GF-AAS法測定黃精中鉻含量的方法研究

謝青松

（重慶市永川食品藥品檢驗所，重慶 402160）

黃精是百合科黃精屬多年生植物，根據其葉序類型分為輪生葉和互生葉兩個類群，在《中華人民共和國藥典》2020年版一部（以下簡稱《中國藥典》）中規定黃精藥材來源于滇黃精、黃精、多花黃精的干燥根莖，根據其根狀莖形可分為大黃精、雞頭黃精、姜形黃精3類[1]。黃精中含有豐富的活性成分，主要包括黃精多糖、低聚糖、皂苷、黃酮類化合物、氨基酸、微量元素、木脂素、醌類化合物和生物堿類化合物等，具有增強免疫力、抗氧化、抗炎抑菌、抗病毒、抗骨質酥松、改善記憶力和降糖降血脂等多種功效[2-3]。黃精作為藥食同源中藥材，具有較高的食用價值和藥用價值，在食用方面開發了系列保健食品，如黃精功能飲料、黃精飲用酒、黃精速溶茶和黃精酸奶等，在藥用方面常用于中成藥開發和臨床配伍使用[4]。黃精生長周期長，易蓄積土壤、大氣中的重金屬，在加工過程中也存在重金屬污染，《中國藥典》新增了黃精重金屬及有害元素標準要求，規定了鉛、鎘、砷、汞和銅的限值；陳瑞瑞等[5]用電感耦合等離子體質譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）對15個地區的黃精樣品重金屬含量進行了分析，結果發現鉛、鎘、砷和銅符合《中國藥典》限值，但鉻在《中國藥典》中無限值規定，參考加拿大對草藥材和膳食補充劑原料中鉻的限值要求[6]，有14個地區黃精中鉻含量超過加拿大膳食補充劑原料限值；丁薪[7]用電感耦合等離子體質譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）法對全國145批黃精及其產地土壤樣品進行了分析，結果發現部分產地土壤中鉻含量也存在污染情況，部分黃精中鉻含量超過加拿大草藥材限值，145批黃精全部超過加拿大膳食補充劑原料限值；鉻主要以三價鉻和六價鉻的形式存在，且可互相轉化，過量的三價鉻可損壞DNA，而六價鉻為致癌物，會損害肝、腎功能以及誘導基因突變[8]。因此，對黃精中鉻含量進行監測非常有必要，因ICP-MS法檢測成本較高、操作復雜，本文采用微波消解法對黃精進行前處理，建立了石墨爐原子吸收光譜法（Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry，GF-AAS）測定黃精中的鉻含量，為黃精中鉻含量的質量監測提供了技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃精，產地重慶市；鉻標準溶液（1 000 μg·mL-1），中國計量科學研究院，批號20061；硝酸（優級純），德國默克公司，批號K50093756810。

1.2 儀器與設備

ICE3000型原子吸收分光光度計（含鉻空心陰極 燈、石 墨 爐），Thermo Fisher Scientific；CEM MARS6型多功能消解儀（含微波消解罐），美國CEM公司；GD25型趕酸器，奧普勒儀器有限公司；MiLLi-Q Integral5型超純水系統，美國密理博公司；QUINTIX224-1CN型萬分之一電子天平，賽多利斯科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 儀器工作參數

原子吸收分光光度計工作參數：波長357.9 nm，通帶0.2 nm，燈電流100%；信號類型：峰面積；背景校正：塞曼效應；樣品進樣體積20 μL；石墨爐工作程序如表1所示。

1.3.2 對照品溶液的制備

吸取1.0 mL鉻標準溶液，移入100 mL容量瓶中，用2%（v/v）的硝酸溶液定容至容量瓶刻度線處，逐級稀釋得到10 μg·L-1的鉻標準使用液；分析時由自動進樣系統自動稀釋成濃度為0 μg·L-1、2.0 μg·L-1、4.0 μg·L-1、6.0 μg·L-1、8.0 μg·L-1和10.0 μg·L-1的系列鉻標準溶液。

1.3.3 標準曲線的繪制

將1.3.2中的系列鉻標準溶液注入石墨爐中，按1.3.1中的儀器工作參數上機測定。以測得的鉻標準溶液吸光度值作為縱坐標，鉻標準溶液濃度作為橫坐標繪制標準曲線。

1.3.4 供試品溶液的制備

稱取黃精樣品0.3 g（精確至0.000 1 g）置于微波消解罐中，加入8.0 mL硝酸，浸泡過夜后，消解樣品。消解程序：由室溫爬升至120 ℃，爬升時間 15 min，保持10 min；由120 ℃爬升至160℃，爬升時間5 min，保持10 min；由160 ℃爬升至180 ℃，爬升時間5 min，保持20 min。消解程序結束，待冷卻后，轉移至趕酸器中，趕酸至2.0 mL左右，再次冷卻后，將消解液轉入25 mL容量瓶中，用超純水沖洗消解罐3次，合并沖洗液于容量瓶中，超純水定容至容量瓶刻度線處，得到供試品溶液，采用相同方法制備試劑空白溶液。

1.3.5 含量的測定

將供試品溶液、試劑空白溶液注入石墨爐中，按1.3.1中的儀器工作參數上機測定，計算得到供試品中鉻的含量。

2 結果與分析

2.1 線性關系及檢出限

測得系列鉻標準溶液吸光度為0.019 1、0.087 4、 0.146 6、0.206 1、0.263 3和0.313 6，得到標準曲線線性方程y=0.029 42x+0.025 6，相關系數為0.999 0，斜率為0.029 42，結果表明鉻在0～10.0 μg·L-1與吸光度線性關系較好。按照LOD=3.3δ/S計算檢出限（δ為測定11次試劑空白值的標準偏差，S為標準曲線的斜率），得到檢出限為0.009 mg·kg-1；按照LOQ=10δ/S計算定量限，得到定量限為0.028 mg·kg-1。

表1 石墨爐工作程序

2.2 精密度試驗

取同一濃度的鉻對照品溶液，平行測定6次，測得吸光度為0.155 8、0.166 3、0.160 4、0.165 9、 0.162 9和0.159 4，得到相對標準偏差RSD值為2.50%，結果表明該方法的精密度較好。

2.3 重復性試驗

取同一黃精樣品，按1.3.4中的方法制備6份供試品溶液，按1.3.5中的方法測定黃精中鉻的含量，測得結果為0.262 4 mg·kg-1、0.262 2 mg·kg-1、 0.274 3 mg·kg-1、0.266 6 mg·kg-1、0.271 6 mg·kg-1和0.276 4 mg·kg-1，得到鉻的平均含量為0.268 9 mg·kg-1，RSD值為2.26%，結果表明該方法的重復性較好、結果穩定。

2.4 加標回收率試驗

取同一黃精樣品，加入適量鉻對照品溶液，按1.3.4中的方法制備6份供試品溶液，按1.3.5中的方法上機測定，計算加標回收率，計算公式為

結果如表2所示，加標回收率在96.2%～102.4%，平均加標回收率為99.4%，RSD值為2.49%，表明此方法測定黃精中鉻的含量結果準確可靠。

2.5 樣品測定

按上述方法對8個黃精樣品中鉻的含量進行測定，結果如表3所示。8個樣品中均檢出了重金屬鉻，鉻含量在0.102 9～0.359 1 mg·kg-1，符合加拿大對草藥材規定的限值2.0 mg·kg-1。若作為保健食品膳食補充劑原料，則有1個樣品超過加拿大對膳食補充劑原料規定的限值0.2 mg·kg-1，2個樣品近似等于限值，其余5個樣品低于限值。因此，將黃精作為膳食補充劑原料時存在一定風險，應加強對原料中鉻含量的監測。

表2 加標回收率試驗結果

表3 樣品測定結果

3 結論

本文建立了GF-AAS法測定黃精中鉻含量的方法。采用微波消解法對黃精樣品進行前處理，加熱快、消解完全、空白低且無污染；以石墨爐為原子化器，通過高溫加熱程序將黃精中鉻元素原子化，相較于火焰原子化器，石墨爐原子化效率更高。該方法線性關系較好、精密度高、結果穩定、數據準確、檢出限低且易操作，可為測定黃精中重金屬鉻的含量提供技術參考。