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不同生长期施肥的柴胡中重金属含量的原子吸收光谱法测定
作者:刘 伟, 郭 蕾, 陈志红, 徐 倩    
作者单位:(河南中医学院 分析测试中心,河南 郑州 450008)

《时珍国医国药》 2010年 第8期

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       【摘要】 
       目的考察栽培柴胡药材的重金属含量情况。方法收集不同生长期施肥的柴胡,以原子吸收光谱法测定样品中的铅、镉、砷、汞和铜的含量。结果所有样品的铅、镉、砷、汞、铜的含量均未超出限量范围。结论该法快速、可靠,为柴胡重金属元素的测定提供了一种简便方法。
       【关键词】  柴胡; 重金属; 原子吸收光谱
       Determination of Heavy Metals in Radix Bupleuri with Different Fertilizers
       LIU Wei,
       GUO Lei,
       CHEN Zhihong,
       XU Qian
       ( Center of Analysis and Measurement, Henan College of TCM, Zhengzhou 450008,China)
       Abstract:ObjectiveTo investigate the contents of heavy metals in Radix Bupleuri.
       MethodsAtomic absorption spectroscopy was used to determine the contents of Pb,Cd,As,Hg,Cu in Radix Bupleuri with different fertilizers.
       ResultsThe contents of Pb, Cd, As, Hg and Cu in all of 23 samples were within the limitation.
       ConclusionThis method is rapid and reliable.It is a simple method for the determination of heavy elements in Radix Bupleuri.
       Key words:Radix Bupleuri; Heavymetal; Atomic absorption spectroscopy
       柴胡为伞形科植物柴胡Bupleurum chinese DC.的干燥根,是临床及制剂常用中药,具有和解表里、疏肝、升阳之功效,用于感冒发热, 寒热往来等症[1~3]。由于野生资源的匮乏,目前柴胡已大量引种栽植。本文收集了不同生长期施肥的23批柴胡,以原子吸收光谱法测定铅、镉、砷、汞、铜的含量,为柴胡药材的重金属控制提供参考依据,以期更好地控制柴胡质量。
       1 材料
       1.1 仪器与试剂AAnalyst 800原子吸收光谱仪(美国Perkin Elmer公司);Mars-5微波消解系统(美国CEM公司);METTLER AE240电子分析天平(德国梅特勒公司);Milli-Q超纯水发生器(美国密理博公司);铅、镉、铜空心阴极灯,砷,汞无极放电灯;1000 μg·ml-1的铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg) 、铜(Cu)标准液(国家有色金属及电子材料分析测试中心, 批号分别为:GSB04-1742-2004, GSB 04-1721-2004, GSB04-1714-2004,GSB04- 1729-2004,GSB04-1725-2004);氢氧化钠、硝酸(优级纯) 、30%过氧化氢(分析纯);硼氢化钠(光谱纯);硝酸镍、氯化钯、硝酸镁、磷酸二氢铵。
       1.2 样品种类m1,m2,m4,m5,m6,m7,mk,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,bk,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,sk〔苗期用m表示;拔节期用b表示;三期(苗期、拔节期、花期)同施用s表示;1,2,3...分别代表施肥种类:N、P、K、NP、NK、PK、NPK;k为空白对照〕。实验所用柴胡样品采自于河南省洛阳市嵩县顺势药业柴胡种植基地,以上样品经河南中医学院药学院董诚明教授鉴定为柴胡Bupleurum Chinese DC.的干燥根。
       2 方法与结果
       2.1 铅、镉、砷、汞、铜样品溶液制备精密称取过40目筛的柴胡粉末0.3 g,置于消解罐中,加入6 ml硝酸和1 ml 30%过氧化氢, 封盖后放入微波消解系统,同时做两份空白。选择3步梯度升温方式消解,5 min内由室温升至120 ℃,保持1 min;3 min内升至150℃,保持3 min;4 min内升至180℃,保持 25 min,然后逐渐冷却到室温,取出消解罐,冷却后转移至烧杯中,在电热板上赶酸至近干,用超纯水溶解并定容至50 ml,摇匀,作为试样溶液。
       2.2 对照品溶液的制备
       2.2.1 铅、砷、镉对照品溶液的配制精密量取Pb、As、Cd标准液(1 000 μg·ml-1)0.1 ml分别置于100 ml量瓶中,用0.5%HNO3溶液稀释至刻度。精密量取上述Pb、As溶液5 ml、Cd溶液1 ml分别置于100 ml量瓶中,用0.5% HNO3溶液稀释至刻度,得50 μg·L-1Pb、As对照品液和10 μg·L-1Cd对照溶液。
       2.2.2 汞对照品溶液的配制精密量取Hg标准液(1 000 μg·ml-1)0.1 ml于100 ml 量瓶中,用0.5%HNO3溶液稀释至刻度。精密量取上述溶液0.5,1,1.5 ml于100 ml量瓶中,用0.5%HNO3溶液稀释至刻度,即得浓度分别为5,10,15 μg·L-1的对照品溶液。
       2.2.3 铜对照品溶液的配制精密量取Cu标准液(1 000 μg·ml-1)0.05, 0.1, 0.2 ml于100 ml量瓶中,用0.5%HNO3溶液稀释至刻度,即得浓度分别为0.5, 1,2 μg·ml-1的对照品溶液。
       2.3 仪器工作参数的设定Pb、Cd、As采用石墨炉原子吸收法(GFAAS)测定,Hg用冷吸收法(HGAAS)测定,Cu用火焰原子吸收法(FAAS)测定,不同金属离子设定仪器的工作参数,具体见表1~3。 表1 GFAAS仪器工作参数表 表2 HGAAS仪器工作参数表 表3 FAAS仪器工作参数表
       2.4 精密度实验分别取Pb,Cd,As,Hg,Cu元素的标准液,按“2.3”项下的方法,连续测定5次,以吸收度计算RSD分别为0.65%,0.86%,1.05%,0.97%,1.12%,表明仪器精密度良好。
       2.5 线性范围实验分别移取一定量的标准溶液,在给定的光谱条件下,测定吸收度,以标准溶液浓度横坐标,吸收度为纵坐标绘制标准曲线,得回归方程。见表4。表4 各元素回归方程及相关系数
       2.6 重复性实验取同一批柴胡样品6份,每份约0.3 g,精密称定,按“2.1”项下的方法制备供试品溶液,测定含量的Pb,Cd,As,Hg,Cu的RSD为:1.0%,1.2%,0.9%,1.4%,1.3%。表明该方法可行,重复性好。
       2.7 加样回收率实验
       在已知含量的柴胡样品(取0.15 g,精密称定)中加入一定量的Pb,Cd,As,Hg,Cu标准溶液, 测定其回收率,回收率实验结果见表5。  表5 回收率实验结果
       2.8 含量测定不同施肥方法柴胡重金属含量检测结果见表6。表6 柴胡重金属含量测定结果
       3 讨论
       随着中药现代化的发展,人们越来越重视重金属含量对中药质量的影响,欧美等国多次修订了重金属限量标准[4]。2005年版《中国药典》收录了AAS、ICP-MS等先进手段检测重金属的方法,对丹参、黄芪等6味药材规定了Pb, Cd, Cu, As, Hg等5种重金属元素的限量。柴胡用药历史悠久,为临床和制剂常用中药,因此有必要对柴胡重金属进行含量测定,保证中药材质量安全。
       3.1 基体改进剂的影响Cd、As、Pb是低温元素,灰化温度过高易损失;灰化温度过低,基体灰化不尽,造成在石墨炉内产生分析元素原子与基体成分的时间重叠,背景吸收较大而干扰测定[5]。本实验参考相关文献资料和仪器的推荐条件,用硝酸镁和磷酸二氢铵作为Cd和Pb的基体改进剂可使灰化温度分别提高到500 ℃和850 ℃,使用硝酸镍为As的基体改进剂可使灰化温度提高到1200 ℃,并有效提高原子化温度,避免了背景吸收干扰,测定结果通过回收率的验证。
       3.2 硼氢化钠浓度的影响冷吸收法测定汞含量的反应中,硼氢化钠的浓度是影响氢化物反应的主要因素之一。硼氢化钠的浓度过高,剧烈反应产生大量氢气对汞原子有稀释作用,测定的灵敏度降低;硼氢化钠的浓度过低,反应不完全,亦会使测定灵敏度降低。参考相关文献资料并经过实验摸索,发现硼氢化钠浓度为3%时,汞的灵敏度最高。
       对23批不同生长期施肥方法的柴胡进行重金属含量检测,并参照《药用植物及制剂进出口行业绿色标准》中的重金属元素的限量标准:Pb≤5 μg·g-1,Cd≤300 ng·g-1,As≤2 μg·g-1,Hg≤200 ng·g-1,Cu≤20 μg·g-1,结果可知,所有柴胡样品的Pb、Cd、As、Hg、Cu含量均在标准范围内。
       柴胡空白样品(mk、bk、sk)的重金属含量和其他施肥样品重金属含量无明显差异,主要与当地环境、气候等有关,重金属含量和不同生长期施N、P、K肥无特定联系。
       【参考文献】
          [1] 国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京: 化学工业出版社,2005.
       
       [2] 吴征益.西藏植物志,3卷[M].北京:科学技术出版社,1986:445.
       
       [3] 李 芳.柴胡的药理研究进展[J].时珍国医国药,2004,15(2):120.
       
       [4] 付福友,李 敏,白志川.中药材重金属污染的原因和治理方法初探[J].世界科学技术-中医药现代化, 2003, 5 (4) : 69.
       
       [5] 成玉梅,孙鲜明,康业斌.灰化温度对测定植物样微量元素含量的影响[J].食品科学,2005,26(2):166.

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