中药材中砷含量的检测

huangza

2013/06/03

私聊

中药/天然药检测

中药材、中药提取物中砷的检测方法研究报告

2010版《中国药典》附录Ⅸ B铅、镉、砷、汞、铜测定法中，砷的检测方法采用的是氢化物原子吸收分光光度法；食品中总砷及无机砷的测定GB/T 5009.11-2003中，总砷及无机砷的测定是采用氢化物原子荧光光度法。

结合实验室的资源配置情况，砷的检测采用的是氢化物原子荧光法。而标准方法中只提供参考值，而且参考值范围大、比较粗放、适用范围较广，不一定是最优方法。因此，需要通过实验的摸索，摸索出具体的实验参数以及最优的仪器条件。对植物性中药材中砷的检测方法进行摸索，现将具体过程报告如下。

一、前处理方法

2010版《中国药典》以及食品中总砷及无机砷的测定GB/T 5009.11-2003中，其前处理方法有多种，有微波消解法、湿法消解法、干灰化法。

同时，供试品的制备方法又有不同。药典中是以盐酸为介质，还原剂是采用碘化钾与抗坏血酸；食品标准中是以硫酸为介质，还原剂是采用硫脲；而仪器工程师推荐的是盐酸介质，硫脲与抗坏血酸为还原剂。接下来分别以有证标准物质黄芪、辽宁大米为研究对象，以两种方法对比试验验证。

第一种：消解好的样品加25% 碘化钾溶液（临用前配制）2mL，或者直接加碘化钾固体0.5g，摇匀，加10%抗坏血酸溶液（临用前配制）2mL，或者直接加抗坏血酸固体0.2g，摇匀，用盐酸溶液（20→100）稀释至50 mL，摇匀，密塞，置80℃水浴中加热3 分钟，取出，放冷。（即20%盐酸，1%碘化钾，0.4%抗坏血酸）

第二种：仪器工程师推荐，加入0.5 g硫脲，0.5g抗坏血酸，用5%盐酸稀释至50 mL，摇匀，放置半小时。（即5%盐酸，1%硫脲，1%抗坏血酸）

结果显示，采用这两种方法检测的结果差别不大，其结果也在证书标示值范围内。但是，第二种方法的空白值要低于第一种，而且碘化钾很容易遇光分解，因此优先考虑使用第二种方法制备试样。硫脲-抗坏血酸的还原时间至少应30min。

固体样品粮食、植物性中药材采用微波消解或湿法消解的方法进行样品前处理，而液体样品使用湿法消解的前处理方法。试样的制备采用5%盐酸，1%硫脲，1%抗坏血酸定容，至少应放置30min后上机测定。

二、方法学研究

1. 条件优化实验

优化出原子化器位置，即左右14.5 mm，前后14 mm，上下12.5 mm。原子化器石英管高度稍高于炉丝，与陶瓷帽相平；高强度空心阴极灯，调节4个微型旋钮，使光斑同心圆；调节三维调节机构上的调节旋钮，使原子化器火焰顶端处在双道灯出射光线的中轴线与光电倍增管的接收路径的中轴线的交点上。同时，对载流盐酸酸度，还原剂硼氢化钾溶液浓度，灯电流，负高压进行了优化。5%的盐酸酸度，2%的硼氢化钾-0.5%氢氧化钾还原剂溶液，灯电流60 mA，负高压-250V。

2. 标准曲线的制备、检出限

分别配制0，1，2，4，8，10ng/mL砷、锑的混合标准溶液系列（含5%盐酸、1%抗坏血酸、1%硫脲），还原剂（2%硼氢化钾与0.5%氢氧化钾）。灯电流As 60mA，Sb 80 mA，负高压-250V，泵速100rpm/min，采样延时10s。以标准溶液浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制标准曲线。实验表明，砷浓度在0-10ng/mL，其荧光强度值IF与其浓度之间具有良好的线性关系。

测试元素：砷(As)			测试方法：多点曲线
积分时间：5s			灯电流： 60mA
负高压： -250V			泵转速： 100rpm
标准浓度(10^-9)	荧光强度
	测试值	平均值
0.00	382.0	390.7
	388.8
	401.4
1.00	606.9	607.5
	606.1
	609.5
2.00	825.3	835.5
	839.8
	841.3
4.00	1194.6	1184.1
	1173.4
	1184.3
8.00	1914.3	1930.3
	1945.0
	1931.6
10.00	2288.1	2297.9
	2312.6
	2293.1
拟合公式：y=421.8608+188.5934*x r^2=0.9991
A道标准曲线

砷标准溶液浓度，ng/mL	0	1	2	4	8	10
荧光强度IF	390.7	607.5	835.5	1184.1	1930.3	2297.9
回归方程	y=421.8608+188.5934*x
拟合系数	0.9991

检出限按照三倍空白值的标准偏差除以标准曲线回归方程中的斜率来进行计算，得出方法中砷的检出限为0.043 ng/mL。以称量0.5g样品，定容至50mL来计算，样品的检出限为4.3μg/kg。

15次样品空白荧光强度值IF	425.8	428.2	430.6	423.4	427.8
	429.8	426.4	430.1	432.2	427.6
	429.7	428.6	421.8	427.2	426.9
标准偏差SD	2.717352
砷检出限DL，ng/mL	0.043226

3. 精密度实验

选取6个白芍样品做平行实验，依法进行前处理，具体实验结果如下：

编号	质量，g	浓度(ng/mL)	计算值(mg/kg)	绝对差（%）	平均值（mg/kg）	RSD%
1	0.5179	1.58	0.1525	1.04	0.1541	2.18
2	0.4627	1.38	0.1491	3.24
3	0.5125	1.63	0.1590	3.18
4	0.5205	1.60	0.1537	0.26
5	0.5169	1.59	0.1538	0.19
6	0.5089	1.59	0.1562	1.36

通过以上实验数据可以得出如下结论：在6个样品平行测定实验中，其相对标准偏差RSD为2.18%。表明在上述实验条件下，该检测方法测砷的随机误差较小，精密度高，有良好的重复性。

国家标准中要求，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。实际测定值的绝对差结果远比国家标准规定范围小，表明该方法在实验室内精度高。

4. 加标回收实验

以枸杞子、丹参为研究对象，分别加入一定量的1mg/L砷标准溶液，依照前处理方法，上机测定，结果如下。

编号	罐号	质量	加标量，μL	浓度ng/mL	计算值mg/kg	测定量ug	回收率%
枸杞子	9#	0.5154	-	0.50	0.04851	0.0250	-
	10#	0.5109	50	1.51	0.1478	0.0755	101.0
	11#	0.5196	100	2.51	0.2415	0.1255	100.5
丹参	13#	0.5209	-	2.09	0.2006	0.1045	-
	14#	0.5269	100	4.10	0.3891	0.2050	100.5
	15#	0.5048	150	5.05	0.5002	0.2525	98.7

由以上的实验结果可以看出，运用此前处理方法和仪器条件，进行中药材中砷的回收率实验，回收率在98.7%-101.0%。说明此方法的准确度高，适用于中药材中砷的测定。

5. 样品测定

选定中药材、中药提取物以及国家有证标准物质为对象，枸杞子、丹参、白芍、酸枣仁、甜菜碱、黄芪提取物、槐米提取物、黄芪与辽宁大米有证标准物质，进行其中砷含量的检测，数据如下表。

样品名称	枸杞子	丹参	白芍	酸枣仁	甜菜碱
砷含量，mg/kg	0.053	0.21	0.15	0.18	0.046
样品名称	黄芪提取物1	黄芪提取物2	槐米提取物	黄芪标准物质	辽宁大米
砷含量，mg/kg	0.043	0.047	0.14	0.58	0.12

《中国药典》2010版一部，其中规定砷的含量不得过百万分之二。经过以上样品的测定，各样品中砷的含量均未超过2 mg/kg。同时对黄芪、辽宁大米国家有证标准物质，进行其中砷含量测定，结果显示其测得值在证书标示值范围内。

三、结果与讨论

以微波消解的方法，按照消解程序进行样品前处理，试样的制备采用5%盐酸，1%硫脲，1%抗坏血酸定容，使用原子荧光光度法测定中药材、中药提取物中砷的含量，方法简单快捷、准确灵敏。砷浓度在0-10ng/mL，标准曲线线性良好，方法中砷的检出限为0.043 ng/mL。以称量0.5g样品，定容至50mL来计算，样品的检出限为4.3μg/kg。均能满足中药材、中药提取物中砷的测定要求。

通过相关实验的验证，证明该方法具有很好的精密度与重复性，加标回收率在98%-101%之间，说明该方法准确可靠。