原子吸收光譜法在中草藥微量元素及重金屬分析中的應(yīng)用

原子吸收光譜法在中草藥微量元素及重金屬分析中的應(yīng)用

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歸類總結(jié)近十年來(lái)原子吸收光譜儀在中草藥微量元素和重金屬分析中的應(yīng)用，對(duì)測(cè)定中草藥中微量元素中應(yīng)用到的原子吸收光譜法。同時(shí),對(duì)當(dāng)前應(yīng)用原子吸收光譜技術(shù)測(cè)定中草藥微量元素常用的樣品前處理方法也進(jìn)行了歸納，并分析了它們的優(yōu)點(diǎn)與不足。此外,還著重介紹了中草藥中微量元素形態(tài)分析的方法和意義。

　　原子吸收光譜法介紹

　　原子吸收光譜法（AAS,atomicabsorptionspec-trometry)亦稱原子吸收分光光度法，是基于基態(tài)待測(cè)原子蒸氣對(duì)光源中該元素特征譜線產(chǎn)生的吸收強(qiáng)度來(lái)定量被測(cè)元素的一種儀器分析方法。它始于上世紀(jì)50年代中期，主要適用于樣品中微量及痕量組分的定量分析，其原子化方法主要有火焰、石墨爐和氫化物法。

　　原子吸收光譜法的優(yōu)點(diǎn)

　　原子吸收光譜法在近幾十年得到了迅速發(fā)展，迄今為止在眾多領(lǐng)域都有著廣泛地應(yīng)用。其主要優(yōu)點(diǎn)有：

　　1、靈敏度高，火焰原子吸收法的絕對(duì)靈敏度可達(dá)10_10g,而石墨爐原子吸收法的絕對(duì)靈敏度可10_10~10_14g,所以它適用于樣品中微量及痕量元素的定量分析。

　　2、選擇性好，因?yàn)椴煌氐脑泳哂懈髯怨逃械哪芗?jí),每個(gè)元素的氣態(tài)基態(tài)原子只對(duì)某些特定波長(zhǎng)的光有吸收。而且,原子吸收帶寬很窄,共存元素對(duì)待測(cè)元素干擾小,所以,它的選擇性很高。在無(wú)機(jī)分析中，往往不需分離共存元素即可進(jìn)行測(cè)定

　　3、分析范圍廣，目前原子吸收光譜法可測(cè)定的元素多達(dá)70多種，既可測(cè)定微量元素也可測(cè)定痕量甚至超痕量元素，既可測(cè)金屬元素、類金屬元素,又可間接測(cè)定某些非金屬元素，還可間接測(cè)定有機(jī)物等。

　　4、原子吸收光譜法還具有操作簡(jiǎn)便、分析速度快、準(zhǔn)確度高（火焰法誤差<1%,石墨爐法誤差3%~5%)、精密度好（在曰常低含量測(cè)定中，精密度為1%~3%)等優(yōu)點(diǎn)。

　　原子吸收光譜儀在中草藥微量元素及重金屬分析中樣品處理方法

　　幾乎所有的中草藥都需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理,破壞其中的有機(jī)組分,將待測(cè)組分轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)化合物后制成適合于原子吸收光譜測(cè)定的供試液。對(duì)于原子吸收光譜法,樣品處理過(guò)程無(wú)疑是中草藥微量元素分析中的主要誤差來(lái)源，因此，選擇合適的樣品處理方法非常重要。

　　目前,常用的樣品處理方法有：干法灰化、濕法消化、酸溶解法,此外還有微波消解法等,而對(duì)于難消化的中草藥可采用兩種消化方法相結(jié)合以提高消化效果。例如，文獻(xiàn)4利用干法灰化與濕法相結(jié)合，測(cè)定了市售常用15種中成藥中重金屬鉛、鎘、銅的含量,減少了僅用干法灰化測(cè)定元素時(shí)造成的揮發(fā),而且空白值又小于濕法消解。干法灰化法是最為傳統(tǒng)的方法之它使用的設(shè)備易普及，無(wú)試劑污染,但存在步驟繁瑣、消耗時(shí)間長(zhǎng)、分析人員勞動(dòng)強(qiáng)度大等不足，另外，它對(duì)選擇的元素也有局限性。濕式消解法適用性廣，是普通實(shí)驗(yàn)室較常采用的消化方法,但其空白值往往較高。而且,開(kāi)放系統(tǒng)的加熱消解過(guò)程安全性差，有些酸（如高氯酸）在使用過(guò)程中有可能發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)。此外，消解過(guò)程中還有可能產(chǎn)生對(duì)人體健康帶來(lái)危害的有害氣體。為了克服這些缺點(diǎn),微波消解技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并在近十多年中逐漸成為一種常規(guī)的樣品處理手段,其具有加熱速率快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，由于使用的是密閉容器,所以可避免樣品中存在的或在樣品消解過(guò)程中形成的揮發(fā)性組分溢出而造成的損失。同時(shí),它還能減少酸的使用量從而顯著降低空白值,保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，文獻(xiàn)H采用濃HNOg,H2O2微波消解,原子吸收光譜法測(cè)定了贛南烏藥中Fe,Cu,Zn,Mn,Mg和Ca,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，回收率在90。00%-101。33%之間。該方法既減少了溶樣時(shí)間，又避免了使用易爆的高氯酸,是一種快捷、準(zhǔn)確的金屬元素檢測(cè)方法。微波消解雖具有很多優(yōu)點(diǎn),但較為昂貴的儀器和耗材以及清潔方面的困難,使其應(yīng)用也受到了限制。

　　此外,最近有人用納米材料作為吸附劑，采用固相萃取法預(yù)富集/分離了纈草和萵苣經(jīng)前處理后溶液中的Cd,Pb ,以及草茴香、鷹嘴豆、丁香等消化液中的Cr和Fe等,然后使用原子吸收法測(cè)定這些元素的含量,均獲得了滿意的富集效果和方法的精密度與準(zhǔn)確度。而為了省去前處理步驟，文獻(xiàn)8]將固體熱解裝置與原子吸收光譜儀連接，建立了一種快速測(cè)定中藥（靈芝、葛根、天麻）中痕量汞的方法，它的優(yōu)點(diǎn)是樣品不需要經(jīng)過(guò)消解以固體進(jìn)樣的方式直接進(jìn)行分析測(cè)定。他們與標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)進(jìn)行了對(duì)照分析，并與ICPIS的分析結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果均令人滿意。

　　原子吸收光譜儀在中草藥微量元素分析研究中的意義

　　中醫(yī)藥在我國(guó)具有幾千年的歷史,是中華民族的瑰寶。我國(guó)擁有豐富的藥用植物資源，作為中草藥的植物中除含有鉀、磷、氮等宏量元素外,還含有鐵、硼、砷、錳、銅等多種微量元素。然而，長(zhǎng)期以來(lái)由于人們對(duì)中藥有效化學(xué)成分的研究偏重于有機(jī)化合物，因而忽視了微量元素的作用。近年來(lái)，隨著中藥中微量元素研究的深入,不斷發(fā)現(xiàn)一些中藥的療效與其所含微量元素的種類以及某些微量元素含量的比值有一定的相關(guān)性。因此，近代中醫(yī)已認(rèn)識(shí)到中藥中微量元素是決定中藥四性的物質(zhì)基礎(chǔ)之一,也是中藥有效成分的核心組分^。所以,對(duì)中草藥中所含微量元素進(jìn)行定量分析,探討中草藥中微量元素含量與療效的關(guān)系,對(duì)闡明中草藥的傳統(tǒng)藥理、探討中藥配制工藝以及鑒定中藥材的質(zhì)量都具有重要意義。

　　原子吸收光譜儀在中草藥重金屬分析研究中的意義

　　此外,隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，由工業(yè)、交通和生活垃圾等途徑造成的重金屬污染越來(lái)越嚴(yán)重,它們通過(guò)廢渣、廢水、廢氣形式排入環(huán)境后被植物吸收而造成中草藥中重金屬含量的增加，使中藥材質(zhì)量下降,甚至給患者帶來(lái)重金屬中毒的隱患。中草藥中存在的重金屬一般包括鉛、汞、鎘、銅、銻、錫、鉻、鎳、鐵、鋅、鎢等,砷雖不屬于金屬，但來(lái)源及危害與重金屬相仿，故也常被列入其中。不同的重金屬作用于人體的系統(tǒng)或部位不同，表現(xiàn)的中毒癥狀也不同，而其中鉛、鎘、汞、砷等是目前公認(rèn)的對(duì)人體危害較嚴(yán)重的重金屬。鉛對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和骨骼造血功能等都有危害;汞中毒嚴(yán)重影響人的中樞神經(jīng)系統(tǒng),可使聽(tīng)力減弱、語(yǔ)言失控、四肢麻痹等。雖然銅、鐵、鋅等重金屬也是人體必需的微量元素,但當(dāng)它們?cè)隗w內(nèi)蓄積達(dá)到一定量或以某種特定價(jià)態(tài)存在時(shí)仍有可能產(chǎn)生很強(qiáng)的毒性，如較高濃度的銅具有溶血作用，能引起肝、腎良性壞死。所以,世界衛(wèi)生組織（WHO)明確規(guī)定了重金屬人體吸收基線值。此外,許多國(guó)家對(duì)進(jìn)口中藥材、中成藥中的重金屬含量均有明確的限定標(biāo)準(zhǔn)。因此，開(kāi)展中藥材中重金屬的檢測(cè)方法研究，制定出我國(guó)中藥材中重金屬元素檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法和限量控制標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)中藥材走出國(guó)門(mén)，參與國(guó)際醫(yī)藥市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。