GF-AAS法測(cè)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(yàn)所，重慶 402160）

黃精是百合科黃精屬多年生植物，根據(jù)其葉序類型分為輪生葉和互生葉兩個(gè)類群，在《中華人民共和國(guó)藥典》2020年版一部（以下簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》）中規(guī)定黃精藥材來源于滇黃精、黃精、多花黃精的干燥根莖，根據(jù)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(qiáng)免疫力、抗氧化、抗炎抑菌、抗病毒、抗骨質(zhì)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(jià)值和藥用價(jià)值，在食用方面開發(fā)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(fā)和臨床配伍使用[4]。黃精生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，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(guó)藥典》新增了黃精重金屬及有害元素標(biāo)準(zhǔn)要求，規(guī)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(zhì)譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）對(duì)15個(gè)地區(qū)的黃精樣品重金屬含量進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉛、鎘、砷和銅符合《中國(guó)藥典》限值，但鉻在《中國(guó)藥典》中無限值規(guī)定，參考加拿大對(duì)草藥材和膳食補(bǔ)充劑原料中鉻的限值要求[6]，有14個(gè)地區(qū)黃精中鉻含量超過加拿大膳食補(bǔ)充劑原料限值；丁薪[7]用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）法對(duì)全國(guó)145批黃精及其產(chǎn)地土壤樣品進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分產(chǎn)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(bǔ)充劑原料限值；鉻主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻的形式存在，且可互相轉(zhuǎn)化，過量的三價(jià)鉻可損壞DNA，而六價(jià)鉻為致癌物，會(huì)損害肝、腎功能以及誘導(dǎo)基因突變[8]。因此，對(duì)黃精中鉻含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)非常有必要，因ICP-MS法檢測(cè)成本較高、操作復(fù)雜，本文采用微波消解法對(duì)黃精進(jìn)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(cè)定黃精中的鉻含量，為黃精中鉻含量的質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃精，產(chǎn)地重慶市；鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg·mL-1），中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，批號(hào)20061；硝酸（優(yōu)級(jí)純），德國(guó)默克公司，批號(hào)K50093756810。

1.2 儀器與設(shè)備

ICE3000型原子吸收分光光度計(jì)（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(guó)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(tǒng)，美國(guó)密理博公司；QUINTIX224-1CN型萬分之一電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 儀器工作參數(shù)

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

1.3.2 對(duì)照品溶液的制備

吸取1.0 mL鉻標(biāo)準(zhǔn)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(jí)稀釋得到10 μg·L-1的鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液；分析時(shí)由自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將1.3.2中的系列鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液注入石墨爐中，按1.3.1中的儀器工作參數(shù)上機(jī)測(cè)定。以測(cè)得的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值作為縱坐標(biāo)，鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度作為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間 15 min，保持10 min；由120 ℃爬升至160℃，爬升時(shí)間5 min，保持10 min；由160 ℃爬升至180 ℃，爬升時(shí)間5 min，保持20 min。消解程序結(jié)束，待冷卻后，轉(zhuǎn)移至趕酸器中，趕酸至2.0 mL左右，再次冷卻后，將消解液轉(zhuǎn)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(cè)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(shù)上機(jī)測(cè)定，計(jì)算得到供試品中鉻的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性關(guān)系及檢出限

測(cè)得系列鉻標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程y=0.029 42x+0.025 6，相關(guān)系數(shù)為0.999 0，斜率為0.029 42，結(jié)果表明鉻在0～10.0 μg·L-1與吸光度線性關(guān)系較好。按照LOD=3.3δ/S計(jì)算檢出限（δ為測(cè)定11次試劑空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，S為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率），得到檢出限為0.009 mg·kg-1；按照LOQ=10δ/S計(jì)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(yàn)

取同一濃度的鉻對(duì)照品溶液，平行測(cè)定6次，測(cè)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD值為2.50%，結(jié)果表明該方法的精密度較好。

2.3 重復(fù)性試驗(yàn)

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(cè)定黃精中鉻的含量，測(cè)得結(jié)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(jié)果表明該方法的重復(fù)性較好、結(jié)果穩(wěn)定。

2.4 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

取同一黃精樣品，加入適量鉻對(duì)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(jī)測(cè)定，計(jì)算加標(biāo)回收率，計(jì)算公式為

結(jié)果如表2所示，加標(biāo)回收率在96.2%～102.4%，平均加標(biāo)回收率為99.4%，RSD值為2.49%，表明此方法測(cè)定黃精中鉻的含量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

2.5 樣品測(cè)定

按上述方法對(duì)8個(gè)黃精樣品中鉻的含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表3所示。8個(gè)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(duì)草藥材規(guī)定的限值2.0 mg·kg-1。若作為保健食品膳食補(bǔ)充劑原料，則有1個(gè)樣品超過加拿大對(duì)膳食補(bǔ)充劑原料規(guī)定的限值0.2 mg·kg-1，2個(gè)樣品近似等于限值，其余5個(gè)樣品低于限值。因此，將黃精作為膳食補(bǔ)充劑原料時(shí)存在一定風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原料中鉻含量的監(jiān)測(cè)。

表2 加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果

表3 樣品測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

本文建立了GF-AAS法測(cè)定黃精中鉻含量的方法。采用微波消解法對(duì)黃精樣品進(jìn)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?qū)ⅫS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(guān)系較好、精密度高、結(jié)果穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、檢出限低且易操作，可為測(cè)定黃精中重金屬鉻的含量提供技術(shù)參考。