石墨爐原子吸收光譜法測定參苓顆粒中鉛的不確定度評定

趙昱瑋，于 淼，劉秀華，張紅巖*，馬 琳，魯曉健

（1.吉林省中醫藥科學院，長春 130012；2.長春三德天晟科技有限公司，長春 130012）

石墨爐原子吸收光譜法測定參苓顆粒中鉛的不確定度評定

趙昱瑋1，于 淼2，劉秀華1，張紅巖1*，馬 琳1，魯曉健1

（1.吉林省中醫藥科學院，長春 130012；2.長春三德天晟科技有限公司，長春 130012）

目的 建立微波消解-石墨爐原子吸收光譜法測定參苓顆粒中鉛的不確定度評定的方法，分析影響不確定度測量的主要因素。方法 采用微波消解法進行樣品前處理，石墨爐原子吸收光譜法對參苓顆粒中鉛的含量進行測定，建立數學模型，對模型中各不確定因素進行量化處理。結果 樣品前處理過程是影響測量結果不確定度的主要因素，樣品稱量、定容等過程帶來的不確定度相對較小。對合成不確定度進行計算，當參苓顆粒中鉛質量濃度為0.073 mg/kg時，擴展不確定度為0.003 mg/kg (k =2）。結論 該評價方法適用于微波消解-石墨爐原子吸收分光光度法測定參苓顆粒中鉛含量不確定度的分析。

石墨爐原子吸收光譜法；參苓顆粒；鉛；不確定度

重金屬是中藥的重要污染物之一，在體內積聚，使蛋白質變性，酶失活，組織細胞出現結構和功能上的損害[1]。鉛對人體多種組織和器官都會產生危害，包括神經系統、免疫系統、生殖系統等[2-3]。鉛一直以來都是食品、衛生重要的檢測項目，《食品安全國家標準 保健食品》[4]中規定鉛的限量為2.0 mg/kg。參苓顆粒是以人參、葛根、茯苓為原料，開發而成的具有輔助改善記憶功能的保健食品，中藥材受其生長環境及其自身的特點，均含有一定有害重金屬，通過評定測量不確定度可以分析影響測量結果的主要因素、合理表征測量值的分散性，評價分析測試方法，從而提高分析測試結果的質量[5-8]，而測量結果則取決于其不確定度的大小[9-10]。本實驗采用微波消解進行樣品前處理，石墨爐原子吸收光譜法測定參苓顆粒中鉛的不確定度進行分析和評定。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 參苓顆粒（哈爾濱久盛醫藥科技開發有限公司生產，批號為20160525、20160226、20160527）。硝酸（國藥集團化學試劑有限公司，優級純）、30%過氧化氫（國藥集團化學試劑有限公司，優級純）；水為自制超純水；鉛單元素標準溶液（標準值為1 000 μg/mL，GSB 04-1742-2004國家有色金屬及電子材料分析測試中心）。

1.2 儀器與設備 AA-7000型原子吸收分光光度計（鉛空心陰極燈）（日本島津公司）；XT-9912智能微波消解儀（上海新拓分析儀器科技有限公司）；XT-9816型樣品預處理加熱儀（上海新拓分析儀器科技有限公司）；AL204電子分析天平（梅特勒-托利多）；Direct-Pure UP 超純水及RO純水機（上海樂楓生物科技有限公司）。

1.3 測定依據[11]按GB 5009.12-2010《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》第1法 石墨爐原子吸收光譜法對參苓顆粒中鉛進行測定。

1.4 樣品處理 取參苓顆粒（20160526），研細，取0.5 g，精密稱定，置進口改性聚四氟乙烯（TFM）微波消解罐中，加入硝酸7 mL，過氧化氫1 mL，放置過夜，啟動儀器進行消解，微波消解程序見表1。取出TFM罐，置XT-9816型樣品預處理加熱儀上趕酸至消解液約為1～2 mL，放冷，轉移至25 mL量瓶中，用0.5 mol/L硝酸溶液少量多次洗滌TFM罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，搖勻，備用。同法作試劑空白。

表1 微波爐消解程序

1.5 儀器條件 燈電流（mA）：10；波長（nm）：357.9；狹縫寬（nm）：0.7；點燈方式：BGC-D2；石墨爐升溫程序見表2。

表2 鉛元素的石墨爐升溫程序

2 結果與分析

2.2 不確定度因素分析[12-14]由樣品前處理過程和數學模型分析可知，測定參苓顆粒中鉛的含量引入不確定度的因素主要包括：1）樣品的稱量；2）樣品前處理；3）測量重復性；4）標準溶液的配制；5）標準曲線的擬合等。

2.3 不確定度評定

2.3.1 稱量過程引入的不確定度評定 根據《化學分析中不確定度的評估指南》[15]規定使用萬分之一天平進行樣品稱量，最大允差是±0.000 5 g，按均勻分布，則稱取0.5 g參苓顆粒相對不確定度為：u = 0.002 89/0.500 0= 0.578×10-3。

rel(1)

2.3.2 樣品消化過程產生的不確定度評定

2.3.2.1 樣品消化過程產生的不確定度評定 樣品消化不完全或者消化過程中導致鉛損失或污染及消解液轉移過程均能造成鉛損失，故采用加標回收的方法進行測定，測得鉛的回收率分別為98.61%、99.11%、98.67%、97.50%、101.33%、99.78%，平均回收率為99.17%，RSD為1.31%。按JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》[16]計算：2.3.2.2 重復性帶來的不確定度評定 對參苓顆粒進行6次獨立測試，測得鉛的質量濃度分別為：0.069、0.077、 0.073、0.075、0.072、0.069 mg/kg，則鉛的平均含量為0.073 mg/kg。平均值的標準偏差：相對標準不確定度：urel（A）=1.33×10-3/0.073 = 1.82×10-3。

2.3.3 標準溶液的配制引入的不確定度評定

2.3.3.1 鉛單元素標準溶液（GSB 04-1742-2004） 質量濃度（1 000±1）μg/mL（k= 3），則鉛標準儲備液的標準不確定度為：urel= 1/3/1 000= 0.33×10-3。

2.3.3.2 稀釋及定容過程引入的不確定度評定 取1 mL移液管吸取鉛單元素標準溶液（1 000 μg/mL）1.0 mL，置100 mL容量瓶（A級）中，用0.5 mol/L硝酸溶液定容至刻度，搖勻，得鉛標準使用液（10.0 μg/mL）；再用0.5 mL移液管吸取鉛標準使用液（10.0 μg/mL）0.25 mL，置100 mL容量瓶（A級）中，用0.5 mol/L硝酸溶液定容至刻度，搖勻，得鉛標準使用液（25 ng/mL）。

根據JJG196-2006《常用玻璃量器》[17]規定，取矩形分布，各玻璃儀器引入的不確定分量，見表3。

表3 使用玻璃儀器引入的不確定度

2.3.4 標準曲線引入的不確定度評定

2.3.4.1 標準曲線配制引入的不確定度評定 鉛標準曲線制備：吸取鉛標準使用液（25 ng/mL）0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分別置25 mL容量瓶中，用0.5 mol/L硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，測定吸光值，繪制標準曲線。取矩形分布，各玻璃儀器引入的不確定分量，見表4。標準曲線配制過程合成不確定度為：

表4 使用玻璃儀器引入的不確定度

2.3.4.2 標準曲線線性擬合帶來的不確定度評定 見表5。用最小二乘法擬合標準曲線，得線性方程為Abs=0.005 391 4Conc +0.000 271 436,相關系數為r = 0.999 6（截距a= 0.000 271 436，斜率b = 0.005 391 4）。

表5 標準曲線測定結果

曲線擬合引入的標準不確定度計算公式為：

式中SR為標準溶液響應信號殘差的標準差：

n1為樣品的測定次數，6；n2為標準溶液的測定次數，

12；x為樣品測定液中鉛的平均質量濃度，x = 2.21 mg/kg；為標準溶液質量濃度的平均值；xj參與擬合的每一標準溶液的質量濃度；yj為標準系列溶液中對應的不同溶液吸光值。

標準曲線帶來的相對標準不確定度：urel(x,yi)= 0.543 ng/730 ng = 0.000 74 。

2.5 擴展不確定度 取包含因子k = 2（95%置信概率），樣品中鉛的含量為：0.073 mg/kg。Uc = 2×urel(x)×0.073 = 2×0.021×0.073= 0.003 mg/kg。

3 結論

采用微波消解-石墨爐原子吸收分光光度法對參苓顆粒中鉛的含量進行測定，當稱樣量0.5 g時，測定不確定度報告與表示應為W =（0.073±0.003）mg/kg，k = 2。

通過以上不確定度分析可以看出，影響樣品測量結果的不確定度的分量很多，數值大小不同，對評價結果的貢獻也不同，樣品在消化過程對測量結果不確定度評價結果影響最大，而樣品稱量、定容等過程帶來的不確定度相對其他來源較小。從評定過程看，想獲得較小的不確定首先要保證樣品的均一性，減小儀器測量過程引入的不確定度；提高樣品消化能力，使消化更完全、穩定，減少不確定的分量；其次要規范標準曲線的配制，減少標準曲線擬合引入的不確定度。

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Uncertainty evaluation on the determination of Pb content in Shen ling granules with microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry

ZHAO Yuwei1, YU Miao2, LIU Xiuhua1, ZHANG Hongyan1*, MA Lin1, LU Xiaojian1
（1. Academy of Chinese Medical Sciences of Jilin Province, Changchun 130012, China; 2. Changchun Sande Tiansheng Technology co., Ltd. Changchun 130012, China）

Objective To study a method of uncertainty evaluation on the determination of Pb in Shenling granules with microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry. Methods The concentration of Pb inShenling granules was detected by graphite furnace atomic absorption spectrophotometry with microwave digestion, the corresponding mathematical model was established, and uncertainty factors in the mathematical model were quantifed. Results The preparation of sample are the main factor which affects the uncertainty of measurement result. And weighing of the sample，volume and other processes factors were smaller than other sources on the uncertainty relative．The determination of Pb in Shenling granules was 0.073 mg/kg, the uncertainty was 0.003 mg/kg (k =2). Conclusion This evaluation method is suitable to determining the uncertainty of Pb in Shenling granules by microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry.

graphite furnace atomic absorption spectrometry; Shenling granules; Pb; uncertainty

R284.1

A

2095-6258(2017)04-0547-04

??輯：張海洋

2016-10-29）

10.13463/j.cnki.cczyy.2017.04.011

吉林省科技發展計劃項目“具有輔助改善記憶功能的‘參苓膠囊’的研究”（2040311040YY）。

趙昱瑋（1983 -），男，碩士，主要從事植物化學研究與新藥開發。

*通信作者：張紅巖，男，研究員，電話-(0431)86058683，電子信箱- 9999zhy@163.com