实验室检测

实验次数	的浓度	As 的浓度(μg/L)	的浓度
1	0.6312	0.1198	0.1469
2	0.6234	0.1163	0.1463
3	0.6461	0.1184	0.1479
4	0.6107	0.1124	0.1396
5	0.6232	0.1162	0.1456
6	0.6356	0.1126	0.1384
平均值	0.6284	0.1176	0.1458
RSD(%)	1.9	2.4	2.6

实验次数	的浓度	As 的浓度(μg/L)	的浓度
1	0.6312	0.1198	0.1469
2	0.6234	0.1163	0.1463
3	0.6461	0.1184	0.1479
4	0.6107	0.1124	0.1396
5	0.6232	0.1162	0.1456
6	0.6356	0.1126	0.1384
平均值	0.6284	0.1176	0.1458
RSD(%)	1.9	2.4	2.6

实验次数	的荧光值	As 的荧光值	的荧光值
1	23.02	18.39	46.52
2	23.83	18.10	45.83
3	23.11	18.23	47.84
4	22.22	17.49	44.70
5	23.17	17.99	45.81
6	22.21	18.69	46.91
平均值	22.93	18.15	46.27
RSD(%)	2.7	2.2	2.3

实验次数	的荧光值	As 的荧光值	的荧光值
1	23.02	18.39	46.52
2	23.83	18.10	45.83
3	23.11	18.23	47.84
4	22.22	17.49	44.70
5	23.17	17.99	45.81
6	22.21	18.69	46.91
平均值	22.93	18.15	46.27
RSD(%)	2.7	2.2	2.3

金属元素	As	Sb	Bi
线性回归方程	$y = {109.11x} + {5.3162}$	$y = {85.82x} + {10.414}$	$y = {88.683x} - {9.459}$
相关系数 ${r}^{2}$	0.9999	0.9991	0.9994
荧光强度 IF	18.39	23.02	46.52
浓度(μg/L)	0.1198	0.1469	0.6312
含量(mg/kg)	0.0298	0.0365	0.1569

金属元素	As	Sb	Bi
线性回归方程	$y = {109.11x} + {5.3162}$	$y = {85.82x} + {10.414}$	$y = {88.683x} - {9.459}$
相关系数 ${r}^{2}$	0.9999	0.9991	0.9994
荧光强度 IF	18.39	23.02	46.52
浓度(μg/L)	0.1198	0.1469	0.6312
含量(mg/kg)	0.0298	0.0365	0.1569

样品	加标量(mg/kg)	加标后值	回收率(100%)	平均值(100%)
砷	0.01	0.03963	98.30	99.72
0.02	0.04982	100.14
0.04	0.06954	99.35
锑	0.01	0.04628	97.80	100.11
0.03	0.06728	102.60
0.05	0.08642	99.85
铋	0.07	0.22567	98.24	100.28
0.15	0.31074	102.56
0.24	0.39644	99.81

样品	加标量(mg/kg)	加标后值	回收率(100%)	平均值(100%)
砷	0.01	0.03963	98.30	99.72
0.02	0.04982	100.14
0.04	0.06954	99.35
锑	0.01	0.04628	97.80	100.11
0.03	0.06728	102.60
0.05	0.08642	99.85
铋	0.07	0.22567	98.24	100.28
0.15	0.31074	102.56
0.24	0.39644	99.81

原子荧光光谱法测定金银花药材中砷、铋、锑含量

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张博雯 ^* , 赵珂颖 , 邵香敏 , 毛雅君

实验室检测 | 创新应用 2025,3(1): 13-15

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实验室检测 | 创新应用 2025, 3(1): 13-15

原子荧光光谱法测定金银花药材中砷、铋、锑含量

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张博雯^*, 赵珂颖, 邵香敏, 毛雅君

作者信息

郑州工业应用技术学院新郑 451100

通讯作者:

^*张博雯，硕士，研究方向为天然药物有效成分的研究及其检测。E-mail: zbw032280@163.com

Affiliations

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摘要

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目的建立原子荧光光谱法测定同一批金银花药材中重金属以及类金属含量是否符合标准,为抗病毒中药资源的安全性提供理论支持。方法利用原子荧光光谱法(AFS)测定金银花中砷、锑、铋的含量。通过更加便捷、快速的微波消解法对金银花样品进行预处理,绘制标准曲线,并使用原子荧光光谱法对金银花中重金属以及类金属含量进行测定。结果砷的标准曲线方程为: y=109.11x+5.3162, r²=0.9999,锑的标准曲线方程为: y=85.8956x+10.414, r²=0.9991,铋的标准曲线为:y=88.683x9.459, r²=0.9994,得出金银花中砷、锑、铋的含量依次为0.0298 mg/kg、0.0365 mg/kg、0.1569 mg/kg。测得砷、锑、铋的检出限砷依次为0.0746 µg/L、0.0379 µg/L、0.1575 µg/L;测得砷、锑、铋的加标回收率分别在98.3%~100.14%、97.80%~102.60%、98.24%~102.56%之间。结论金银花样品中砷、铋、锑的含量符合限定标准,该方法具有操作简便、灵敏度高、准确度好等优点,适用于金银花中重金属以及类金属含量的测定。本研究为金银花的质量控制及安全评价提供了有效的技术手段。

关键词

金银花 / 原子荧光光谱法 / 重金属以及类金属污染

引用本文

张博雯, 赵珂颖, 邵香敏, 毛雅君. 原子荧光光谱法测定金银花药材中砷、铋、锑含量. 实验室检测, 2025 , 3 (1) : 13 -15 .

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0 引言

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金银花是忍冬科忍冬属植物忍冬(Lonicera japonica Thunb)及同属多种植物的干燥花蕾^[1],幼枝为暗红褐色,表面覆盖着粗糙的硬毛,叶子触感纸质,形态多样,有卵形、长圆状卵形等多种形态,边缘常有糙缘毛,叶背淡绿色等特征^[2],金银花当中的有效成分煎剂服用后具有抗病原微生物、抗氧化、抗炎、降血糖、治疗痈肿疔疮等作用^[3]。金银花在我国有着悠久的药用历史,目前, 以道地产区山东和河南的产量高、品质好^[4]。

金银花作为一种常用的药材, 其应用不仅局限于药用领域,还广泛应用于食品、化妆品等多个领域^[5-6]。在食品领域, 金银花可以用来制作茶饮、蜜饯等食品,具有清热解毒、润喉止咳等功效。在化妆品领域,金银花提取物则被广泛用于护肤品、洗发水等产品中,具有美白、保湿、抗衰老等功效,因此具有较高的市场占有率。然而随着工业化和城市化的快速发展,大量的重金属以及类金属通过各种途径进入土壤环境,严重威胁着生态系统的健康和人类的生存。重金属以及类金属因其不易降解和生物富集特性, 能够在土壤中长期存在并积累, 金银花种植过程中也不可避免地会富集这些有害元素^[7],因此探讨金银花中重金属以及类金属的含量是否符合国家规定限度对人们健康风险评估很有价值。而原子荧光光谱法在测定中药材中重金属以及类金属含量的研究上的优越性突出, 并在各个领域获得广泛应用${}^{\left\lbrack 8\text{-}{11}\right\rbrack }$。本文采用微波消解法,更加方便和快速的对同一批金银花进行处理, 使用原子荧光光谱法对样品中砷、铋、锑的含量进行测定,为金银花的质量控制及环境保护提供科学依据, 具有重要的现实意义和学术价值。

1 材料与方法

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1.1 实验材料

金银花采集于河南省新乡市封丘县,经鉴定为正品。洗净泥沙后,于通风处阴干即得金银花原材料。

1.2 仪器和试剂

SP-1105-II PF3 原子荧光光度计(上海精密分析仪器厂)； UP-Ⅱ-10T 型优普系列超纯水机(成都超纯科技有限公司)； BP121S 型电子分析天平(德国赛多利斯有限公司)；XRS-MS-3 微波消解仪(沈阳精奥仪器有限公司)；PCD-D8000 型电热鼓风干燥箱(捷呈实验仪器)；MH-1000 型电热套(上海羌强仪器设备有限公司)；QE-100 型高速粉碎机(浙江屹立工贸有限公司)。

砷标准溶液 (分析纯,国药集团化学试剂有限公司); 锑标准溶液 (分析纯, 国药集团化学试剂有限公司)、浓硫酸 (分析纯, 国药集团化学试剂有限公司)。

1.3 实验方法

1.3.1 样品的处理

称取${0.2000}\mathrm{\;g}$ 样品于消解罐中,加入$6\mathrm{\;{mL}}$ 浓${\mathrm{{HNO}}}_{3}$ , 置于电热板中并在${110}^{\circ }\mathrm{C}$ 条件下,放入微波消解仪中预消解${30}\mathrm{\;{min}}$ 。取出放冷至室温,设置三步升温程序,放置于电热板上${110}^{\circ }\mathrm{C}$ 继续加热,消化液呈无色或淡黄色透明态,消解完成。将消解液置于烧杯中,加入$5\mathrm{\;{mL}}5\%$ 抗坏血酸 -5% 硫脲溶液,摇匀,并移入${50}\mathrm{\;{mL}}$ 容量瓶中,用$5\%\mathrm{{HCl}}$ 溶液定容至刻度线, 摇匀后静置。同时做空白实验。

1.3.2 标准溶液的配置

分别移取$\mathrm{{As}}$ 、$\mathrm{{Bi}}$ 、$\mathrm{{Sb}}$ 母液 (均为${1000\mu }\mathrm{g}/\mathrm{{mL}}$ )${0.1}\mathrm{\;{mL}}$ 于${100}\mathrm{\;{mL}}$ 容量瓶中,用$5\%\mathrm{{HCL}}$ 定容至刻度,摇匀作为储备液。再次分别吸取$\mathrm{{As}}$ 、$\mathrm{{Bi}}$ 、$\mathrm{{Sb}}$ 储备液${0.1}\mathrm{\;{mL}}$ 于${100}\mathrm{\;{mL}}$ 容量瓶中, 用$5\%\mathrm{{HCL}}$ 定容至刻度,摇匀,静置${30}\mathrm{\;{min}}$ ,即得$\mathrm{{As}}\text{、}\mathrm{{Bi}}$ 、$\mathrm{{Sb}}$ 标准品溶液$\left({{10\mu }\mathrm{g}/\mathrm{L}}\right)$ ,在电脑程序中分别设置将$\mathrm{{As}}$ 、$\mathrm{{Bi}}$ 、 Sb 标准品溶液用 5% HCL 稀释成 0.0000、2.0000、4.0000、 6.0000、8.0000、10.0000μg/L 的砷、铋、锑标准系列溶液。

2 结果与分析

收起

2.1 检出限

连续测定空白溶液 11 次,得出$\mathrm{{As}}$、$\mathrm{{Bi}}$、$\mathrm{{Sb}}$空白溶液荧光值的标准偏差分别为 2.7132、4.6557、1.0842 ,由实验可知$\mathrm{{As}}$、$\mathrm{{Bi}}$、$\mathrm{{Sb}}$标准曲线斜率分别为 109.11、88.68、85.82。检出限计算公式为

(1) ${\mathrm{D}}_{\mathrm{L}}= 3\mathrm{{SD}}/K $

公式中$\mathrm{{SD}}$为空白溶液多次测量$\left({n >{10}}\right)$时吸光度的标准编差,$K$为测定元素的灵敏度。经计算,方法检出限 DL 分别为${0.0746}\text{、}{0.1575}\text{、}{0.0379\mu }\mathrm{g}/\mathrm{L}$。

2.2 精密度

精密度的测定用相对标准偏差 RSD 表示。通过 6 次重复实验, 测量上述已知浓度的标准样品, 根据公式 (2)计算其相对标准偏差 (RSD), 来评估该分析方法的精密度。

(2) $\mathrm{{SD}}= \sqrt{\frac{\sum {\left({X}_{n}- X\right)}^{2}}{n - 1}},\mathrm{{RSD}}= \frac{\mathrm{{SD}}}{X}\times {100}\%$

由表 1 可知,$\mathrm{{As}}\text{、}\mathrm{{Sb}}\text{、}\mathrm{{Bi}}$的浓度平均值依次为 0.1176${0.1458}\text{、}{0.6284\mu }\mathrm{g}/\mathrm{L}$; As、Sb、Bi 的 RSD 值依次为${2.4}\%$、 2.6%、1.9%。

2.2 稳定性实验

稳定性实验是为了评估原子荧光光度计在长时间运行或不同时间段内的性能稳定性。进行稳定性实验, 将样品放置在设定的实验条件下,按照预定的时间间隔 (30 min)对样品进行性能测试, 共测量 6 次, 测得的荧光值根据上述公式 (2)分别计算其相对标准偏差 (RSD), 来评估产品性能的稳定性。结果如表 2 所示。

由表 2 可知,每隔${30}\mathrm{\;{min}}$经计算,$\mathrm{{As}}\text{、}\mathrm{{Sb}}\text{、}\mathrm{{Bi}}$荧光值的 RSD 值依次为 2.2%、2.7%、2.3%,稳定性较好。

在最佳测试条件下, 对金银花样品进行分析, 6 次测定的$\mathrm{{As}}\text{、}\mathrm{{Sb}}\text{、}\mathrm{{Bi}}$的浓度平均值依次为${0.1176}\text{、}{0.1458}\text{、}{0.6284\mu }\mathrm{g}/\mathrm{L}$; As、Sb、Bi 的 RSD 值依次为 2.4%、2.6%、1.9%。

2.3 金银花中砷锑铋含量测定结果

对金银花中砷锑铋含量进行检测分析, 结果如表 3 , 测得出金银花中砷、锑、铋的含量依次为 0.0298 mg/kg、0.0365 mg/kg、${0.1569}\mathrm{{mg}}/\mathrm{{kg}}$。金银花中砷的含量不超过《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》含量的限定标准^[12](As$\leq {2.0}\mathrm{{mg}}/\mathrm{{kg}}$),标准中并没有锑和铋含量的限定标准。

2.4 准确度实验

为了验证实验的准确性, 对金银花样品进行低、中、高 3 个浓度加标实验, 平行测定 3 次, 测得砷、锑、铋的加标回收率分别在 98.3%~100.14%、97.80%~102.60%、98.24%~102.56% 之间。在加标回收率误差范围之内, 准确度比较高。

3 讨论与结论

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本研究采用微波消解法对金银花中重金属以及类金属进行提取, 使用原子荧光光谱法对河南省新乡市封丘县同一批金银花中的砷、锑、铋进行含量测定, 使得中药材中重金属以及类金属的测定在保证精确度和准确度的同时, 更加方便快捷、高效。在提取方式上, 微波消解法提取相较于传统提取方法更加简单方便, 提取效率更高, 已被广泛应用于各大化学分析领域的样品前处理中^[13]。如干法灰化法,不足之处为所需时间长, 因高温易耗损挥发性元素, 坩埚对被测组分有吸收作用, 使得测定结果和回收率降低。湿法消解法, 该法全程敞口操作, 易引入杂质, 且初期易产生大量泡沫造成外溢, 需要通风并加强对工作人员的防护, 试剂消耗量大, 空白值偏高^[14]。微波消解法是将待测样品和消解试剂按照一定比例混合后, 放入消解罐,置于仪器内进行消解^[15]。消解原理为用微波产生的电磁场使样品中的带极性分子以每秒数十亿次的速度来回反转、移动、相互碰撞摩擦,这种分子间高速运动一方面促使样品中分子间的化学键断裂, 从而致使样品中的有机元素和无机元素互相溶解^[16],同时由此产生的热量可快速完全消解样品,达到目的。与传统的消解方法相比, 该法处理样品所需试剂少, 消解时间短, 消解效率高, 由于反应在密闭环境中进行, 杜绝了挥发性元素损失与有毒气体的排放, 在很大程度上保证了消解操作的安全。本研究也存在一些不足之处, 例如, 本方法仅对金银花中的部分重金属以及类金属进行了测定, 未涵盖所有可能存在的重金属以及类金属元素, 还应该做一些不同重金属以及类金属元素的含量测定以保障药用金银花的安全性。

基金

收起

河南省郑州工业应用技术学院校级教育教学改革研究与实践重大项目(JG-230107)
河南省本科高校产教融合品牌项目(教办高〔2023〕348号,22)
河南省郑州工业应用技术学院课程思政样板课程(20241460104)

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

[1]

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2025年第3卷第1期

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首发时间：2025-07-18

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河南省郑州工业应用技术学院课程思政样板课程(20241460104)

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郑州工业应用技术学院新郑 451100

通讯作者:

^*张博雯，硕士，研究方向为天然药物有效成分的研究及其检测。E-mail: zbw032280@163.com

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TxT

实验次数	的浓度	As 的浓度(μg/L)	的浓度
1	0.6312	0.1198	0.1469
2	0.6234	0.1163	0.1463
3	0.6461	0.1184	0.1479
4	0.6107	0.1124	0.1396
5	0.6232	0.1162	0.1456
6	0.6356	0.1126	0.1384
平均值	0.6284	0.1176	0.1458
RSD(%)	1.9	2.4	2.6

实验次数

的浓度

As 的浓度(μg/L)

的浓度

0.6312

0.1198

0.1469

0.6234

0.1163

0.1463

0.6461

0.1184

0.1479

0.6107

0.1124

0.1396

0.6232

0.1162

0.1456

0.6356

0.1126

0.1384

平均值

0.6284

0.1176

0.1458

RSD(%)

1.9

2.4

2.6

实验次数	的荧光值	As 的荧光值	的荧光值
1	23.02	18.39	46.52
2	23.83	18.10	45.83
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平均值	22.93	18.15	46.27
RSD(%)	2.7	2.2	2.3

实验次数

的荧光值

As 的荧光值

的荧光值

23.02

18.39

46.52

23.83

18.10

45.83

23.11

18.23

47.84

22.22

17.49

44.70

23.17

17.99

45.81

22.21

18.69

46.91

平均值

22.93

18.15

46.27

RSD(%)

2.7

2.2

2.3

金属元素	As	Sb	Bi
线性回归方程	$y = {109.11x} + {5.3162}$	$y = {85.82x} + {10.414}$	$y = {88.683x} - {9.459}$
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荧光强度 IF	18.39	23.02	46.52
浓度(μg/L)	0.1198	0.1469	0.6312
含量(mg/kg)	0.0298	0.0365	0.1569

金属元素

线性回归方程

$y = {109.11x} + {5.3162}$

$y = {85.82x} + {10.414}$

$y = {88.683x} - {9.459}$