江苏农业科学２０１５年第４３卷第４期 ２９９ 杜军良，杨凤，万 燕，等．分光光度法测定３种中草药中的镉含量［Ｊ］．江苏农业科学，２０１５，４３（４）：２９９—３０１ ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—１３０２．２０１５．０４．１０８ 分光光度法测定３种中草药中的镉含量 杜军良，杨凤，万燕，李静，何志坚 （绵阳师范学院化学与化学工程学院，四川绵阳６２１０００） 摘要：为了利用分光光度法测定３种中草药中的重金属镉元素含量，从而提供３种中草药中镉含量的数据，并对 其中镉含量是否超标提供数据参考，采用湿法消解（ＨＮＯ，、ＨＣＩＯ 混酸），以双硫腙为显色剂，用酒石酸钾钠、盐酸羟胺 联合掩蔽，用０Ｐ乳化剂增色增溶，再用分光光度法测定镉含量。结果表明，分光光度法测定镉含量的最佳条件为：最 佳吸收波长为５３７ ｎｍ，ＮａＯＨ的用量为５．００ ｍＬ，显色时间为２０ ｍｉｎ，显色剂的用量为１５ ｍＬ；川Ｉ芎中镉含量为 ０．２５４ ｇ／ｇ，黄连中镉含量为０．０４５ ｇ，地黄中镉含量为０．１９５ ｇ／ｇ。结果表明，镉含量大小依次为：川芎＞地黄＞ 黄连，其镉含量都符合我国制定的药用植物及制剂进出１２１绿色行业标准（镉≤０．３ ｇ／ｇ），３种中草药中镉的回收率在 ９５．０％一９９．０％之间，表明结果准确可靠。 关键词：分光光度法；双硫腙；中草药；镉 中图分类号：０６５７．３１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１３０２（２０１５）ｏ４—０２９９—０３ 由于中草药价格低廉、使用灵活、服用方便，因而具有广 药用植物及制剂进出口的绿色行业标准，并规定了有害元素 阔的发展潜力” ］。尤其是随着中药在治疗癌症、艾滋病等 的含量限值：镉≤Ｏ．３ ｍｇ／ｋｇ、汞（Ｈｇ）≤Ｏ．２ ｍｇ／ｋｇ、砷（Ａｓ）≤ 方面取得的突破性进展，使得中草药的研究与开发越来越多 ２．０ ｍｇ／ｋｇ、铅（Ｐｂ）≤５．０ ｍｇ／ｋｇ 。 地受到了人们的关注。但是随着生态环境的不断恶化以及中 川芎（Ｌｉｇｕｓｔｉｃｕｍ ｃｈｕａｎｘｉｏｎｇ Ｈｏｒｔ．）中镉元素含量的测定 药原材料栽培过程中土壤的污染、农药的过量使用等，都使得 方法主要有原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体质谱 中草药原料的质量越来越难以得到保证。中草药中存有过量 法 ；地黄［Ｒｅｈｍａｎｎｉａ ｇｌｕｔｉｎｏｓａ（Ｇａｅｔｎ．）Ｌｉｂｏｓｃｈ．ｅｘ 有毒物质，使其在发挥“治病”功效的同时也产生“致病”的副 Ｆｉｓｃｈ．ｅｔ Ｍｅｙ．］中镉元素含量的测定方法主要有ＩＣＰ—ＡＥＳ 作用，重金属就是这些有毒物质中的一种 。 法、原子吸收分光光度法 ；黄连（Ｃｏｐｔｉｓ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ Ｆｒａｎｃｈ．） 阻碍我国中草药出Ｉ＝１的一个重要原因就是中草药中重金 中镉元素含量的测定方法主要有原子吸收分光光度法、原子 属等有害物含量超标。由于重金属超标，关于我国中药及其 吸收光谱法、ＩＣＰ发射光谱法等 。虽然其中大多数方法具 产品在欧美等发达国家被查扣的事件时有报道，因此许多国 有灵敏度高、快速准确等优点，但是由于仪器价格昂贵而不易 家和地区已经对进口中药中重金属含量提出了严格要求，同 推广 ，因此对黄连、地黄、川芎中镉含量的测定多偏重于使 时对我国中药的国际声誉也产生了极大的负面影响 。因 用大型精密仪器，而对于如何选取最佳反应条件、改变试剂条 此中草药中重金属的检测、控制、评价方法已经成为当前的研 件等采用更为简单易操作的分光光度法测定这３种中草药中 究热点之一 ］，也成为毒理学、中药药理学、生物无机化学、 镉含量的报告还少见报道。本试验采用仪器设备简单、价廉、 环境化学等众多学科的研究热点。 操作方便并具有较高灵敏度的分光光度法测定来丰富镉的测 重金属镉（ｃｄ）是人体非必需元素，正常环境状况下不会 定方法，以便能更容易、方便、准确地测定出中草药中的镉 影响人体健康；当环境受到镉污染后，镉可能在生物体内富 含量 ” 。 集，且其半衰期较长，可通过食物链进入人体…。研究表明， 在当今世界研究的主要毒素中，镉位居第３位；在联合国环境 １材料与方法 规划署提出的１２种具有全球性意义的危险性物质中，镉被列 １．１仪器与设备 为首位；国际癌症研究机构确定镉为人类、试验动物的肺癌、 新世纪紫外一可见分光光度计，北京普析通用仪器有 前列腺癌的确认致癌物 。因此测定中草药中重金属镉含 限责任公司；Ｆｗ一１００高速万能粉碎机，北京市永光明医疗 量具有十分重要的现实意义。２００５年我国就制定了适用于 仪器厂；１０１—２Ａ型恒温干燥箱，上海泸南电炉烘箱厂； ＡＵＹ１２０电子分析天平，上海精密科学仪器有限公司。 １．２材料与试剂 收稿日期：２０１４—０５—２７ 基金项目：四川省教育厅自然科学基金（编号：１４ＺＢ０２６７）。 川芎、黄连、地黄药材购于绵阳师范学院校外天诚大药 作者简介：杜军良（１９７９一），男，山西运城人，硕士，讲师，从事中药和 房。经绵阳师范学院天然产物研究所边清泉教授鉴定认可。 食品成分分析与检测。Ｔｅｌ：（０８１６）２２０００６４；Ｅ—ｍａｉｌ：３５８９５９５８７＠ 试验用水均是２次蒸馏水。 ｑｑ・ｃｏｒｎｏ 优级纯、优级纯高氯酸，成都市科龙化工试剂厂；分 通信作者：何志坚，硕士，副教授，从事环境污染检测与生态修复研 析纯ＮａＯＨ，成都市联合化工试剂研究所；分析纯盐酸羟胺、 究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｆｅｎｇｚｈｏｎｇｙｕｎｄｏｎｇ＠１６３．ｃｏｒｎ。 分析纯ＯＰ乳化剂盐酸羟胺、分析纯酒石酸钾钠、分析纯双硫 ３００ 江苏农业科学２０１５年第４３卷第４期 见分光光度计上用１ ｃｍ的比色管测定吸光度，以空白溶液作 参比。通过标准曲线回归方程求出各样品中的镉含量，同时 进行加标回收试验。 ２结果与分析 腙，天津科密欧化学试剂有限公司；优级纯镉粉，天津市光复 精细化工研究所。 １．３试验方法 １．３．１ 分光光度法测定镉最佳条件的选择 （１）最大吸收 波长的选择。吸取２０ ｍＬ镉标准溶液于５０ ｍＬ比色管中，加 入５ ｍＬ １ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ溶液（此时溶液ｐＨ值约为１２），再依 次加入１５ ｍＬ０．００２％双硫腙、１ ｍＬ２０％盐酸羟胺、１ ｍＬ５０％ 酒石酸钾钠、１ ｍＬ ２０％ＯＰ乳化剂，用蒸馏水稀释至刻度线， ２．１ 紫外一可见分光光度法测定镉含量的最佳条件选择 结果 镉的最大吸收波长选择结果见图１，分析可知，用紫外一 静置；以空白试剂为参比，用紫外一可见分光光度法制作该溶 可见分光光度法得出镉的最佳吸收波长在５３７ ｎｍ处。 ０．１８Ｏ 液的光谱扫描曲线。（２）显色剂用量的选择。在５支已标号 的洁净比色管中，各加入２０ ｍＬ １ ／ｍＬ的镉标准溶液，再各 加入５ ｍＬ １ ｍｏｌ／Ｌ ｌ￣ａＯＨ溶液，再分别加入９、１２、１５、１８、 ２１ ｍＬ０．００２％双硫腙、１ ｍＬ２０％盐酸羟胺、１ ｍＬ ５０％酒石酸 钾钠、１ ｍＬ ２０％ＯＰ乳化剂，用蒸馏水稀释至刻度线，摇匀、静 置；在紫外一可见分光光度计上，于最大吸收波长５３７ ｎｍ处 用１ ｃｍ的比色管测定吸光度Ｄ ， ，以空白试剂作为参比。 （３）显色时间的选择。在５支已标号的洁净比色管中，各加 入２０．Ｏ０ ｍＬ １ｆｌ，ｇ／ｍＬ的镉标准溶液，再分别加入５ ｍＬ １ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ溶液、１５ ｍＬ ０．００２％双硫腙、１ ｍＬ ２０％盐酸羟 胺、１ ｍＬ ５０％酒石酸钾钠、１ ｍＬ ２０％ＯＰ乳化剂，用蒸馏水稀 释至刻度线，摇匀，静置时间依次设为１Ｏ、１５、２０、２５、３０ ｍｉｎ； 在紫外一可见分光光度计上用１ ｃｍ的比色管测定吸光度 Ｄ ，采用空白试剂作为参比。（４）ＮａＯＨ用量的选择。在 ５支已标号的洁净比色管中，各加入２０ ｍＬ １￣ｇ／ｍＬ镉标准 溶液，分别加入３…４ ５ ６、７ ｍＬ １ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ溶液，再分别加 入１５ ｍＬ０．００２％双硫腙、１ ｍＬ２０％盐酸羟胺、１ ｍＬ５０％酒石 酸钾钠、１ ｍＬ ２０％ＯＰ乳化剂，用蒸馏水稀释至刻度线，摇匀， 静置２０ ｒａｉｎ；在紫外一可见分光光度计上用１ ｃｍ的比色管测 定吸光度，采用空白试剂作为参比。（５）标准曲线的绘制。 分别准确吸取０．Ｏ０、２．Ｏ０、４．Ｏ０、６。Ｏ０、８．Ｏ０、１０．Ｏ０ ｍＬ １ ｔ￣ｇ／ｍＬ镉标准溶液，依次加入到５０ ｍＥａＬ色管中，再分别加 入５ ｍＬ １ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ溶液、１５ ｍＬ ０．００２％双硫腙、１ ｍＬ ２０％盐酸羟胺、１ ｍＬ ５０％酒石酸钾钠、１ ｍＬ ２０％ＯＰ乳化剂， 每加入１种试剂后都要充分混匀，最后加去离子水至刻度处， 摇匀，静置２０ ｍｉｎ；以空白溶液作为参比，在５３７ ｌｌｍ波长下用 紫外一可见分光光度计测量上述各溶液的吸光度Ｄ 。 １．３．２样品前处理将市售川芎用水洗净后用去离子水洗 涤，除去样品表面附着的杂质以及由于其他因素带来的金属 离子。然后将水沥干，置于烘箱中（７０～８Ｏ ｏＣ）烘干至恒质 量，最后用粉粹机将样品粉碎且过１００目筛，装于试剂袋中， 放入干燥器中待用。准确称取２．０００ ０ ｇ待用的川芎样品于 洁净干燥的小烧杯中，加入３０ ｍＬ混合酸（ＨＣＩＯ ：ＨＮＯ ＝ １：５），将烧杯置于电热板上低温加热消解，保持溶液处于微 沸状态。当棕色烟挥发尽、ＨＣＩＯ 白烟冒尽、消化液变为透明 色并近干时取下烧杯，冷却后转移至１０ ｍＬ容量瓶中定容。 黄连、地黄的处理方法相同。 １．３．３样品的测定分别准确吸取５．００ ｍＬ川芎、黄连、地 黄样品溶液于５０ ｍＬ比色管中，分别加入５ ｍＬ １ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ 溶液（此时溶液ｐＨ值约为１２），再分别加入１５ ｍＬ０．００２％双 硫腙、１ ｍＬ２０％盐酸羟胺、１ ｍＬ ５Ｏ％酒石酸钾钠、１ ｍＬ ２０％ ＯＰ乳化剂，用蒸馏水稀释至刻度线，静置２０ ｗｉｎ，在紫外一可 ０．１３５ 米０．０９０ 窖５ —０．０４５ Ｏ ５５０ ６００ 波长（ｎｍ） 国１镉的扫描结果 由表１显色剂用量的选择结果可知，双硫腙的用量为 １５ ｍＬ时测定的吸光度达到最大且比较稳定，因此在镉含量 测定试验中选用的显色剂用量为１５ ｍＬ。 表１不同双硫腙的用量所对应的Ｄ５∞ 双硫腙用量（ｍＬ）Ｄ５３７ ９ ０．０２５ １２ ０．０８０ １５ ０．１３９ １８ Ｏ．１２４ ２１ ０．０９７ 由表２显色时间的选择结果可知，显色时间为２０ ｍｉｎ时 测定的吸光度Ｄ 达到最大值且比较稳定，因此在镉含量 测定的试验中选用的显色时间为２０ ｒａｉｎ。 表２不同显色时间所对应的Ｄ５３７ 显色时间（ｍｉｎ）Ｄ １０ ０．０８７ １５ ０．１２６ ２０ Ｏ．１３７ ２５ Ｏ．１３２ ３０ Ｏ．１３０ 由表３ ＮａＯＨ用量的选择结果可知，ＮａＯＨ的用量为 ５ ｍＬ时测定的吸光度达到最大且比较稳定，因此在镉含量测 定的试验中，选择ＮａＯＨ的用量为５ ｍＬ。 表３不同ＮａＯｔＩ所对应的Ｄ５３７ ＮａＯＨ用量（ｍＬ）Ｄ５３７ 一Ｏ．Ｏ４２ ０．０７９ ０．１４３ ０．１２２ ０．０７８ 镉标准样品的浓度及相应的吸光度结果见表４。回归方 程及相关系数为： 江苏农业科学Ｙ＝７．６５７ ｌｘ十０．０３５ １，Ｆ２＝０９９７ ７。 ．２０１５年第４３卷第４期 ３０１ 以浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘制出标准曲线，详见 图２，可以看出，镉浓度在０～０．２０ ｇ／ｍＬ问有良好的线性 表８地黄加标回收率的测定结果 关系。 表４镉标准样品的浓度对应的Ｄ 浓度（￣ｇ／ｍＬ）Ｄ５３７ Ｏ ０．０３６ ０．００４ ０．Ｏ６３ Ｏ．ＯＯ８ ０．Ｏ９７ Ｏ．Ｏ１２ Ｏ．１３１ ０．０１６ ０．１５４ Ｏ．Ｏ２Ｏ ０．１８９ 目 Ｑ 含镉量（￣ｇ／ｍＬ） 图２ Ｄ昭７ 与含镉量的标准曲线 ２．２样品的测定结果 从表５的样品测定结果可以看出，３种中草药中都含有 微量的重金属镉，其中川芎中含量最多，黄连中含量最少，但 都在国家药用植物的规定范围内（≤０．３ ｗｇ／ｇ）。 表５样品测定结果 ２．３ 川芎加标回收率测定结果 由表６至表８的川芎加标回收率可以看出，试验准确度 较高，稳定性较好，结果可靠。 表６川芎加标回收率的测定结果 ３结论 本研究采用湿法消化（ＨＮＯ，、ＨＣＩＯ 混酸），以双硫腙为 显色剂，在强碱性条件下，利用酒石酸钾钠、盐酸羟胺联合掩 蔽，通过ＯＰ乳化剂增色增溶，用紫外一可见分光光度法在 ５３７ ｎｍ处测定川芎、黄连、地黄３种常见中草药各样品的吸 光度，求出样品中重金属镉的含量。结果表明，３种常见中草 药中镉的含量分别为：川芎０．２５４ ｗｇ／ｇ，黄连０．０４５ ｇ／ｇ，地 黄０．１９５ ｗｇ／ｇ，镉含量大小依次为：川芎＞地黄＞黄连，但其 镉含量符合我国制定的药用植物及制剂进出口绿色行业标准 （镉≤０．３ ｇ／ｇ）。另外本试验发现，分光光度法测定镉的最 佳条件为：最佳吸收波长为５３７ ｎｍ，ＮａＯＨ的用量为５ ｍＬ，显 色时间为２０ ｍｉｎ，显色剂的用量为１５ ｍＬ。试验结果提供了 中草药中重金属镉含量的数据，对中草药是否存在重金属镉 含量超标提供依据，同时也为中草药是否具有安全可靠的食 用性提供数据参考。 参考文献： ［１］丁月云，余大华，孟云，等．中草药复方对猪常见致病菌的体外 抑菌试验［Ｊ］．江苏农业科学，２０１３，４１（１１）：２３６—２３８． ［２］陈虹．中草药对８种畜禽肠道病原菌的体外抑菌试验［Ｄ］．兰 州：甘肃农业大学，２００９． ［３］周勇义．微波消解一石墨炉原子吸收分光光度法在中药重金属 含量检测中的应用［Ｄ］．北京：首都师范大学，２００４． ［４］褚卓栋．土壤一中草药重金属含量及中药中砷汞生物可给性研 究［Ｄ］．保定：河北农业大学，２００８． ［５］王超群，朱玉，王晓华．石墨炉原子吸收分光光度法测定瓜蒌 皮中铅和镉的含量［Ｊ］．中国实验方剂学杂志，２０１３，１９（１４）： １５８—１６０． ［６］李学鹏，段青源，励建荣．我国贝类产品中重金属镉的危害及污 染分析［Ｊ］．食品科学，２０１０，３１（１７）：４５７—４６１． ［７］杨健，王宏洁，边宝林．中药材鲜地黄中砷、汞、铅和镉的含量 测定［Ｊ］．中国实验方剂学杂志，２０１０，１６（４）：３３—３４． ［８］李晓念，陈幸，李彬．川芎中重金属元素镉含量测定的研究 进展［Ｊ］．广东微量元素科学，２０１０，１７（１０）：８—１１． 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