原子荧光光谱法测定林下参中总砷与无机砷

朱琳，曾晓丹，高艳，张福胜

（吉林化工学院，吉林吉林132022）

原子荧光光谱法测定林下参中总砷与无机砷

朱琳，曾晓丹，高艳，张福胜*

（吉林化工学院，吉林吉林132022）

建立了氢化物原子荧光光谱法测定林下参不同部位中总砷与无机砷含量的分析方法，对仪器条件和反应条件进行了选择、优化。方法的检出限为0.31 ng/mL，回收率为90.50%～99.40%。

原子荧光光谱；总砷；无机参；林下参

林下参是中国特有药材，其药用历史悠久，在临床有着广泛的应用。我国最早的医学典籍《神农本草经》所记载的林下参具主补五脏、安精神、定魂魄、止惊悸、除阴气、名目、开心益智的功效［1］。

但中药材受其生长环境的污染以及药材种类自身的特点，对砷有很强的富集能力。砷在植物中的存在主要以有机砷为主，无机砷含量较低［1］。近代研究发现，砷的毒性在很大程度上依赖于其化学形态，元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，且无机砷对人体和生物都有剧毒，因此对无机砷含量测定方法的探索极为重要。中药材的重金属含量超标，直接影响中成药的质量和疗效。所以，解决好它们的重金属含量超标问题，是发展中药事业，使中药走向世界的一项极为重要的研究工作。

目前，用于重金属含量测定的方法有原子吸收光谱法（AAS）［2］、电感耦合等离子体发生光谱法/质谱法（ICP-AES/MS）［3］、原子荧光光谱法（AFS）［4］、高效液相色谱法（HPLC）［5］、离子色谱法（IC）［6］等。与其它分析技术相比，原子荧光光谱法（AFS）具有仪器结构简单、灵敏度高、气相干扰少和可多元素同时分析等优点。

本文利用原子荧光法测定长白山产林下参不同部位总砷和无机砷的含量，灵敏度高，线性好，检出限低，干扰少，结果令人满意。

1　材料与方法

1.1仪器和设备

双通道原子荧光分析仪：北京金索坤技术开发有限公司；As高性能空心阴极灯：北京金索坤技术开发有限公司；抗坏血酸（5.0%）-硫脲溶液（5.0%）混合液、KBH4（2.5%）-KOH（0.5%）溶液、盐酸溶液（1+1）、实验所用试剂除特殊规定外均为分析纯、实验用水为去离子水。

1.2仪器参数

光电倍增管负高压：255 V；灯电流：60 mA；载气流量：600 mL/min；屏蔽气流量：800 mL/min；载气：氩气（99.99%）；泵数：100 r/min。

1.3样品处理

1.3.1总砷的提取

称取粉碎样品0.500 0 g左右置于50 mL烧杯中，加入硝酸10 mL，放置在阴暗处12 h以上，同时做空白。缓慢加热硝解，保持微沸，并不断的补加硝酸。待溶液澄清透明，加入10 mL去离子水继续加热，蒸至溶液为2 mL～3mL冷却至室温，用去离子水将样品定容至20mL比色管中，母液备用。从中取出5mL样品，加入1.25mL盐酸，抗坏血酸（5.0%）-硫脲溶液（5.0%）混合液5 mL，去离子水定容至25mL，静置30min，进行测定。

1.3.2无机砷的提取

称取粉碎样品0.500 0 g左右于20 mL具塞比色管中，加（1+1）盐酸15 mL，摇匀，同时做空白。置于60℃水浴中加热18 h，其间多次振荡。取出样品冷却，脱脂棉过滤，母液备用。从母液中取出5 mL样品，加入抗坏血酸（5.0%）-硫脲溶液（5.0%）混合液5 mL，去离子水定容至25 mL，静置30 min，进行测定。

1.3.3标准曲线的绘制

分别吸取0.00，0.25，0.50，1.00，1.25，1.50 mL浓度为1.00 μg/mL As标准溶液于50 mL容量瓶中，然后在系列溶液中分别加入10 mL抗坏血酸（5.0%）-硫脲溶液（5.0%）混合液和2.5 mL HCl，用水定容，混匀，标准溶液中As的浓度为0.00、0.005、0.01、0.02、0.025、0.03 μg/mL，放置30 min后，按仪器工作条件进行测定，绘制标准曲线。

2　结果与分析

2.1光电倍增管负高压的影响

PMT负高压的高低与检出的荧光强度、背景信号水平有密切关系，在一定范围内PMT负高压越高，灵敏度越高，荧光信号越强，经试验表明负高压200 V～300 V时，灵敏度高且稳定性好。本实验采用255 V。

2.2灯电流对砷荧光强度的影响

使用砷标准操作液在灯电流为40 mA～70 mA之间测定荧光值，实验表明：在灯电流为60 mA时，灵敏度和重现度较好。

2.3载气流量和屏蔽气流量的选择

固定其他条件，载气流量从300mL/min～700mL/min测定荧光值，过高的流量会冲稀砷化氢的浓度，过低的浓度无法迅速将砷化氢带走。屏蔽气防止基态原子在原子化器中扩散，降低荧光强度，还具有改善火焰稳定性和提高荧光发射强度的作用。综合考虑，当载气流量在600 mL/min，屏蔽气流量在800 mL/min时能达到最佳效果。

2.4HCl浓度对As荧光强度的影响

测定了HCl浓度对As荧光强度的影响。实验结果表明：HCl浓度为10%时，砷荧光强度高，线性范围宽。

2.5KBH4浓度对As荧光强度的影响

实验结果表明，随着KBH4浓度的加大，荧光强度逐渐增大。在2.0%～3.0%浓度范围内时，荧光强度变化缓慢并趋于稳定。因此，本实验采用2.0%的硼氢化钾溶液。

2.6KOH浓度的选择

在配制KBH4溶液时需加入适量的KOH，以提高其稳定性，但KOH加得过多又会降低反应时的酸度。因此需选择合适浓度的KOH。实验采用0.5%浓度的KOH溶液。

2.7As原子的还原

本实验采用硫脲和抗坏血酸作为预还原剂。实验结果表明，As的荧光强度随着预还原剂浓度的增加而增大，在5%硫脲+5%抗坏血酸为预还原剂的浓度时荧光强度比较稳定，故选择5%硫脲+5%抗坏血酸为预还原剂的浓度。硫脲+抗坏血酸的另一个作用是消除或者减少共存元素的干扰。

2.8离子干扰实验

对可能存在的部分共存离子和可形成氢化物的部分离子进行了干扰实验。实验表明只有当干扰离子的量远远大于该元素的含量时，才会对测定产生干扰，而且它们对测定的干扰通过加入硫脲-抗坏血酸可基本消除。

3　样品测定

按照仪器上述工作参数测定校准曲线，线性良好，线性关系系数为0.999 2，线性方程：If=40 650C-1.916 7。对空白溶液连续测定20次，计算相对标准偏差，得检出限为0.31 ng/mL，满足要求。

表1　样品测定结果及加标回收测定结果Table 1The results of analysis and recovery test

4　结论

通过原子荧光光谱法测定林下参不同部位中的总砷与无机砷含量，建立了测定总砷与无机砷含量的分析方法。讨论了各种因素对测定的影响，优化了分析条件。方法的检出限为0.31 ng/mL。此方法快速、简便、准确且灵敏度高，用本方法测定样品达到满意结果。

［1］郑毅男．林下参人参皂苷分析［J］．吉林农业大学学报，2008，30（4）：486-491

［2］孙新民，王旗，牟稷征，等．湿式催化消解-原子吸收法测定玉红膏中汞含量［J］．中国中药杂志，2012，37（6）：744-745

［3］孙凤，邓丽霜，童红，等．电感耦合等离子体原子发射光谱法测定新疆洋葱籽中常量/微量元素［J］．分析科学学报，2013，29（1）：81-84

［4］曾晓丹，朱琳，王建刚．氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定中药材中砷和汞［J］．分析科学学报，2010，26（4）：478-480

［5］王欣，幸苑娜，陈泽勇，等．高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术测定玩具中痕量可迁移Cr（Ⅵ）［J］．分析化学，2013，41（1）：123-127

［6］叶艳清，马金晶，李银科，等．离子色谱法测定氰化浸出液中金、银、铜、铁、钴、镍和锌的含量［J］．理化检验（化学分册），2013，49（2）：161-163

Atomic Fluorescence Spectrometric Determination of Arsenic in Panax Ginseng

ZHU Lin，ZENG Xiao-dan，GAO Yan，ZHANG Fu-sheng*
（Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin 132022，Jilin，China）

Atomic fluorescence spectrometric method was applied to the determination of total arsenic and inorganic arsenic in Panax ginseng.Working conditions and chemical reaction are optimized.The detection limit was 0.31 ng/mL and recovery was in the range of 90.50%-99.40%.

atomic fluorescence spectrometry；total arsenic；inorganic arsenic；panax ginseng

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.13.023

2013-12-24

吉林省教育厅资助项目（2013321）

朱琳（1966—），女（汉），副教授，学士，研究方向：主要从事仪器分析的教学与科研工作。

张福胜（1963—），男（汉），教授，博士，研究方向：主要从事仪器分析的教学与科研工作。