硝酸鈀基體改進劑在原子吸收石墨爐法測定黃芪中鉛的應用

吳曉平， 楊華劍

(浙江省臨海市食品藥品檢驗檢測中心，浙江 臨海317000)

近年來國內中藥重金屬超標問題屢見報道，公眾對中藥重金屬問題的關注度與日俱增。其中，鉛是引起重視的最重要元素之一。黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus (Fisch.)Bge. var.mongholicus (Bge.)Hsiao 或膜莢黃芪Astragalus membranaceus (Fisch.)Bge. 的干燥根，是常用的補益藥。《中國藥典》2010 年版規定黃芪中的鉛不得過5 mg/kg［1］. 因此，加強黃芪中鉛的限量控制，從而有效提高安全性，十分必要。

基體干擾對原子吸收石墨爐法測定鉛的結果影響非常大，基體改進劑是消除基體干擾的有效方法之一。采用石墨爐法測定黃芪中鉛的殘留量時，《中國藥典》2010 年版規定使用磷酸二氫銨和硝酸鎂混合基體改進劑。文獻有報道采用原子吸收石墨爐法測定黃芪中痕量鉛［2-12］，目前尚無硝酸鈀基體改進劑在黃芪中鉛測定中的研究報道。本實驗通過研究硝酸鈀基體改進劑對黃芪中痕量鉛測定的影響，確定合適的基體改進劑及其用量，優化灰化溫度、原子化溫度并建立適用于黃芪中痕量鉛測定的分析方法。

1 儀器與試劑

PerkinElmer-AA 900Z 原子吸收光譜儀(美國PerkinElmer 公 司); THGA 石 墨 管 (美 國PerkinElmer 公司);Mars 微波消解儀(美國CEM公司);BHW-09C 電熱板(上海博通公司);Milli-Q 水處理系統(美國Milipore 公司)。

鉛標準溶液1 000 μg/mL (GBW08619);硝酸UP (蘇州晶瑞);硝酸鎂(Sigma 公司);硝酸鈀二水CP、磷酸二氫銨AR、乙酸銨AR、抗壞血酸AR (國藥集團化學試劑有限公司);實驗用水為超純水 (Milli-Q 水處理系統);12 份黃芪樣品(購自市內12 家零售藥店，均為散裝，由本中心執業中藥師郭勇鑒定為正品藥材)。

2 實驗方法

2.1 原子吸收儀器參數 波長283.31 nm，燈電流10 mA，狹縫0.7 nm，zeeman 背景校正，峰面積方式測量吸光度，進樣20 μL。石墨爐升溫程序見表1。

表1 石墨爐升溫程序Tab.1 Thermal programs of GFAAS

2.2 溶液配制

2.2.1 標準溶液的制備 精密吸取1 000 μg/mL鉛標準溶液1 mL 用1%硝酸溶液定容至100 mL。再精密吸取上述稀釋液1 mL，用1%硝酸溶液定容至100 mL 得到100 μg/L 標準溶液。

2.2.2 基體改進劑溶液的配制 0.1%硝酸鈀溶液:稱取30 mg 二水硝酸鈀，用0.5 mL 硝酸溶解，超純水定容至25 mL。

分別稱取適量磷酸二氫銨、抗壞血酸、乙酸銨、硝酸鎂，用超純水配制成1%磷酸二氫銨溶液、1%抗壞血酸溶液、1%乙酸銨溶液、0.1%硝酸鎂溶液。

2.3 供試品溶液制備 取黃芪藥材粉碎，稱取0.25 g，加5 mL 硝酸，置微波消解儀中按表2 程序消解。消解完成后，置電熱板150 ℃趕酸至近干。用1%硝酸溶液轉移定容至25 mL。

2.4 不同基體改進劑使用效果的考察 由自動進樣器分別吸取樣品加標溶液(質量濃度8 μg/L)以及不同的基體改進劑進樣，通過比較吸光度-灰化原子化溫度曲線，分別考察了硝酸鈀、硝酸鎂、磷酸二氫銨、乙酸銨單獨使用效果和硝酸鈀-硝酸鎂、硝酸鈀-乙酸銨、磷酸二氫銨-硝酸鎂、磷酸二氫銨-硝酸鈀、磷酸二氫銨-硝酸鎂、乙酸銨-抗壞血酸、磷酸二氫銨-抗壞血酸聯合使用效果，以及不同體積的0.1%硝酸鈀基體改進劑使用效果和最佳灰化溫度、最佳原子化溫度。

表2 微波消解程序Tab.2 Microwave digestion procedure

3 結果與討論

3.1 基體改進劑的選擇 實驗分別比較5 μg 硝酸鈀、5 μg 硝酸鎂、50 μg 磷酸二氫銨、50 μg 乙酸銨對樣品溶液灰化溫度曲線影響(圖1)。由圖1可知，加入硝酸鈀后灰化溫度提高最明顯，達到1 300 ℃，其次是加入磷酸二氫銨，灰化溫度提高到1 100 ℃，因此硝酸鈀比磷酸二氫銨更合適。實驗還比較了上述幾種基體改進劑組合使用效果(圖2)。由圖2 可知，使用含硝酸鈀基體改進劑最高灰化溫度可以達到1 300 ℃。磷酸二氫銨和硝酸鎂組合使用最高灰化溫度可以達到1 200 ℃。使用硝酸鈀、磷酸二氫銨+硝酸鎂基體改進劑后的峰形見(圖3 ～4)，加入5 μg 硝酸鈀基體改進劑后峰形相對平滑，背景吸收值明顯降低。因此單獨使用硝酸鈀基體改進劑即可滿足要求。

圖1 不同基體改進劑對灰化溫度曲線的影響Fig.1 Pyrolysis curve with different modifiers

圖2 混合基體改進劑對灰化溫度曲線的影響Fig.2 Pyrolysis curve with mixed matrix modifier

3.2 最佳硝酸鈀用量的選擇 按硝酸鈀加入量分別為2.5、3.5、5、7 μg 考查灰化溫度曲線。結果表明硝酸鈀加入量大于2.5 μg，最高灰化溫度均達到1 300 ℃。綜合考慮，確定實際檢測時硝酸鈀加入量為5 μg。確定該條件后實驗進一步研究了鉛測定的原子化曲線(圖5)。結果表明，原子化溫度達到1 500 ℃以上，吸光度即可達到峰值。但是原子化溫度在1 500 ～1 800 ℃之間時，峰有不同程度的拖尾(圖6)，因此實驗確定原子化溫度為1 900 ℃。

3.3 方法學考察

3.3.1 線性關系考察 選用20、100 μg/L 的鉛標準溶液，由自動進樣器自動配制6、10、20、40、60、80、100 μg/L 標準系列，進樣測定吸光度，線性回歸方程為y =0.001 7x + 0.004 7，相關系數r=0.999 6 ，表明在6 ～100 μg/L 范圍內線性良好。同時，考察了藥典方法，在6 ～100 μg/L 范圍，線性回歸方程為y=0.001 6x+ 0.005 9，相關系數r=0.997。

圖3 使用磷酸二氫銨-硝酸鎂基體改進劑的峰形Fig.3 Absorbance peak profile with NH4H2PO4 and Mg (NO3)2 as modifier

圖4 使用硝酸鈀基體改進劑的峰形Fig.4 Absorbance peak profile with Pd (NO3)2 as modifier

3.3.2 檢出限 采用空白溶液，連續進樣11 次，計算儀器的檢出限為0.428 μg/L，求得方法的檢出限為0.086 mg/kg。同時，考察了藥典方法，儀器的檢測限為1.31 μg/L，求得方法的檢出限為0.26 mg/kg。

3.3.3 重復性試驗 取5#黃芪樣品，按“2.3”項下制備6 份供試品溶液并測定，結果分別為0.933、 0.927、 0.929、 0.928、 0.931、 0.928 mg/kg，RSD 為2.4%。結果表明該方法重復性較好。

3.3.4 加樣回收率試驗 取5#樣品，按“2.3”項下稱取9 份樣品，分別加入1.00 μg/mL 鉛標準溶液0.40、1.00 和2.00 mL，每種質量濃度3 份，制備供試品溶液并測定，計算回收率，結果見表3。

圖5 硝酸鈀用量的影響Fig.5 Effect of the dosage of Pd (NO3)2

圖6 原子化溫度對峰形的影響Fig.6 Effect of the atomization temperature

表3 加樣回收率試驗結果Tab.3 Results of recovery tests

3.4 樣品測定 對市購的12 批黃芪樣品，按“2.3”項下制備供試品溶液，測定。其中5#樣品含鉛量為0.930 mg/kg，其他11 批樣品含鉛量均＜0.086 mg/kg。

4 結論

研究比較硝酸鈀、硝酸鎂、抗壞血酸、磷酸二氫銨、乙酸銨及其組合使用對黃芪中痕量鉛測定的影響，結果表明單獨使用硝酸鈀即可有效提高灰化溫度，消除背景干擾，優于藥典方法。

研究比較硝酸鈀用量、灰化溫度、原子化溫度，建立了硝酸鈀作基體改進劑原子吸收石墨爐法測定黃芪中鉛殘留的方法。該方法線性范圍6 ～100 μg/L，線性相關系數0.999 6，檢出限0.086 mg/kg，加樣回收率91.5% ～103.9%，RSD 為2.4%。本法檢出限優于藥典方法。

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