石墨爐原子吸收光譜法測定鐵皮石斛中鎘的含量

周鴦鴦 王佳裕

摘 要：本研究建立了采用原子吸收法測定鐵皮石斛中鎘的方法，介紹了試驗條件的準備、樣品前處理及上機檢測等方法，以期從痕量層面為鐵皮石斛用藥的安全性提供一點參考

關鍵詞： 鐵皮石斛 ；鎘；原子吸收 ；濕法消解

鐵皮石斛 Dendrobium officinale Kimura et Migo 為蘭科石斛屬植物，是我國傳統名貴藥材，可補腎積精、養胃陰、益氣力。近年來，以鐵皮石斛為原料的保健食品更是越來越多。由于野生鐵皮石斛的自然繁殖能力低、生長緩慢，目前已十分稀少。當今市場上流通的鐵皮石斛，主要來自人工栽培。許多微量元素與藥效存在密切關系，而重金屬元素含量是衡量中藥材質量優劣的重要指標。鎘對人體有害，它除干擾銅、鋅和鈷的代謝外，還可引起“骨疼病”及腎功能失調[2，3]。因此，國際上對中藥材重金屬的安全性也越來越重視。本試驗利用原子吸收光譜法，對采于江西省德興市大目源的鐵皮石斛建立了重金屬鎘（Cd）含量測定方法，以期從微量元素層面評價鐵皮石斛用藥的安全性。

一、儀器與試劑材料

儀器：TAS-990型原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司，附鎘空心陰極燈、GF-990石墨爐、自動控溫冷卻水循環裝置），小型粉碎機，電子天平，萊伯泰科EH20A PLUS電熱板。

試劑材料：Cd單元素標準溶液（國家有色金屬及電子材料分析試劑中心，濃度為1000ug/mL）；硝酸，高氯酸均為優級純，磷酸二氫胺；實驗用水為高純水；所有玻璃器皿稀酸浸泡后用高純水清洗干凈晾干；新鮮鐵皮石斛。

二、試劑配制

1.硝酸溶液（1%）：取10.0mL硝酸加入100mL水中，稀釋至1000mL。

2.硝酸-高氯酸混合溶液（9+1）：取9份硝酸與1份高氯酸混合。

3.基體改進劑—磷酸二氫胺（10g/L）：稱取10.0g磷酸二氫胺，用100mL硝酸溶液（1%）溶解后定量移入1000mL容量瓶，用硝酸溶液（1%）定容至刻度。

三、標準溶液配制

1.鎘標準中間液：吸取鎘標準儲備液1.0mL于100mL容量瓶中，用硝酸溶液（1%）定容至刻度得到10ug/mL鎘標準中間液①，同理得到0.1ug/mL鎘標準中間液②。

2.鎘標準曲線工作液：準確吸取鎘標準中間液②0mL、0.5mL、1mL、2mL、3mL于100mL容量瓶中，用硝酸溶液（1%）定容至刻度，即得到含鎘量分別為0ng/mL、0.5ng/mL、1ng/mL、2 ng/mL、3 ng/mL的標準系列溶液。

四、實驗分析步驟

1.試樣制備

把隨機采來的樣品清洗干凈晾干后，用粉碎機勻漿好或研磨成勻漿，存儲于潔凈的塑料瓶中，并做好標記，于-16℃～-18℃冰箱中保存備用。

2.試樣濕式消解

在電子天平上稱取鐵皮石斛葉①1.00g，鐵皮石斛葉②1.01g， 鐵皮石斛莖①1.01g，鐵皮石斛莖②1.02g分別放入貼好標簽的三角錐形瓶中，加入10mL混酸（硝酸：高氯酸=9：1）蓋上三角漏斗浸泡過夜；在通風櫥內，將錐形瓶放置已預熱好的電熱板上加熱消解，蒸發過程中應該及時補加濃硝酸直到白煙散盡、液體呈純色；消解完成冷卻后將消化液洗入10mL 容量瓶，用少量硝酸溶液（1%）洗滌錐形瓶3次，洗液合并于容量瓶并用硝酸溶液（1%）定容至刻度，混勻備用；同一操作做空白試驗。

3.上機檢測

（1）儀器參考條件。

將TAS-990型原子吸收分光光度計調至最佳狀態，測定參考條件如下：

波長228.8nm，狹縫0.2nm-1.0nm，燈電流2mA-10mA，干燥溫度120℃，干燥時間20s；灰化溫度450℃，灰化時間20 s；原子化溫度2000℃，原子化時間3 s；背景校正為氘燈。

（2） 標準曲線的制作。

將標準曲線工作液按濃度由低到高的順序各取10uL加5uL基體改進劑注入石墨爐，測其吸光度值，得到以標準曲線工作液的濃度為橫坐標，相應的吸光度值為縱坐標的標準曲線圖。標準系列溶液不少于5個點的不同濃度的鎘標準溶液，相關系數不應小于0.995。如下圖：

（3） 試樣溶液的測定。

在相同實驗條件下，吸取樣品消化液10uL加5uL基體改進劑注入石墨爐，測其吸光度值。樣品平行測定兩次，測定結果如下：

4.計算公式及結果

鐵皮石斛中鎘含量的計算：X=（（c_1-c_0）×V）/（m×1000） 其中 m為樣品稱樣量，單位為克（g）；X為試樣中鎘的含量，單位為毫克每千克（mg/kg）；1000為換算系數；C1為測定樣液中鎘的含量，單位為納克每毫升（ng/mL）；C0為空白液中鎘的含量，單位為納克每毫升（ng/mL）；V為樣品消化液的定容總體積，單位為毫升（mL）。

五、討論

1.濕發消解法的選擇

濕發消解法具有有機物分解速度快，所用時間短優點；同時由于加熱溫度較干法低，故可減少金屬揮發逸散的損失，容器吸留也少。但常產生大量有害氣體；消化初期，易產生大量泡沫外溢；試劑用量較大，空白值偏高，因此需要空白對照試驗。

2.空白試驗

此次鐵皮石斛重金屬試驗屬于痕量分析范疇，試劑及環境中鎘元素的存在均可能對試驗結果造成很大影響，因此測定時要進行空白試驗，以消除干擾，保證分析結果準確可靠。所用器皿稀酸浸泡后用水清洗干凈晾干，試劑及水應為高純，儀器操作規范。

3.基體改進劑的選擇

經過查閱資料及試驗，選擇磷酸二氫胺（10g/L）作為基體改進劑可提高鎘最高灰化溫度，從而在原子化階段前有效地清除復雜的基體干擾成分，使測定結果更為可靠、準確。

本試驗中所用樣品均采自同一地點、同一時間，通過石墨爐原子吸收光譜法實驗測定出樣品RSD在0-20%區間。根據公式計算得出本次實驗中鐵皮石斛葉和莖中鎘的平均含量為0.0082mg/kg小于0.3 mg/kg符合中國藥典限量值，加標0.1ug/ml分別0.4mL、1mL測得回收率95.19%、90.82%。因此實驗數據準確，可比性較強，為鐵皮石斛的開發利用提供一點參考。

參考文獻：

[1] 王萬成，柳 敏.Qu ECh ERS-氣相色譜分析鐵皮石斛中的6種有機磷農藥殘留[J].實驗研究，2017，12：70-71.

[2] 董德明，李 魚，花修藝，等. pH對濕地水環境中生物膜吸附鉛和鎘的影響[J].吉林大學學報（理學版）， 2002， 40（3）： 303-307.

[3] 丁健華，廖振環，王 雷，等.石墨爐原子吸收光譜法測定中藥漏蘆中微量鎘的研究[J].光譜學與光譜分析， 2001， 21（4）：552-554.