百合为百合科百合属多年生草本球根植物,株高

CJI (Traditional Chinese Medicine) - - 中国中医药信息杂志 -

基金项目:国家自然科学基金青年基金(81403206);国家

中医药管理局科研项目(ZYBZH-Y-HUN-24);湖南省科技厅

社会发展项目(2014SK3042);湖南省教育厅优秀青年项目

(2014B131)

通讯作者:黄惠勇,E-mail:huanghy68@126.com 一般约 70~150 cm,鳞茎为其主要药用部位,先端常开放如莲座状,整体呈淡白色球形,由多片肉质肥厚、卵匙形的鳞片聚合而成,具有养心安神、润肺止咳功

效[1-2]。近年来,随着人们对食品药品中重金属问题的高度关注,国内外对中药材的质量要求逐渐提高,从产地环境到饮片,对重金属、硫、农药残留等指标

控制十分严格[3-4]。龙山县卷丹百合 Lilium lancifolium

Thunb.种植基地是我国最大的药用百合种植集中区,也是湖南省龙山县的支柱产业。重金属是否超标已成为影响当地卷丹百合销售的关键性问题,而目前百合

的重金属研究主要涉及镉、铅等元素[5],砷(As)和汞(Hg)元素研究较少,因此,为提高龙山卷丹百合产地环境管理水平,尤其是开展龙山卷丹百合基地中As、Hg元素的快速检测研究已经迫在眉睫。

目前,中药材中As、Hg的检测方法主要有古蔡法或二乙基二硫代氨基甲酸银法、原子吸收分光光度法、氢化物-原子荧光光谱法、电感耦合等离子体-原子光谱法和电感耦合等离子体-质谱仪法等。针对特定的 2 种重金属元素 As、Hg 的测定,其中氢化物原子荧光光谱法、电感耦合等离子体-原子光谱法和电感耦合等离子体-质谱仪法较其他方法具有准确性

好、检出限低、灵敏度高等优势[6-7]。但电感耦合等离子体-原子光谱法和电感耦合等离子体-质谱仪法所用仪器价格昂贵,操作复杂,对实验人员素质要求较高。As、Hg 元素的测定前处理方法主要有电热板加

热消解、微波消解、全自动石墨消解等消解方法[8]。其中电热板加热消解为敞开式消解,若通风系统不够好,对实验人员健康危害较大;全自动石墨消解由电热板加热消解发展而来,能按照设定的程序消解,但石墨消解时间长,需几小时或十几小时不等;微波消解采用高温高压密闭系统消解,消解速度很快,目标分析物损失小,且能够避免外源性因素对试验结果的

干扰[9]。本研究采用微波消解仪,在聚四氟乙烯微波管中用 HNO3-H2O2 消解龙山卷丹百合样品,采用原子荧光法测定龙山卷丹百合中 As、Hg 的含量,通过对 2个不同取样点龙山卷丹百合样品中As、Hg 含量差异性的研究,为龙山卷丹百合生产与育种基地的选址及其质量安全控制提供参考。

1 仪器与试药

AFS-230E 原子荧光光度计(北京海光仪器公司),MARS XPRESS 微波消解仪(美国培安科技有

限公司),SMART2PURE 智能一体化超纯水系统(赛默飞世尔科技公司),METTLER TOLEDO ML204 电子分析天平(瑞士 METTLER TOLEDO 公司),0.1~

1 mL可调移液枪(美国 Gilson 公司)。

As 单元素溶液标准物质,浓度为 1000.0 μg/mL

(GBW08611,中国计量科学研究院);Hg 单元素溶液标准物质,浓度为 1000.0 μg/mL(GBW08617,中

国计量科学研究院);HCl、HNO3、HClO4(优级纯,

德国默克公司);H2O2(国药集团有限公司);硫脲、 抗坏血酸和重铬酸钾为分析纯。

卷丹百合样品购于湖南省龙山县,共6份,其中

3 份样品(D-01、D-02、D-03)来自龙山县洗洛乡杜家百合生产基地(北纬N29°24′16″,东经 E109°

28′20″),另 3 份样品(G-01、G-02、G-03)来自湖南省龙山县洛塔乡热家村龙山百合高山育种基地(北纬 N29°12′22″,东经 E109°30′16″),均为 2016 年 10~11月种植的卷丹百合新鲜鳞茎,采收时间为 2017 年 7 月,由湖南中医药大学中药系周小江教授鉴定为百合科百合属植物卷丹 Lilium lancifolium Thunb.的新鲜鳞茎。

2 方法与结果

2.1 供试品的制备将采集的鲜卷丹百合鳞茎剥瓣并洗净,置于

100 ℃沸水中6 min 杀青,再放入65 ℃鼓风干燥箱中 14 h,得卷丹百合干片,将干片粉碎,过3号筛,得卷丹百合粉末,备用。

2.2 对照品溶液的制备

精密吸取1000.0 μg/mL As单元素溶液标准物质,逐级稀释至 0.50 μg/mL,得 As标准贮备溶液。再分别移取 0、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00 mL As 标准贮备溶液,置于50 mL 量瓶中,加入盐酸5.0 mL、硫脲和抗坏血酸混合溶液(称取10 g硫脲,加入80 mL超纯水,加热溶解,待冷却后加入10 g抗坏血酸,稀释至 100 mL,现配现用)10.0 mL,加超纯水定容,即得 0~30 ng/mL 的 As系列溶液。

精密吸取 1000.0 μg/mL Hg 单元素溶液标准物质,稀释至 100.0 μg/mL,得 Hg标准贮备溶液。用固定液(将 0.5 g重铬酸钾溶于90 mL超纯水中,再加入 5 mL硝酸)稀释Hg标准贮备溶液至 10.0 ng/mL,得 Hg标准工作溶液,分别移取 0、0.50、1.00、2.00、

3.00、5.00、10.00 mL汞标准工作溶液,置于50 mL量瓶中,加入盐酸2.5 mL,加超纯水定容,即得0~

2 ng/mL 的 Hg系列溶液。

2.3 仪器工作条件原子荧光光度计工作条件见表1。

2.4供试品消解称取卷丹百合样品粉末2份,每份约 1.0 g,精密称定,置于聚四氟乙烯消解罐中,加入硝酸 7 mL,再加入2 mL双氧水,待反应不剧烈后旋上盖子,置于微波消解仪的炉腔中,按设定的升温程序进行微波消解,消解完全后,将内罐置于电热板上加热挥尽红棕色蒸汽,冷却至室温,加水转入50 mL量瓶中,过滤并定容,即得。同法制备As、Hg 空白溶液。

2.5 标准曲线的绘制

移取 As、Hg系列溶液,采用原子荧光法,分别进样 10 μL,测定吸光度,以对应浓度(C)为横坐标,以标准系列溶液吸光度(A)为纵坐标,进行线性拟合,得 As、Hg 的线性回归方程,分别为 Y=

221.23X+170.72(r=0.995 9)、Y=503.52X-682.43

(r=0.999 2),结果表明 As、Hg 分别在0~30 ng/mL、

0~2 ng/mL范围内呈现良好线性关系。

2.6 精密度试验

精密量取 As、Hg对照品溶液,分别在相同条件下,每一溶液平行测定 3 次,计算 RSD。As 溶液的RSD 分别为 2.10%、2.05%、1.80%、1.98%、1.89%; Hg 溶液的 RSD 分别为 3.66%、2.35%、3.88%、3.01%、

2.99%,表明仪器精密度良好。

2.7 检测限试验取按样品消解方法处理的As、Hg 空白溶液,分别进行 10 次重复测定,按照空白信号标准偏差的 3倍计算检测限,结果As、Hg的检测限分别为 0.03、

0.01 ng/mL。

2.8 重复性试验精密称取卷丹百合样品粉末5份,每份约 1.0 g,

按“2.4”项下方法制备并测定,按 As、Hg 线性回归方程采用标准曲线法计算含量,结果As、Hg 的 RSD分别为 2.01%、3.78%,表明本法重复性良好。

2.9 加样回收率试验

精密称取已知As、Hg含量的卷丹百合样品,每份约 0.5 g,分别加入高、中、低3个浓度的 As、Hg

对照品溶液,按“2.4”项下方法进行消解处理,并按上述方法测定,计算加样回收率。生产基地样品中As、Hg元素平均回收率分别为 94.32%、92.48%,RSD分别为 2.14%、2.70%,结果见表 2。育种基地样品中As、Hg元素平均回收率分别为 94.95%、93.52%,RSD分别为 1.15%、1.97%,结果见表 3。表明本法回收率良好。

2.10 样品含量测定

分别精密称取6份不同采样点的卷丹百合样品,

3 讨论为了研究混合消解液对测定结果的影响,本课题组对 HNO3、HNO3-HCl、HNO3-HClO4、HNO3-H2O2

4种消解体系进行了对比研究,结果在等体积条件下,

HNO3-HClO4、HNO3-H2O2、HNO3-H2O2 消解体系具有消解完全、回收率较优的特点,综合考虑到绿色化

学和试验人员劳动防护,HNO3-H2O2体系最优。微波消解利用微波产生内加热和吸收极化作用,百合样品体系封闭于消解管内,采用程序控制消解,反应温度稳定,受基体干扰小,结果更可靠。另外,微波消解目标分析物损失小、方便快速,避免了传统电热板消解产生的酸雾对实验人员的伤害。通过测定结果精密度评价,课题组考察了微波消解的温度和时间,得到最佳消解温度和时间。试验结果表明,在优选的微波消解升温程序条件下,既保证了样品消解完全,又减少了消解酸的使用,避免了基体干扰,As 元素的精密度在 1.89%~2.10%,Hg 元素的精密度在 2.35%~

3.88%,见表 5。

湖南省龙山县药用卷丹百合种植规模较大,在全国百合市场中占有率高。本课题组选取的研究区域为龙山百合成片区产区和高海拔育种基地,测定样品中As 的含量范围为 0.031~0.507 mg/kg、Hg 的含量最高为 0.024 mg/kg,部分样品未检出Hg,根据《药用

[10]植物及制剂进口绿色行业标准》 ,龙山卷丹百合的As、Hg 含量均远低于限度范围,符合绿色食品的品质要求。龙山卷丹百合不同采样点的As、Hg 含量差异较大,总体来说,洛塔乡龙山百合高山育种基地样品中 As、Hg含量较龙山县洗洛乡生产基地的样品含量高,考虑到龙山县百合主产区的原生态环境较好, 无矿业、化工等污染源,可能与土壤背景值有关。

本试验方法中采用的百合预处理方法简单、可靠,适用于各品种百合样品的测定;所采用的微波消解设备操作简单,对实验人员身体损害小,符合绿色化学理念。本方法可以为百合标准化建设中的重金属检查提供参考,同时可提高龙山卷丹百合产地环境管理水平,为龙山卷丹百合的育种基地和生产基地选址提供参考。

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(收稿日期:2017-09-28)

(修回日期:2017-10-18;编辑:陈静)

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