微波消解原子吸收/原子熒光分光光度法測定卷柏中重金屬殘留

李彥超，周 寧，鄭曉珂

（1.河南省食品藥品檢驗所 國家藥品監督管理局中藥材及飲片質量控制重點實驗室，河南 鄭州 450018；2.河南中醫藥大學，河南 鄭州 450046）

卷柏為卷柏科植物卷柏Selaginella tamariscina(Beauv.) Spring 的干燥全草，有活血通經之功效，用于閉經經痛，癥瘕痞塊，跌撲損傷；卷柏炒炭后可化瘀止血；用于吐血、崩漏、便血、脫肛[1]。卷柏在中國傳統醫藥中應用廣泛，藥理研究[2-6]表明其還有細胞毒、抗微生物、抗炎、降血糖、保護血管內皮等作用。重金屬被人體吸收后易發生蓄積性毒性反應，是公認的對人體有害的微量元素。目前，檢測中藥中的重金屬已成為研究熱點。卷柏全草入藥，泥沙不易除凈，影響藥材質量，有必要對有害金屬元素進行研究。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

AAS-ZEEnit700原子吸收分光光度計（德國耶拿）；AFS-9530原子熒光光度計（北京吉天）；XR205SM-DR型分析天平（瑞士Precisa）；Pb空心陰極燈（德國耶拿）；AS-1型Cd和Cu空心陰極燈及AF-2型As和Hg空心陰極燈（北京有色金屬研究總院）；ETHOS A微波消解儀（意大利麥爾斯通）；ED16智能樣品處理器（北京萊伯泰科）；Milli-Q 超純水處理系統（Millipore）。

1.2 藥材與試劑

鉛（Pb）標準溶液（批號：211035050），鎘（Cd）標準溶液（批號：12062612），銅（Cu）標準溶液（批號：212075097），砷（As）標準溶液（批號：151035-2）和汞（Hg）標準溶液（批號：212075009）均購自國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院。卷柏藥材，經河南省食品藥品檢驗所李振國教授鑒定為卷柏科植物卷柏Selaginella tamariscina(Beauv.) Spring，照中國藥典2015年版一部檢驗均符合規定。65 %優級純硝酸（Merck公司），35 %過氧化氫水溶液（Alfa Aesar公司），優級純鹽酸，其他試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 元素測定條件[7-9]

采用對應的空心陰極燈，采用石墨爐原子吸收分光光度法測定Pb和Cd，采用火焰原子吸收分光光度法測定Cu，采用原子熒光分光光度法測定As和Hg，優選了波長、電流及狹縫寬度，見表1，2和3。

表1 石墨爐原子吸收分光光度計工作條件

表2 火焰原子吸收分光光度計工作條件

表3 原子熒光分光光度計工作條件

2.2 標準溶液的制備

分別精密吸取標示濃度為1000 mg/L的各標準物質溶液，配制成Pb濃度 5，10，20，30，40 μg/L，Cd濃度0.2，0.5，1.0，2.0，5.0 μg/L，Cu濃度200，400，600，800，1000 μg/L，As濃度2，4，6，8，10 μg/L，Hg濃度0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 μg/L的系列標準溶液。

2.3 供試品溶液的制備[7-9]

精密稱取供試品粗粉0.5 g，置微波消解罐內，加硝酸8 ml，搖勻使樣品充分浸沒，放置電熱板上，90 ℃加熱0.5 h，冷卻，再加2 ml過氧化氫，補酸至10 ml。將消解罐置微波消解儀中，按程序消解至無色透明為止。取出消解罐，加熱除去多余的氮氧化物。用去離子水轉入25 ml量瓶，并稀釋至刻度，搖勻，即得。同法同時制備空白溶液。

2.4 線性考察和方法檢出限

將配制的各元素標準溶液，按2.1項方法分別進樣測定，并對測定數據進行線性擬合。制備空白溶液20份，測定，求其標準偏差（SD），以3倍SD對應的質量或濃度計算檢出限[10-11]。結果：各元素標準溶液質量分數在一定范圍內與吸光度有良好的線性關系，結果見表4。

表4 各元素標準曲線及檢出限

2.5 精密度試驗

分別取20 μg/L Pb，1.0 μg/L Cd，400 μg/L Cu，4 μg/L As和0.4 μg/L Hg標準物質溶液，按照所選測試條件，連續測定6次，結果Pb、Cd、Cu、As和Hg吸光度的RSD值分別為2.22 %，2.35 %，1.79 %，1.16 %和2.32 %。

2.6 重復性試驗

取同一批次樣品6份，按供試品溶液制備方法制備并測定，結果Pb、Cd、Cu、As和Hg吸光度的RSD值分別為2.53 %，2.35 %，2.10 %，2.87 %和2.47 %。

2.7 穩定性試驗

取供試品溶液，分別于0，1，2，3，4，5，6 h測定，結果Pb、Cd、Cu、As和Hg吸光度的RSD值分別為2.42 %，2.35 %，2.22 %，1.96 %和2.80 %，表明供試品溶液在6 h內穩定。

2.8 加樣回收率試驗

精密稱取同一批次樣品3組，每組3份，每份0.5 g，分別加入低、中、高濃度的Pb、Cd、Cu、As和Hg的混合標準溶液，按2.3項方法制備加樣回收供試品溶液，分別測定并計算其加樣回收率，結果見表5。

表5 加樣回收率試驗結果（n=9）

2.9 含量測定

分別取各個批次的卷柏藥材各2份，按2.3項方法制備供試品溶液。按2.1項測試條件，檢測Pb、Cd、Cu、As和Hg含量，結果見表6。

表6 含量測定結果（n=2）

3 討論

元素測定時，一般先進行消解，使樣品中元素充分離子化之后再進行測定，常用的消解方式有微波消解法、凱氏燒瓶濕法消解、高溫爐濕法消解[9]。實驗中比較3種消解方法，凱氏燒瓶濕法消解用酸較多，且時間較長；高溫爐干法消解用時較長，500 ℃ 5～6 h灰化，對揮發性較強的汞損失明顯，因此選擇用酸較少，且時間相對較短的微波消解法，但是注意微波消解前一定要放置過夜或事先預消解。中國藥典2015年版采用原子吸收或等離子發射光譜質譜法測定As和Hg，而食品和化妝品多用原子熒光或者等離子發射光譜質譜法測定重金屬含量[7-8,12-13]；等離子發射光譜質譜法儀器成本及使用和維護成本較高；原子熒光分光光度法可使用國產儀器，維護成本均較低，性價比高，且操作簡便，不用添置附加設備，因此采用原子熒光光度計測定。

卷柏為全草入藥，全年可采收，除去須根和雜質，炮制方法為除去殘留須根及雜質，洗凈，切段，干燥。檢測過程中，曾檢測到Pb含量為百萬分之十二，遠高于藥典Pb百萬分之五的一般要求；As含量為百萬分之一點四七，接近于As不得超過百萬分之二的規定。仔細研究發現，藥材卷柏干燥后的皺縮里包含大量泥沙，干燥樣品時應先充分除去泥沙再進行干燥；炮制時，因卷柏主成分為黃酮類成分，易溶解于水，不能用水長時間清洗。因此最好先摔打樣品，充分除去泥沙，再進行清洗干燥。另外，因卷柏為全草入藥，泥沙不易除去干凈，影響藥材質量及重金屬易超標，因此可考慮制定藥材的灰分和酸不溶性灰分以控制泥沙含量。