.3 樣品分析結果

將消解的伏苓樣品用微量進樣器直接進樣，進樣量為10 μL，用鎢絲電熱原子吸收儀進行測定，并對被分析樣品進行加標回收試驗，分析結果如表3所示。結果表明，各元素回收率在97.4%～104%之間，相對標準偏差在1.2%～3.7%之間，表明該方法具有良好的精密度和準確度。

表3 方法的精密度及回收率

茯苓中Cu含量相對較高，而Cr、Pb和Cd含量相對較低。結果表明，所測茯苓樣品中有害元素Pb和Cd含量均符合我國WM2-2001《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》（Pb＜5 μg/g，Cd＜0.3 μg/g）的要求[8]。

3 結束語

研究結果表明，以鎢絲作原子化器的便攜式鎢絲電熱原子吸收光譜儀可用于中藥茯苓樣品中Cu、Cr、Pb、Cd元素的測定。該方法線性關系良好，靈敏度、準確度高，并且簡便、快捷、廉價。如果配有可用車載電源的小功率微波消解爐，今后便攜式鎢絲電熱原子吸收光譜儀對野外現場樣品處理后微量元素分析就將成為可能。

[1] 王根志，王秋霞.微量元素與人體健康[J].微量元素與健康研究，2004，21（2）：54-56.

[2] 陳浩，梁沛，胡斌，等.電感耦合等離子體原子發射光譜/質譜法在中藥微量元素及形態分析中的應用[J].光譜學與光譜分析，2002，22（6）：1019-1024.

[3]何紹攀，范廣宇，蔣小明，等.鎢絲電熱原子吸收光譜分析法測定痕量鋅[J].分析化學，2010，38（5）：707-710.

[4] Hou X D，Bradley T J.Field instrumentation in atomic pectroscopy[J].Micro-chemical Journal，2000，66（1-3）：115-145.

[5] Hou X D，Bradley T J.Determination of selenium by tungsten coil atomic absorption spectrometry using iridium as a permanent chemical modifier[J].Spectrochimica Acta Part B：Atomic spectroscopy，2001，56（2）：203-214.

[6] 吳莉，胡明芬.ICP-MS法測定中成藥中微量砷鉛鎘和汞[J].化學研究與應用，2005，17（4）：525-526.

[7] 溫曉東，吳鵬，何藝樺，等.便攜式鎢絲電熱原子吸收光譜儀測定水樣中銅、鉻、鉛和鎘[J].分析化學，2009，37（5）：772-775.

[8]WM2—2001藥用植物及制劑進出口綠色行業標準[S].北京：中國標準出版社，2001.