六味地黄丸中痕量镉检测方案(原子荧光光谱)

蒸气发生-原子荧光光谱法测定 六味地黄丸中的痕量镉 杨东才 张文涛 宁冬青 （.国家中成药工程技术研究中心，辽宁 本溪 117004） 摘要：本文建立了原子荧光光谱法测定六味地黄丸中痕量镉。六味地黄丸经湿法消解后,以硫脲和钴离子溶液为还原催化剂，用原子荧光光谱法对其痕量镉进行测定；同时考察了载流为盐酸、硼氢化钾浓度及共存元素的干扰。本法线性范围为0.0~4.0ng/ml，线性相关系数大于0.999，最低检出浓度为0.014ng/ml，回收率均在80%以上。本法具有操作简单、灵敏度高、重现性好等优点，可作为检测六味地黄丸痕量镉的有效分析方法. 关键词：蒸气发生 原子荧光光谱法 六味地黄丸 镉 六味地黄丸由熟地黄、山茱萸、牡丹皮、山药、茯苓、泽泻6味中药组成。具有滋阴补肾的功能，主要用于头晕耳鸣，腰膝酸软，遗精盗汗等症状。是常见的中成药之一[1],目前国内外对中成药微量重金属含量限度的严格控制已引起有关部门的高度重视[2],为了确保用药的安全有效,应对中成药中的重金属含量进行测定。镉是具有蓄积性的有害元素，在中成药中的含量很低,因此必须采用灵敏度较高的分析方法。故我们采用蒸气发生—原子荧光光谱法对国内十个厂家生产的六味地黄丸样品中镉含量进行测定,结果表明本法操作简单、灵敏度高、重现性好。 1 实验部分 1.1 实验原理 中成药样品经硝酸消解后,溶液中加入硫脲和二价钴离子,在酸性条件下，可被还原剂硼氢化钾还原成镉的挥发性组分，以氩气为载气，将产生的镉的挥发性组分导入电热石英原子化器中进行原子化。在特制镉空心阴极灯的照射下，基态镉原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与被测液中的镉浓度成正比，从而进行定量分析。 1.2 仪器、试剂和样品 仪器:AF-610A原子荧光光谱仪(北京瑞利分析仪器公司)；Cd特种空心阴级灯（信息产业部电子第十二研究所）；Lab Tech 加热板；PW系列超纯水器(上海美雷环境科技有限公司)。 试剂:硝酸、盐酸为BV—Ⅲ级超净高纯试剂；硼氢化钾、高氯酸、硫脲均为分析纯；1mg/ml钴单元素标准溶液（GBW-08613）、1mg/ml镉单元素标准溶液（GBW-08612）、杨树叶GBW 07604(GSV-3)、茶树叶GBW08513均由国家标准物质中心提供；测定用水为超纯水（电阻率≥18兆）。 样品:市售的十个不同厂家生产的六味地黄丸。 1.3 实验步骤： 1.3.1 样品溶液的制备 精密称取样品0.5g，置于100ml消化容器中（锥形瓶），准确加入硝酸+高氯酸（4：1）混合酸10.0ml，均匀浸泡，放置过夜。次日，置于电加热板上加热消解，至消化液呈淡黄色或无色（如消解过程色泽较深，稍冷补加少量硝酸，继续消解），继续加热赶酸至消化液近干，取下，冷却至室温，用少量水转入25ml容量瓶，定容。同时做试剂空白。准确吸取上述溶液5.0ml，至25ml容量瓶中。依次加入浓盐酸0.5ml， 100g/L硫脲溶液2.5ml，25ug/ml的钴离子溶液1.0ml，用水稀释至刻度，摇匀，备测。同时做两份试剂空白。 1.3.2 标准系列溶液的配制 分别吸取镉标准使用液(50ng/ml)0.00、0.50、1.00、2.00、4.00ml于50ml容量瓶中,用少量水稀释后，加入浓盐酸1.0ml， 100g/L硫脲溶液5.0mL，25ug/ml钴离子溶液2.0mL，用去离子水定容至刻度，相当于镉浓度0.0，0.5，1.0，2.0，4.0ng/ml，摇匀，现用现配。 1.3.3 样品溶液的测定 按照本实验优化的仪器最佳的工作条件（见表1），对标准系列溶液进行测定，以荧光强度对溶液中镉浓度做工作曲线，然后上机测定试剂空白和样品。 表1 仪器最佳工作条件 参 数 数 值 参 数 数 值 PMT电压 240V 注入时间 22.0 s 灯电流 40 mA 原子化器高度 7mm 辅助阴极电流 0mA 原子化器温度 低温(冷原子法) 读数时间 17.0 s 载气流量 800mL/min 读数延时 3.0 s 进样体积 1.0 ml 测量方式 标准曲线法 分析信号 峰面积 硼氢化钾溶液 20g/L 盐酸载流 2%HCl（V/V） 2 结果与讨论 2.1 仪器工作条件的优化 2.1.1 灯电流和负高压的影响 本文考察了灯电流30~70mA、负高压230~270V时镉的荧光强度变化，结果见图1和图2，灯电流和负高压越大，灵敏度越高。但灯电流和负高压太高，稳定性差，噪声较大，还会使灯的使用寿命降低。在满足灵敏度要求的同时减少噪声，本实验采用主阴极电流40mA，负高压240V。 图1灯电流的影响 图2负高压的影响 2.1.2 载气（Ar）流量的选择 实验表明载气流量在700-900mL/min范围内变化时（见图3），荧光强度较大且稳定，大于900mL/min时荧光强度反而下降，这可能是由于较大载气流冲稀了镉原子蒸气，缩短了镉原子在光路上停留时间，降低了分析灵敏度。故本实验采用载气流量为800mL/min。 图3载气流量的影响 2.2 载流酸度的影响 在仪器的最佳使用条件下，对载流盐酸酸度进行考察，见图4所示载流HCl的浓度在2.0~4.0%，其荧光强度较强，本实验选择2.0%盐酸作为载流。 图4 载流酸度的影响 2.3 硼氢化钾浓度的选择 在仪器的最佳使用条件下，对硼氢化钾浓度进行考察，见图5所示：KBH4的浓度为20g/L时，Cd的荧光强度达到最高点且基本保持稳定，其浓度大于20g/L时，荧光强度反而减弱。KBH4的用量不足，氢化反应不完全，灵敏度低；KBH4用量过大，反应生成的氢气量太大，稀释原子蒸气，灵敏度也会下降，荧光强度就会减弱，重现性也变差，故本实验采用20g/L的KBH4溶液。 图5 KBH4浓度的影响 2.4 共存元素的干扰 选择中成药中含量较高且对本试验有影响的Cu和Pb做干扰实验，同时考察了能形成氢化物的As、Hg、Sb、Sn对本实验是否有干扰。结果表明在把镉含量为1ng/ml的样品溶液中稀释5倍后, As、Hg、Sb、Sn等元素均在600ng/ml以上, Cu的浓度≥200ng/ml，Pb的浓度≥50ng/ml时才对测定有干扰，中成药经过消解后配制成的供试品溶液中As、Hg、Sb、Sn远小于此浓度，铜和铅的浓度也很少高于此浓度,因此对Cd的测定基本无干扰. 2.5 线性范围及检出限 本法选择工作站中的“检出限测定”选项，对标准系列溶液进行测定，检出限为0.014ng/ml，在浓度0.0～4.0ng/ml范围内，以荧光强度对镉含量绘制标准工作曲线。其回归方程为：Y=0.0984X-22.90，相关系数r=0.9998，表明在此范围内线性关系良好。 2.6 精密度试验 标准溶液的精密度用2.0ng/ml的Cd标准溶液反复测定7次，平均值为662.0，荧光强度的相对标准偏差为1.96%。 2.7 标准物质检测结果 用国家标准物质杨树叶和茶树叶对方法学的准确性进行考察，结果见表2： 表 2 标准物质检测结果 标准物质 测定次数 标准值(ng/g) 测定值(ng/g) 杨树叶（GBW07604） 6 320±70 342.682 茶树叶(GBW08513) 6 23±4 26.182 2.8 重复性试验 取六味地黄丸样品四种(浓缩丸和大蜜丸各两种)各5份,每份约0.5g。用湿法消解进行处理,并按本文的仪器工作条件进行镉含量的测定,测得结果见表3: 表3 重复性试验结果 样品 镉含量 平均含量 (ng/g) RSD (%) ( ng/g ) 浓缩丸(1) 74.914 72.670 76.145 75.966 71.610 74.261 2.23 浓缩丸(2) 79.033 77.375 74.042 82.029 74.090 77.3144 3.59 大蜜丸(1) 91.837 95.406 95.133 88.965 94.348 93.134 2.39 大蜜丸(2) 87.456 90.120 91.814 86.093 99.975 91.092 4.88 2.9 回收率 取六味地黄丸样品大蜜丸(1)5份,每份约0.25g。 每份中加入20ng标准镉,用湿法消解进行处理,并按本文的仪器工作条件进行镉含量测定,计算其回收率见表4: 表4 回收率试验结果 样品量 (g) 样品中Cd量（ng） 加入Cd的量（ng） 测得总量（ng） 回收率（%） 平均回收率（%） RSD（%） 0.2500 23.358 20 43.863 102.52 101.86 3.72 0.2536 23.695 20 42.758 95.32 0.2518 23.526 20 43.374 99.24 0.2477 23.143 20 44.398 106.27 0.2486 23.227 20 44.415 105.94 2.10 样品测定 本实验对10种不同厂家六味地黄丸的镉含量进行了测定，其测定结果见表5： 表5 六味地黄丸中镉含量测定结果 样品 镉含量（ng/g） 样品 镉含量（ng/g） 浓缩丸(1) 74.261 大蜜丸(1) 93.134 浓缩丸(2) 77.314 大蜜丸(2) 91.092 浓缩丸(3) 36.372 大蜜丸(3) 58.812 浓缩丸(4) 60.179 大蜜丸(4) 73.456 浓缩丸(5) 64.888 大蜜丸(5) 70.866 3 结论 样品消解过程的残余酸，尤其是硝酸会严重抑制产生的荧光信号，造成信号峰中间部位的凹陷，乃至于双峰的现象。所以在样品消解过程中，应注意尽量将残余酸挥发赶尽，故我们在消解液中加入高氯酸来赶尽硝酸。转移后的样品溶液最好采用稀释后再测定的方法，以稀释残余酸，由于镉反应的酸度变化范围较窄，因此必须严格控制溶液酸度降低其干扰。本次实验中共选测的十个不同厂家生产的六味地黄丸,其测得结果均符合国家外经贸部《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》[3]。 参考文献 [1] 中华人民共和国药典(一部)[s].北京:化学工业出版社 [2] 田金改,石上梅. 原子荧光光谱法测定六味地黄丸中微量重金属砷、铅、汞的含量[J]. 药物分析杂志, 13(4):261,1993 [3] 中华人民共和国对外贸易经济合作部行业标准[S].药用植物及制剂进出口绿色行业标准Wm2-2001 PAGE 2