不同前處理方法對ICP-AES甘草中銅鎳錳鉛硒元素測定的影響

梁寶璐 ，劉長利 ，王 碩 ，王翼飛 ，吳惠慧 ，王 暉 ，張淑華 （1.首都醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，北京100069；2.首都醫(yī)科大學(xué)環(huán)境毒理學(xué)北京市重點實驗室，北京100069；.首都醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，北京100069）

甘草中不僅含有甘草酸、甘草苷等藥用活性成分，還含有人體所必需的大量微量元素。有專家學(xué)者認為，甘草藥理作用是活性成分和微量元素共同作用的結(jié)果[1]。各類生物樣品微量元素測定文獻中，多采用原子吸收分光光度法（AAS）[2-5]、電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS）[6-10]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）。由于ICP-AES法可同時測定多種元素，具有操作簡單、靈敏度較高、測定線性范圍大等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用[1，11-14]。本文分別用濕式消化法、微波消解法和高溫灰化法消化處理甘草樣品，在相同的測定條件下用ICPAES 測定甘草中銅（Cu）、鎳（Ni）、錳（Mn）、鉛（Pb）和硒（Se）5種元素回收率、含量，并對測定結(jié)果進行比較，為ICP-AES測定藥材中多種共存微量元素，特別是氣化溫度偏低的Pb、Se等元素提供最佳的樣品前處理方法。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品 采集返青期、生長盛期、落葉期甘草，根齡為2年生。60℃烘箱干燥24 h，粉碎。每次采集45份，共計3次。將3次采集的甘草（首都醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院提供）混合為一種均勻樣品。

1.1.2 試劑 Ni、Cu、Pb、Mn、Se 標(biāo)準品（購自國家標(biāo)準物質(zhì)研制中心）；硝酸（HNO3）、高氯酸（HClO4）均為優(yōu)級純，過氧化氫（H2O2）分析純（購自北京化工廠），試驗前經(jīng)過純化處理用；Millipore 純凈水（18.2 Ω、25 ℃）。

1.1.3 儀器 日本島津ICPS-7000型高頻ICP-AES儀。測量條件：高頻頻率 40.68 MHz；高頻輸出功率：1.0 kW；冷卻氣：氬氣（Ar）8.0 L/min；等離子氣：Ar 0.60 L/min；載氣：Ar 0.60 L/min；吹掃氣：Ar 0.50 L/min；軸向觀察；進樣：同軸霧化器。檢測波長：λSe=196.026nm；λMn=257.610nm；λPb=220.51 nm；λCu=224.700 nm，λNi=231.604 nm；德國BergholMfWS-2微波消化系統(tǒng)；Mllipore純水裝置；江蘇DB-3型不銹鋼數(shù)顯電熱板；德國BSB-939-IR型酸蒸餾純化器。

1.2 方法

1.2.1 待測液制備

1.2.1.1 濕式消化法（方法1）準確稱取0.5 g樣品于50 mL 具塞三角瓶中，加入 10 mL 混酸（HNO3∶HClO4=4∶1），電熱板上40℃預(yù)消化30 min，待測樣品溶解后，加入濃HNO310 mL，電熱板上120℃加熱消化，消化液為無色透明狀后加入2 mL H2O2溶液進行趕酸，至白煙逸盡至近干為止。冷卻后，用1%HNO3少量多次溶解殘渣，轉(zhuǎn)移并定容至10 mL離心管中，同時按上述操作進行試劑空白試驗，制備液待測。

1.2.1.2 微波消解法（方法2）準確稱取0.5 g樣品，于石英消化罐中，加入 8 mL HNO3、2 mL H2O2、2 mL H2O，擰緊罐蓋，進行消解，裝好消化罐，設(shè)定壓力為450 W，微波消解程序：室溫→150℃（保持5 min）→200℃（保持15 min）→100℃（保持 15 min）。消解結(jié)束后，待冷卻至室溫取出罐體，將消化罐固定在防高溫的架子上，于紅外干燥箱中120℃進行趕酸近干，冷卻后用1%HNO3溶液溶解殘余物，轉(zhuǎn)移并定容至10 mL離心管中，同時進行試劑空白試驗，制備液待測。

1.2.1.3 高溫灰化法（方法3）準確稱取0.5 g樣品與瓷坩堝（經(jīng)凈化、干燥處理）中，加入3 mL濃HNO3，混勻，同時做試劑空白。電熱板上120℃進行碳化，碳化后的樣品及空白一并放入馬弗爐中500～600℃灰化6 h，待冷卻至常溫后取出，用1%HNO3溶液溶解，轉(zhuǎn)移定容至10 mL，混勻待測。

1.2.2 標(biāo)準工作曲線及樣品測定 配制多元素混合標(biāo)準溶液，Mn 標(biāo)準曲線濃度范圍 0～3 μg/mL、Pb 標(biāo)準曲線濃度范圍 0～0.1 μg/mL、Se 標(biāo)準曲線濃度范圍 0～0.3 μg/mL，Cu、Ni標(biāo)準曲線濃度范圍 0～0.5 μg/mL。將混合標(biāo)準溶液、樣品溶液和試劑空白溶液分別導(dǎo)入儀器測定 Cu、Mn、Pb、Se和 Ni的含量，用標(biāo)準曲線法定量。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS10.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以±s表示，采用方差分析，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 回收率 3種不同樣品處理方法看出，Cu、Ni、Mn元素測定值3種方法均有很高的回收率 99.46%～101.50%；與方法1和方法2比較，方法3對于具有汽化溫度較低的元素Pb、Se的回收率偏低。見表1。

2.2 元素含量測定結(jié)果 平行測定10份樣品，3種方法處理后各元素含量的均值進行比較。結(jié)果顯示，方法1與方法2處理后各元素含量比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；方法 3 處理后 Pb、Se 含量與方法 1、2 比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表 2。

表1 回收率測定結(jié)果

表2 3種方法處理后各元素測定值比較（±s，μg/g）

表2 3種方法處理后各元素測定值比較（±s，μg/g）

注：與方法 3 比較，aP＜0.05。

測定元素Cu Ni Pb Mn Se方法3 4.890 9±0.231 5 2.511 5±0.089 5 1.213 8±0.072 6a 25.080 0±1.720 0 0.678.1±0.031 9a方法1 方法2 4.800 5±0.245 2 2.463 8±0.067 1 1.209 1±0.004 8a 25.010 0±1.860 0 0.662 7±0.019 5a 4.729 2±0.183 6 2.427 8±0.058 1 0.802 1±0.090 4 24.880 0±1.070 0 0.463 6±0.022 5

3 討 論

實驗結(jié)果顯示，采用不同的前處理方法處理甘草樣品，同種元素的測定結(jié)果不同。與濕式消化法和微波消解法相比，高溫灰化法處理后樣品中Pb和Se的回收率明顯降低，甘草樣品中Pb、Se元素測定結(jié)果偏低。這可能與Pb和Se的物理性相關(guān)。高溫灰化法溫度為500～600℃，接近Pb的氣化溫度，超過Se氣化溫度。本實驗中濕式消化法使用的溫度在40～120℃，微波消解法程序升溫的最高溫度為200℃（低于Se、Pb元素的氣化溫度），Pb和Se回收率在95%以上，說明這2種方法基本不會造成Pb、Se元素損失。這是因為濕式消化法和微波消解法通常加入強酸或強氧化劑（HClO4、HNO3、H2O2），使樣品在較低的溫度下迅速消化，未造成Pb、Se元素損失。

綜上所述，濕式消化法和微波消解法處理甘草類樣品微量元素回收率均高于高溫灰化法。采用濕式消化或微波消解法處理樣品后用ICP-AES法測定甘草中Cu、Ni、Mn、Pb和Se元素含量，能得到滿意的結(jié)果。

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