【www.tuzhexing.com--医学类】
作者：黄先飞，秦樊鑫，胡继伟，吴迪，严远志
【摘要】 目的 建立头花蓼中痕量砷的原子荧光分析方法。方法微波消解、氢化物发生原子荧光光谱法。结果线性范围0.002～0.120 mg/L,R=0.999 8，方法回收率为86.8%～109.6%,平均回收率101.7%，精密度RSD=1.7%，方法检出限0.040 mg/kg。结论该法具有简便、快速、安全、灵敏度高、精密度和准确度好等特点，可推广使用。
【关键词】 微波消解； 原子荧光； 头花蓼； 痕量砷
AbstractObjectiveTo establish a method for determination of trace arsenic in Poligonum capitatum with atomic fluorescent spectrometry.MethodsMicrowave digestion system and hydrogenation atomic fluorescent spectrometry were used in this paper.ResultsLinear range of the method was 0.002～0.120 mg/L, the recovery was 86.8～109.6%, the average recovery was 101.7% with RSD=1.7%. The determination limit of the method was 0.040 mg/kg.ConclusionThe method possesses the characteristics of convenience, safety, high sensitivity, good precision and accuracy, and it can be used for the determination of total arsenic in Chinese herb.
Key wordsMWS; AFS; Poligonum capitatum; Arsenic
头花蓼Poligonum capitatum Ham.ex D.Don为蓼科(Polygonaceae)植物，贵州苗族人民广泛用于治疗泌尿系统疾病，其对泌尿系统感染有独特疗效［1］，可以清热解毒、利尿通淋。论文学术科研网因此，可用于湿热蕴结，小便黄赤，淋漓涩痛之症和尿路感染。该药目前未发现不良反应，已被选为国家中药保护品种、2002年进入国家基本药物目录、2004年进入国家基本医疗保险目录。经过多年的应用，以该药为主要成分的热淋清颗粒以其稳定的疗效、较高的安全性、可靠的质量得到广大医生和患者的好评，享有很好的声誉［2］，有巨大的开发空间。砷是对人类和高等生物最具有危害的有毒元素之一, 人体摄入的砷部分随尿液排出，部分储于多巯基组织中［3］，如三价砷能抑制动物体内大多数酶的活性，影响蛋白质和酶正常的生理功能，使细胞代谢发生障碍，从而引起神经系统、肝脏、肾脏等重要器官发生病变［4］；五价砷对人体外周血淋巴细胞有明显的毒性效应，其主要作用机制为通过抑制bcl-2表达而诱发细胞凋亡［5］,危害极大。因此, 测定其中有害元素的含量是非常必要的。
目前砷的测定方法主要有原子吸收分光光度法(AAS)［6～9］、电感耦合等离子体-质谱联用法( ICP-M S)［10～12］、氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)［13,14］。其中AAS法灵敏度低，往往不能满足实际检测的需要。ICP-MS法虽然灵敏度高，检出限低，但其价格昂贵，很难普及。而使用HG-AFS法具有成本低，同时又能满足实际检测中的需要，因此，该法已逐渐成为植物、食品等的砷、汞含量检测的主流方法。
1 器材与方法
1.1 仪器和试剂
AF-640原子荧光光度计；砷空心阴极灯；GJ100-2密封式化验制样粉碎机；AL204电子天平；MWS-2 微波消解系统；Human Nex Power2000 型水纯化系统；实验所用试剂均为优级纯;纯氩: > 99.99%，As标准储备液：1 000 mg/L（国家标准物质研究中心研制），临用前配成 100.00 μg/L使用液。
1.2 仪器
工作条件MWS-2 微波消解系统工作程序（见表1）；原子荧光光度计工作条件是：元素：As；测量方式：标准曲线法；总电流(mA)：80 mA;进样方式：连续流动；主电流/辅助电流(mA)：60/20；读数方式：峰面积；负高压(V) )：290；延迟时间：1s；原子化器温度(℃)：200；读数时间：17s；载气流量(ml/min)：500；原子化方式：火焰法。表1 微波消解系统工作程序（略）
1.3 方法
样品于40℃下烘干，粉碎，称取样品0.1 g(精确到0.000 1 g )于微波消解罐中。加2 ml硝酸浸泡2～2.5 h，加1 ml过氧化氢（H2O2）用所设置程序微波消解，冷却后取出, 用5% 盐酸转移至50 ml容量瓶中，加5 ml还原剂（5%抗坏血酸+5%硫脲），摇匀放置40 min后用 5% 盐酸定容，同时做空白试样。
2 结果
2.1 条件优化
确定了反应介质和载流流速以后, 结合荧光信号强度与峰形，分别对仪器的主要工作参数: 负高压、载气流量、NaBH4 溶液浓度等进行了优化实验，得到了较为理想的结果，提高方法的灵敏度和准确度。
学术科研网
2.1.1 负高压的影响
负高压是加于光电倍增管两端的电压，其作用是将光信号转换成电信号，并通过放大电路将信号放大，其放大倍数与加在打拿板之间的电压有关。在一定范围内负高压与荧光信号强度成正比。 如图1所示，在其它条件不变的情况下，负高压越高，相同浓度的标准溶液所产生的荧光信号强度就越大，同时，灵敏度增加，标准与载流空白的荧光强度都增加，标准与载流空白的荧光强度的比值总体上有逐渐变大的趋势；从灵敏度角度看，应该选择较大的负高压，但负高压增大，仪器噪声会随之增加，峰形变差，同时会影响光电倍增管的寿命，因而在满足分析要求的情况下，不推荐选择过高的负高压，建议使用280到300 V之间。本文选用290 V。
2.1.2 载流液酸度的影响
氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)测定砷含量，其原理是五价砷先是被还原为三价砷，在酸性介质中，三价砷在硼氢化钠作用生成砷化氢蒸气，通过载气输送到原子化器中燃烧并原子化。孙建刚等［15］研究表明酸对氢化物的发生有一定的影响, 样品溶液要求有适宜的酸度。本文试验了1%～12% HCl对砷测定荧光值的影响(见图2)，从图2中可看到,随着载流酸度的增加，载流空白荧光强度逐渐增加，但砷标准溶液的荧光强度并无多大变化。砷标准与载流荧光强度的比值则逐渐减小，载流酸度应尽可能小，但当选用 1%的酸度时根本不能产生火焰。因此，本文推荐载流酸度选用2%。
2.1.3 载气选择
载气流量的大小直接影响测定的灵敏度和精密度, 流量太小, 产生的AsH3气体不能被迅速送入石英炉原子化器中, 致使氩氢焰中砷的瞬间原子密度较低,荧光信号较弱，同时出现拖尾现象; 如果载气流量太大, 待测元素气态原子在原子化器中停留时间短, 不能充分原子化, 并有稀释作用, 将使荧光信号减弱。本文试验了载气流量(200～700 ml/min)对砷标准溶液荧光强度的影响(如图3)，结果表明无论是载流空白荧光强度还是标准荧光强度均无多大变化，其比值变化也很小，结合峰型，选择载气为500 ml/min 为佳。
2.1.4 NaBH4溶液浓度的影响
在氢化物发生-原子荧光光谱法中, NaBH4的质量浓度直接影响氢化物的生成过程和氩氢焰的稳定性。当增加NaBH4的质量浓度时，氩氢焰增强，荧光信号增强，但测定的稳定性降低；随着NaBH4的质量浓度的降低，氩氢焰变小，减小了火焰对荧光信号的影响，但是过低浓度的NaBH4影响氢化物生成效率。本文试验了NaBH4溶液在0.2%～2.0%的浓度变化对砷标准溶液荧光强度的影响，结果如图4所示，当NaBH4在1.0% 时标准(4 μg/L砷)与载流空白均出现最大值，比值在0.5% 时最大, 本实验采用浓度为1.0%。
2.2 标准曲线的绘制
取As标准储备液（1 000.00 mg/L），逐级稀释到100.00 μg/L，配制浓度分别为0.00，2.00，4.00,8.00，10.00 μg/L的标准曲线。按本文选定的条件对其荧光强度进行测定。结果线性回归方程：Y = 207.747X + 2.894，线性相关系数R = 0.999 9。
2.3 检出限在选定的仪器参数和实验条件下，对方法检出限进行了考察。仪器检出限为0.08 μg/L,方法检出限为0.04 mg/kg。
2.4 方法
精密度实验以1号头花蓼样品为考查对象，同时称取5个平行样测定其含量，做方法精密度考察，相对标准偏差为1.7%。结果见表2。表2 方法精密度考察（略）
由表2可知，该1号头花蓼样品中 As的平均含量为1.055 mg/kg (置信度99%时置信区间：1.017～1.093 mg/kg), 精密度为RSD=1.7%。
2.5 样品加标回收率
称取1号头花蓼样品15个平行样，分别做高，中，低3个水平的回收率考查，即加入近似于样品本底值的0.5，1.0，1.5倍(50，100，150 ng)标准品。其结果见表3，其平均回收率为101.7%。表3 加标回收率实验（略）
2.6 样品的测定
通过以上方法对10个样品进行了检测, 其结果见表4。所采集样品中As的含量在0.42～3.35 mg/kg之间，仅有一个样品超过我国《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》（WM /T2 - 2004）限量指标2 mg/kg。表4 样品检测结果（略）
3 小结
本实验在样品前处理过程中采用了微波消解，使方法具有了快速、准确等特点，并对不同消解液（HNO3，HNO3-H2O2，HNO3-HCl，HNO3-HSO4）进行了比较，结果表明加2 ml HNO3 浸泡2～3 h后再加入1 ml H2O2，用所设定程序消解，能得到较好的效果。同时，对仪器的一些关键参数进行了优化，为原子荧光光谱法测定植物药材中的痕量砷含量提供了方法参考。
本文在采样过程中，得到了贵州师范大学生物技术与工程学院夏品华同学的帮助，在实验过程中得到了贵州师范大学分析测试中心老师帮助，在此一并至以诚挚的谢意。
【参考文献】
［1］张丽艳，杨玉琴，高言明，等. 贵州不同产地、不同物候期头花蓼中总黄酮的动态变化研究［J］.中国中药杂志,2003, 28(9): 889.
［2］李孟林，梁斌，姚强，等. 苗药-头花蓼研究综述［J］.中国医院用药评价与分析,2005, 5(6):383.
［3］Andrea Raab J. Feldmann. Arsenic speciation in hair extracts［J］.Anal Bioanal Chem, (2005) 381: 332.
［4］孟昭字，林洪，王爱青. 三价砷和五价砷对鱼类乙酰胆碱脂酶的体外抑制比较. 中国海洋大学学报,2005, 35(3)：471.
［5］李彩丽，魏虎来，易 娟,等. 三氧化二砷对淋巴细胞的毒性作用及机制研究［J］. 兰州大学学报(医学版),2006, 32(2): 4.
［6］鲁丹, 李海涛. 氢化物发生原子吸收光谱法测定化妆品中?［J］.环境与健康杂志, 1999,16 (4) :223.
［7］曹丽军. 保健食品中汞的微波消化法检测［J］.浙江预防医学,2002, 14 (10) : 80.
［8］高志贤，王红勇. 食品中总砷的简易检测方法研究［J］.中国公共卫生,2004 ,20 (7): 866.
［9］吴建国，陈信悦，孙延伟，等. 石墨炉原子吸收法测定石脑油中微量砷［J］.分析试验室，2006,25(10):49.
［10］戴京晶, 刘奋, 林奕芝，等. 电感耦合等离子体质谱法测定鱼翘中总汞的含量［J］.中国卫生检验杂志, 2001, 11 (2):149.
［11］Jian Zheng, Holger Hintelmann，Brian Dimock. Speciation of arsenic in water, sediment, and plants of the Moira watershed, Canada, using HPLC coupled to high resolution ICP-MS［J］.Anal Bioanal Chem, (2003) 377: 14.
［12］Alfredo Sanz-Medel. Maria Montes-Bayon. Trace element speciation by ICP-MS in large biomolecules and its potential for proteomics［J］.Anal Bioanal Chem,(2003) 377: 236.
［13］苑宝玲，傅明来，林清赞. 荧光法测定环境水中的痕量砷［J］.分析试验室,2000,19(6): 7.
［14］汪芸. 原子荧光光谱法测定中药材砷、汞的含量［J］.中药材, 2004, 27(12): 918.
［15］孙建刚，吴亚波，刘丽萍，等. 氢化物发生-原子荧光光谱法同时测 定纺织品中痕量砷和汞［J］.光谱实验室,2004, 21(6):1088.