便携式原子吸收光谱法测定茯苓中的铜铬铅镉

杨万清，高 英，范广宇，何绍攀，吴 曦

（1.四川大学化学学院，四川 成都 610064；2.四川大学分析测试中心，四川 成都 610064）

0 引 言

中药茯苓来源于多孔菌科真菌茯苓[poria cocos（Schw.）wolf]的菌核，由于种植环境和条件的影响，茯苓中往往含有铜、铅、镉等微量元素。这些元素与人体健康关系密切[1]，微量元素缺少或过多都可能导致疾病的发生，而要测定中药中的这些元素需要选用灵敏度高和选择性好的方法[2]并在实验室中完成。目前主要采用的方法有火焰原子吸收光谱法（FAAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、石墨炉电热原子吸收光谱分析法（GF-ETAAS）等，而这些仪器目前都还不适合在野外现场对这类样品进行分析检测。如果想要在野外采摘现场就大致知道样品中微量元素的含量，还需要更加小型便携的仪器来完成测定任务。

该实验室近年来发展的钨丝电热原子吸收光谱仪是以钨丝为原子化器，电荷耦合器件（charge coupled device，CCD）为检测器[3]，实现了原子吸收光谱仪的低能耗、小型化[4-5]。该文利用实验室与北京瑞利公司联合开发生产的商品化便携式钨丝电热原子吸收光谱仪测定了茯苓中铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）和镉（Cd）的含量，为今后野外、现场分析中药或植物中微量元素提供了可能。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

便携式钨丝电热原子吸收光谱仪（北京瑞利分析仪器公司提供）；SPGH-300型高纯氢气发生器（北京中亚气体仪器研究所）；Cu、Pb空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；Cr、Cd空心阴极灯（北京利飞光学仪器有限责任公司）；试剂为分析纯及以上级别；实验用水为18.2MΩ·cm的去离子水；Cu（GBW 08615）、Pb（GBW 08619）、Cr（GBW（E）080257）、Cd（GSB 62040-90）标准溶液用去离子水逐级稀释备用；样品为市售伏苓。

1.2 样品处理

将于105℃（3h）烘干后的茯苓放入粉碎器中粉碎后过60目筛，用分析天平准确称取茯苓样品1.00g于消解罐中，分别加10mL 65%的硝酸和2mL 30%的过氧化氢，浸泡30min后于微波炉中密闭消解。消解程序：低火10min，中低火5min，中火5min，中高火2min[6]。自然冷却后取出开罐，将消解液转移至聚四氟乙烯烧杯中，在电热板上赶尽残酸，然后转移至25mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度待测。为消除试剂影响，同时做空白试验。

2 结果与讨论

2.1 仪器工作条件的优化

钨丝电热原子吸收光谱仪采用氢气和氩气（H2/Ar）作为载气，原子化器高度由一个带有刻度的转盘控制，钨丝升温程序类似于石墨炉原子吸收，包括干燥、灰化、冷却、原子化和净化5个阶段[7]。通过实验优化了载气流速，结果见图1，H2流速为300 mL/min、Ar流速为 700 mL/min 时 10 μg/L 的 Cd标准溶液的信号强度和稳定性相对最佳。原子化器高度对信号强度也有较大影响，优化了原子化器高度的结果见图2，当转盘刻度为160mm时10μg/L的Cd标准溶液的信号强度和稳定性相对最佳。仪器其他条件的优化结果及工作参数见表1。

图1 载气流速的优化（Cd:10μg/L，进样量为10μL）

图2 原子化器高度的优化（Cd:10μg/L，进样量为10μL）

表1 钨丝电热原子吸收光谱仪工作条件

2.2 校正曲线

Cu、Cr、Pb和Cd的标准工作溶液分别进样10μL，在优化条件下考察了方法的线性范围、检出限、相关系数及精密度，结果如表2所示。

表2 回归方程及相关系数

2.3 样品分析结果

将消解的伏苓样品用微量进样器直接进样，进样量为10 μL，用钨丝电热原子吸收仪进行测定，并对被分析样品进行加标回收试验，分析结果如表3所示。结果表明，各元素回收率在97.4%～104%之间，相对标准偏差在1.2%～3.7%之间，表明该方法具有良好的精密度和准确度。

表3 方法的精密度及回收率

茯苓中Cu含量相对较高，而Cr、Pb和Cd含量相对较低。结果表明，所测茯苓样品中有害元素Pb和Cd含量均符合我国WM2-2001《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》（Pb＜5 μg/g，Cd＜0.3 μg/g）的要求[8]。

3 结束语

研究结果表明，以钨丝作原子化器的便携式钨丝电热原子吸收光谱仪可用于中药茯苓样品中Cu、Cr、Pb、Cd元素的测定。该方法线性关系良好，灵敏度、准确度高，并且简便、快捷、廉价。如果配有可用车载电源的小功率微波消解炉，今后便携式钨丝电热原子吸收光谱仪对野外现场样品处理后微量元素分析就将成为可能。

[1] 王根志，王秋霞.微量元素与人体健康[J].微量元素与健康研究，2004，21（2）：54-56.

[2] 陈浩，梁沛，胡斌，等.电感耦合等离子体原子发射光谱/质谱法在中药微量元素及形态分析中的应用[J].光谱学与光谱分析，2002，22（6）：1019-1024.

[3]何绍攀，范广宇，蒋小明，等.钨丝电热原子吸收光谱分析法测定痕量锌[J].分析化学，2010，38（5）：707-710.

[4] Hou X D，Bradley T J.Field instrumentation in atomic pectroscopy[J].Micro-chemical Journal，2000，66（1-3）：115-145.

[5] Hou X D，Bradley T J.Determination of selenium by tungsten coil atomic absorption spectrometry using iridium as a permanent chemical modifier[J].Spectrochimica Acta Part B：Atomic spectroscopy，2001，56（2）：203-214.

[6] 吴莉，胡明芬.ICP-MS法测定中成药中微量砷铅镉和汞[J].化学研究与应用，2005，17（4）：525-526.

[7] 温晓东，吴鹏，何艺桦，等.便携式钨丝电热原子吸收光谱仪测定水样中铜、铬、铅和镉[J].分析化学，2009，37（5）：772-775.

[8]WM2—2001药用植物及制剂进出口绿色行业标准[S].北京：中国标准出版社，2001.