*

(1.廣東省測(cè)試分析研究所，廣東省化學(xué)危害應(yīng)急檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510070；2.中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，廣州 510080)

1 引言

目前我國(guó)中藥出口已至全球近200個(gè)國(guó)家和地區(qū)，隨著中藥國(guó)際化步伐的加快，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注中藥中重金屬(主要為鉛、汞、銅、砷、鎘等)的超標(biāo)問(wèn)題[1]，準(zhǔn)確定量中藥中重金屬含量是保障人民有效用藥安全和中藥國(guó)際化的基礎(chǔ)[2-4]。汞是環(huán)境中毒性最強(qiáng)的金屬元素之一，可以在植物體內(nèi)蓄積，經(jīng)藥用途徑被人體吸收，將不可逆地永久沉積到骨骼中，對(duì)健康造成極大威脅，主要危及中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和腎臟，對(duì)呼吸系統(tǒng)、皮膚、血液及眼睛也有不利影響[5,6]，因此我國(guó)對(duì)中藥中汞的限量有嚴(yán)格明確的標(biāo)準(zhǔn)[7]。南藥是中藥的重要組成部分，傳統(tǒng)上是指廣東、廣西、福建南部、臺(tái)灣、云南等地區(qū)所產(chǎn)的地道藥材[8]，據(jù)資料可查的南藥有120種之多[9]。砂仁、佛手、巴戟天、穿心蓮、廣藿香是臨床常用藥物和南藥的主要品種，由于其需求量大，在生產(chǎn)加工過(guò)程中快速、準(zhǔn)確測(cè)定其中汞的含量對(duì)這些南藥的質(zhì)量監(jiān)控和人體健康具有重要的意義。

目前測(cè)定中藥中總汞常用的分析方法主要有冷原子吸收光譜法、原子熒光法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法[10-13]，這幾種方法都必須對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的前處理，消解過(guò)程中易產(chǎn)生消解不完全和揮發(fā)造成汞損失，從而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

熱解-塞曼原子吸收光譜法是利用塞曼效應(yīng)在光學(xué)角度對(duì)雜質(zhì)信號(hào)進(jìn)行背景校正，再結(jié)合熱解技術(shù)可以直接測(cè)定固體樣品中的汞，無(wú)需前處理，且方法準(zhǔn)確可靠，近來(lái)在固體樣品中汞的快速分析得到了應(yīng)用[14-19]。本研究采用熱解塞曼原子吸收光譜法直接測(cè)定南藥中的總汞含量，并與微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定結(jié)果比對(duì)，考察了幾種特色南藥中汞的含量。與常規(guī)藥材中汞的分析方法相比，該方法避免了樣品在前處理過(guò)程中汞元素?fù)p失或污染，具有準(zhǔn)確可靠，靈敏度高，操作便捷、樣品量少等優(yōu)點(diǎn)，在南藥中總汞含量的快速分析中具有較好實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

Lumex RA-915+汞分析儀及PYRO-915+配件(俄羅斯Lumex分析儀器公司)；冷凍干燥機(jī)(FD-80，北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)；粉碎機(jī)(AUX HX-390，奧克斯集團(tuán)有限公司)。汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg·mL-1，國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院)；桃葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW 08501，中國(guó)科學(xué)院環(huán)境化學(xué)所)；人參標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW 10027，地球物理地球化學(xué)勘查研究所)；黃芪標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW 10028，地球物理地球化學(xué)勘查研究所)；硝酸(優(yōu)級(jí)純)；高純水。

2.2 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)所用巴戟天(BJT)、廣藿香(GHX)、橘紅(JH)、高良姜(GLJ)、蒲公英(PGY)、檳榔(BL)、陳皮(CP)、砂仁(SR)等南藥購(gòu)自廣州市面藥店。藥材樣品平鋪于大蒸發(fā)皿上，放入冷凍干燥機(jī)冷凍干燥后，用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎。后過(guò)60目篩，混勻置于干燥器中保存。同時(shí)開(kāi)啟分析儀主機(jī)和熱解裝置，選擇“Mode1”模式，分析條件：氣體流速為0.8～1.2 L·min-1；熱處理室第一室溫度680～740℃，預(yù)熱20 ～30 min，待儀器基線噪音的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD<2%。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)汞溶液適量，用體積分?jǐn)?shù)為5%的硝酸溶液制成每升含汞0、0.01、0.02、0.03、0.05、0.10、0.15 mg的標(biāo)準(zhǔn)溶液。按濃度從低到高順序，吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液100 μL于樣品舟中，按選定的工作條件進(jìn)行測(cè)定。儀器自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.4 樣品的測(cè)定

儀器穩(wěn)定后，稱取0.010～0.20 g樣品粉末于樣品舟中，將裝有一定量樣品的石英舟放入熱分解室進(jìn)行測(cè)定。在測(cè)汞儀數(shù)據(jù)分析軟件中輸入樣品稱樣量，按設(shè)定的分析條件進(jìn)行分析，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線法直接獲得樣品中汞的含量。

3 結(jié)果與討論

3.1 熱解模式的選擇

該方法是在塞曼原子吸收光譜法的基礎(chǔ)上應(yīng)用了高頻調(diào)制偏振光技術(shù)，通過(guò)背景校正原子吸收消除了背景吸收對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，提高了檢測(cè)的靈敏度。樣品進(jìn)入熱解析一室，利用電熱解技術(shù)加熱分解樣品，并且將樣品中所有形態(tài)的汞均轉(zhuǎn)化為氣態(tài)汞元素單質(zhì)。所有的氣態(tài)產(chǎn)物再被載氣(環(huán)境空氣)運(yùn)送到熱解析二室，在此汞化合物被完全分解。方法原理如圖1所示。熱解析室主要作用為熱分解待測(cè)樣品，使樣品中的汞釋放出來(lái)，具體模式見(jiàn)表1。為試驗(yàn)熱解方式對(duì)南藥樣品中汞的釋放的影響，分別稱取一定量的南藥樣品、桃葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、人參標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、螺旋藻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、黃芪標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，采用表1中的8種熱解模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，對(duì)于低含量汞的樣品(絕對(duì)汞量為0～15 ng)，增加空氣流速至3.5 L·min-1時(shí)，可加快汞的釋放，測(cè)定誤差大；如果樣品中的絕對(duì)汞量達(dá)到3000 ng 時(shí)，空氣流速不宜超過(guò)1.2 L·min-1，否則會(huì)使信號(hào)過(guò)飽和而造成測(cè)量結(jié)果偏低；如果空氣流速低于0.8 L·min-1，會(huì)使汞釋放過(guò)慢致使測(cè)量時(shí)間變長(zhǎng)。

加大測(cè)汞儀的蒸發(fā)溫度可加快被測(cè)樣品中汞的釋放，但蒸發(fā)溫度需根據(jù)汞在樣品中的形態(tài)進(jìn)行選擇。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，中藥中汞主要為絡(luò)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)[20]，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果Mode1模式下，蒸發(fā)溫度680～740℃時(shí)，樣本中汞幾乎被完全蒸發(fā)出，加標(biāo)回收率在95%以上。蒸發(fā)溫度較低時(shí)測(cè)定，測(cè)定時(shí)間延長(zhǎng)，相對(duì)誤差增加。

圖1 電熱解-塞曼原子吸收法測(cè)定原理圖

運(yùn)行模式氣體流速(L·min-1)蒸發(fā)溫度(℃)建議樣品10.8～1.2680～740土壤、沉積物、礦石、煤炭、食品20.8～1.2520～580土壤、水溶液、食品30.8～1.2370～430食品、水溶液40.8～1.2170～230含弱結(jié)合形式汞的樣品52.5～3.5560～620土壤、沉積物、高汞含量的礦物(>5μg/g)60.8～1.2300～400汽油、煤油、石腦油70.8～1.2350～450石腦油、原油82.5～3.5500～580高汞含量的樣品

注：熱處理室的第二室(補(bǔ)燃室)溫度為600～770℃。分析單元的溫度為680～730℃ (Mode 5和Mode 8為610～670℃)。

3.2 線性范圍、檢出限及定量限

按照低濃度到高濃度的順序，用移液器精確吸取汞標(biāo)準(zhǔn)工作溶液100μL于進(jìn)樣舟中，依次進(jìn)行測(cè)定。獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線為：

Y=130.16X-2.2748，r2=0.9999

其中X為標(biāo)準(zhǔn)溶液中汞的含量，單位為ng，Y為測(cè)定信號(hào)強(qiáng)度，曲線的線性范圍為0～15 ng。采用本方法在空白樣品中加標(biāo)，測(cè)定的吸光度值達(dá)到3倍信噪比時(shí)(3S0)，對(duì)應(yīng)的加標(biāo)濃度為檢出限；達(dá)到10倍信噪比時(shí)，對(duì)應(yīng)的加標(biāo)濃度為定量限。當(dāng)稱樣量為0.1 g時(shí)，檢出限為0.96 μg·kg-1，定量限為3.18 μg·kg-1。

3.3 準(zhǔn)確度與精密度

選用桃葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 08501、人參標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 10027、螺旋藻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 10025、黃芪標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 10028進(jìn)行準(zhǔn)確度測(cè)試，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2，采用本方法測(cè)定的結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，說(shuō)明該方法的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

分別以桃葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 08501、人參標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 10027、螺旋藻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 10025、以及黃芪標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 100283種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別連續(xù)進(jìn)樣5次，進(jìn)行精密度考察，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=5)

3.4 南藥樣品中汞含量的測(cè)定及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

3.4.1 南藥樣品汞的含量

根據(jù)確定的分析方法和儀器條件，對(duì)8種南藥中汞含量的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。由表中結(jié)果可知，PGY中Hg含量較高，BL中Hg含量較低，均低于《中國(guó)藥典》(2015版)中的限值(Hg≤0.2 mg·kg-1)以及我國(guó)藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WM/T2-2004)中的限值(Hg≤0.2 mg·kg-1)。

表3 南藥樣品中汞含量測(cè)定結(jié)果

3.4.2 南藥樣品加標(biāo)回收

在放置一定量的南藥樣品進(jìn)樣舟中，加入一定量的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(2 ng)，平行實(shí)驗(yàn)6次，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算加標(biāo)回收率及RSD，結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果表明，8種南藥加標(biāo)回收率在90.6%～106.6%范圍內(nèi)，RSD在1.1%～5.7%之間，南藥樣品的加標(biāo)回收率結(jié)果令人滿意。

表4 南藥樣品加標(biāo)回收率

3.5 與其他方法測(cè)定結(jié)果比較

分別采用熱分解金汞齊富集技術(shù)的測(cè)定方法(DMA-80)直接測(cè)定南藥樣品，同時(shí)采用微波消解法處理南藥樣品，電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定汞的含量，與熱解塞曼原子吸收光譜法結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表6，3種方法的測(cè)定結(jié)果基本一致。

表5 不同檢測(cè)方法測(cè)定結(jié)果比較

4 結(jié)論

利用熱解塞曼原子吸收光譜法測(cè)定南藥中的汞含量，該方法的檢出限為0.96μg·kg-1，定量限為3.18μg·kg-1，滿足中藥樣品中汞限值(Hg≤0.2 mg·kg-1)測(cè)定要求。本法采用免消解固體直接進(jìn)樣，操作簡(jiǎn)單，解決了樣品前處理過(guò)程中汞損失問(wèn)題，提高了檢測(cè)效率。經(jīng)驗(yàn)證，本方法與熱解-金汞齊捕集-原子吸收光譜法和ICP-MS的檢測(cè)結(jié)果基本一致，具有靈敏度高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、線性關(guān)系良好、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，適合推廣應(yīng)用。