光纖傳感共振瑞利散射熒光法測定新疆黃芪中痕量砷

布熱米古麗?買買提 邱殿光 劉峰

摘要[目的]利用光纖傳感共振瑞利散射熒光法測定中草藥黃芪中痕量砷。[方法]將黃芪進行前處理，采用氫化物發生—催化，結合光纖傳感，優化試驗條件，共振瑞利散射光譜法測定砷含量。[結果]最佳試驗條件為0.3 mol/L硫酸、0.9 mol/L NaBH4、0.2 mol/L NaBH4。方法學考察顯示，該方法的RSD為6.9%，回收率為96%～105%。[結論]該方法較簡單、易行、準確度高、穩定性好，值得推廣應用。

關鍵詞黃芪；砷；含量測定；光纖傳感共振瑞利散射熒光法

中圖分類號O657.39文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）05-0118-02

Abstract[Objective] The aim was to determine the trace arsenic in Radix Astragali by optical fiber-sensing resonance rayleigh scattering method.[Method] A.membranaceus was pretreated by hydride generation-catalysis，combined with optical fiber sensing，experimental conditions were optimized and arsenic content was determined by resonance rayleigh scattering spectroscopy.[Result] The best experimental conditions were 0.3 mol/L sulfuric acid，0.9 mol/L NaBH4 and 0.2 mol/L NaBH4.RSD was 6.9% and the recovery was between 96% -105%.[Conclusion] The method is simple，easy，accurate，stable and worthy of popularization and application.

Key wordsAstragalus membranaceus；Arsenic；Content determination；Fiberoptic resonance rayleigh scattering

作者簡介布熱米古麗·買買提（1984—），女，維吾爾族，新疆喀什人，藥師，碩士，從事臨床藥學研究。*通訊作者，主管藥師，從事臨床藥學研究。

收稿日期2017-01-14

黃芪（Astragalus membranaceus）是多年生草本豆科黃芪屬植物，分為膜莢黃芪[Astragalus membranaceus（Fisch） Bge.]和蒙古黃芪[Astragalus membranaceus（Fisch.）]。黃芪作為常用滋補中藥材始載于東漢《神農本草經》，迄今已有2 000多年的藥用歷史[1-2]。黃芪因其卓越的醫用保健價值而馳名，素有“補氣固表之圣藥”和“仙藥之品”之稱，是常用大宗藥材，具有補氣、固表、利水消腫、托毒生肌等功效，以黃芪為原料的中成藥達200多種，如十全大補丸、人參歸脾丸、安神養心丸、消渴丸等[2-4]。黃芪也是民間常用補品，其高蛋白、低脂肪、維生素（硫胺素、核黃素、煙酸）和礦質元素（硫、鐵、鉀、硒）等都是人體良好的營養源[4-6]。

蒙古黃芪多為人工栽培，膜莢黃芪則多為野生，主要分布于新疆和內蒙古東北部，且資源近枯竭，現在主要依賴人工栽培[7]。中藥產業的國際化和國家《中醫藥發展戰略規劃綱要（2016-2030年）》《中醫藥健康服務發展規劃》的發布實施，為國內的中醫藥產業發展指明了方向，并創造了難得的發展機遇[8]。黃芪是我國重要的出口創匯的傳統中藥材品種之一，野生資源越來越少，家種發展已成規模。近年來，我國南方一些省份大部分耕地由于過度開發利用，出現化肥、農藥污染嚴重、重金屬含量超標等問題，生產的藥材質量安全難以保證[9]。黃芪重金屬砷直接影響到藥材的質量和安全，建立一種快速、成本低的方法測定黃芪中砷含量是否超標，有利于農業種植黃芪中藥材走向國際化、高標準化。黃芪砷含量測定方法較多，其中光纖傳感法優勢突出[10-14]，但利用光纖傳感法測定黃芪砷含量鮮見報道。筆者應用光纖傳感法和共振瑞利散射光譜法測定黃芪中痕量砷。

1材料與方法

1.1試材以新疆兩大黃芪主產區（中部干旱風沙區、喀什地區）3年生的黃芪（供新疆醫科大學生藥教研室鑒定）為供試材料。砷標準品（國藥集團化學試劑有限公司），硝酸、硫酸、鹽酸為優級純，水為去離子水，其他試劑均為分析純。

1.2儀器光纖光譜儀（QE65000-ABS，CCD，USA Ocean Optics）；DXR smart拉曼光譜儀（美國Thermo公司）；光纖（200 μm×1 m，USA Ocean Optics）；軟件（SpectraSuite，USA Ocean Optics）；SK1200H超聲波反應器（梅特勒托利多儀器有限公司，工作頻率為59 kHz）； SY-550型石英亞沸蒸餾水器（江蘇晶玻儀器廠）；電感耦合等離子體光譜儀，型號TJA-IRIS-Advantage，該儀器為全譜直讀型，配有Cm固態檢測器。

1.3As （Ⅲ） 標準溶液及其他標準溶液稱取0.01 g NaAsO2溶于水中，轉入100 mL容量瓶，用水定容，得含砷57.6 mg/L （7.7×10-4 mol/L）的貯備液。5.0×10-4 mol/L硫酸高鈰[Ce（SO4）2]溶液：準確稱取0.020 2 g硫酸高鈰，加入5.6 mL 9.2 mol/L的硫酸，再加30 mL水，加熱充分溶解后，轉移到100 mL容量瓶中定容。同理配制9.2 mol/L硫酸、1.0 mmol/L KI溶液、0.95 mol/L NaBH4。

1.4黃芪前處理將黃芪切片，干燥，粉碎，過40目篩。精密稱取2 g樣品置于消解罐中，加10 mL硝酸、5 mL硫酸和5 mL鹽酸，小心搖動以使剛產生的氣體立刻釋出，常溫放置24 h后將罐密封放入微波系統中消解。消解程序：升溫至190 ℃（10 min），保持10 min，至少冷卻5 min后取出。冷卻至室溫，在通風櫥中打開消解罐，將樣品過濾至坩堝中，置于電熱板上加熱至120 ℃趕酸。趕酸后液體過0.45 μm濾膜，用2%稀硝酸定容至50 mL，待分析測定。

1.5砷含量測定方法將一定體積的As（Ⅲ）標準液加入反應瓶，用水定容至10 mL，加入300 μL 9.2 mol/L硫酸并混勻，蓋緊橡膠塞。往球形分液漏斗中加入15.0 mL 0.95 mol/L NaBH4溶液，氣體吸收瓶中依次加入600 μL 5.0×10-4 mol/L硫酸高鈰、120 μL 9.2 mol/L 硫酸、1.0 mL 5.0×10-5 mol/L 碘化鉀溶液，加水定容至5.0 mL，連接好裝置。打開超聲波裝置，定時5 min，同時緩慢打開分液漏斗的活塞，將NaBH4溶液加入反應瓶，使產生的砷化氫氣體通入吸收液中。反應完全后，將吸收液倒入具塞刻度試管中，靜置10 min。在熒光光譜儀上，測量353 nm處的熒光強度F；不加As測量空白值F0。計算ΔF=F-F0。

1.6數據分析采用SPSS統計軟件對試驗數據進行分析。

2結果與分析

2.1試驗條件的優化

2.1.1硫酸濃度對體系的影響。隨著硫酸濃度的升高，其ΔF也逐漸上升；當濃度為0.3 mol/L時，ΔF達到最大值；繼續增加硫酸濃度，ΔF 逐漸下降。故該試驗選擇0.3 mol/L的硫酸。

2.1.2NaBH4濃度對體系的影響。隨著NaBH4濃度的升高，其ΔF也逐漸上升；當濃度為0.9 mol/L時，ΔF達到最大值；繼續增加NaBH4濃度，ΔF逐漸下降。故該試驗選擇0.9 mol/L的NaBH4。

2.1.3KI濃度對體系的影響。隨著KI濃度的升高，其ΔF也逐漸上升；當濃度為0.2 mol/L時，ΔF達到最大值；繼續增加KI濃度，ΔF 逐漸下降。故該試驗選擇0.2 mol/L的NaBH4。

2.1.4金屬離子對砷測定干擾的影響。考察共存物質對RRS測定100 ng/mL As（Ⅲ）的影響發現，當相對誤差在±5%范圍內，100倍的Mg2+、Ca2+、Fe3+，50倍的Pb2+、Hg2+，10倍的Sb3+、Bi3+、Se4+和Te4+對測定As無干擾。

2.2方法學考察

2.2.1標準曲線的建立。將As （Ⅲ） 標準溶液分別配制為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mg/L，分別按“1.5”方法操作測定熒光強度，記錄并計算ΔF值。以ΔF值（y）為縱坐標、As （Ⅲ）溶液濃度（x）為橫坐標繪制標準曲線（圖1），得出線性回歸方程為

2.2.2體系穩定性。將0.15 mg/L的As （Ⅲ） 溶液作為樣品，測定其熒光強度，分別記錄在0、3、6、9、12、15 h的熒光強度，求得RSD為6.9%，表明該體系穩定性較好。

2.2.3加標回收率。將黃芪樣品溶液依次加入低、中、高3種標準品溶液中，平行測定3次。測定其回收率，回收率=（測得量-樣品量）/加標量×100%。從表1可以看出，黃芪溶液加標回收率為96%～105%，說明該方法含量測定準確性良好。

2.2.4含量測定。將前處理后的樣品黃芪溶液加入優化后的檢測體系中進行測定，將測得其ΔF值代入線性方程，計算其濃度，最終算出黃芪中砷含量為0.8 mg/kg，而國家安全標準中砷限量值為1.0 mg/kg，說明黃芪砷含量達標。

3小結與討論

將黃芪進行前處理，采用氫化物發生-催化，結合光纖傳感，優化試驗條件，共振瑞利散射光譜法測定砷含量，結果發現，最佳試驗條件為0.3 mol/L硫酸、0.9 mol/L NaBH4、0.2 mol/L NaBH4。方法學考察顯示，該方法的RSD為69%，回收率為96%～105%。表明該方法較簡單、易行、準確度高、穩定性好，值得推廣應用。

該試驗的方法前處理略有麻煩，但后期含量測定便攜、快速。研究簡單易行的前處理將是未來工作的方向。

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