原子吸收光譜法在中草藥微量元素及重金屬分析中的應用

歸類總結近十年來原子吸收光譜儀在中草藥微量元素和重金屬分析中的應用，對測定中草藥中微量元素中應用到的原子吸收光譜法。同時,對當前應用原子吸收光譜技術測定中草藥微量元素常用的樣品前處理方法也進行了歸納，并分析了它們的優點與不足。此外,還著重介紹了中草藥中微量元素形態分析的方法和意義。
　　
　　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，是基于基態待測原子蒸氣對光源中該元素特征譜線產生的吸收強度來定量被測元素的一種儀器分析方法。它始于上世紀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點
　　
　　原子吸收光譜法在近幾十年得到了迅速發展，迄今為止在眾多領域都有著廣泛地應用。其主要優點有：
　　
　　1、靈敏度高，火焰原子吸收法的絕對靈敏度可達10_10g,而石墨爐原子吸收法的絕對靈敏度可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，因為不同元素的原子具有各自固有的能級,每個元素的氣態基態原子只對某些特定波長的光有吸收。而且,原子吸收帶寬很窄,共存元素對待測元素干擾小,所以,它的選擇性很高。在無機分析中，往往不需分離共存元素即可進行測定
　　
　　3、分析范圍廣，目前原子吸收光譜法可測定的元素多達70多種，既可測定微量元素也可測定痕量甚至超痕量元素，既可測金屬元素、類金屬元素,又可間接測定某些非金屬元素，還可間接測定有機物等。
　　
　　4、原子吸收光譜法還具有操作簡便、分析速度快、準確度高（火焰法誤差<1%,石墨爐法誤差3%~5%)、精密度好（在曰常低含量測定中，精密度為1%~3%)等優點。
　　
　　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過預處理,破壞其中的有機組分,將待測組分轉化成無機化合物后制成適合于原子吸收光譜測定的供試液。對于原子吸收光譜法,樣品處理過程無疑是中草藥微量元素分析中的主要誤差來源，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,而對于難消化的中草藥可采用兩種消化方法相結合以提高消化效果。例如，文獻4利用干法灰化與濕法相結合，測定了市售常用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定元素時造成的揮發,而且空白值又小于濕法消解。干法灰化法是最為傳統的方法之它使用的設備易普及，無試劑污染,但存在步驟繁瑣、消耗時間長、分析人員勞動強度大等不足，另外，它對選擇的元素也有局限性。濕式消解法適用性廣，是普通實驗室較常采用的消化方法,但其空白值往往較高。而且,開放系統的加熱消解過程安全性差，有些酸（如高氯酸）在使用過程中有可能發生爆炸等危險。此外，消解過程中還有可能產生對人體健康帶來危害的有害氣體。為了克服這些缺點,微波消解技術應運而生,并在近十多年中逐漸成為一種常規的樣品處理手段,其具有加熱速率快、效率高等優點，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程中形成的揮發性組分溢出而造成的損失。同時,它還能減少酸的使用量從而顯著降低空白值,保證測定結果的準確性。例如，文獻H采用濃HNOg,H2O2微波消解,原子吸收光譜法測定了贛南烏藥中Fe,Cu,Zn,Mn,Mg和Ca,測定結果準確，回收率在90。00%-101。33%之間。該方法既減少了溶樣時間，又避免了使用易爆的高氯酸,是一種快捷、準確的金屬元素檢測方法。微波消解雖具有很多優點,但較為昂貴的儀器和耗材以及清潔方面的困難,使其應用也受到了限制。
　　
　　此外,最近有人用納米材料作為吸附劑，采用固相萃取法預富集/分離了纈草和萵苣經前處理后溶液中的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確度。而為了省去前處理步驟，文獻8]將固體熱解裝置與原子吸收光譜儀連接，建立了一種快速測定中藥（靈芝、葛根、天麻）中痕量汞的方法，它的優點是樣品不需要經過消解以固體進樣的方式直接進行分析測定。他們與標準參考物質進行了對照分析，并與ICPIS的分析結果進行比較,結果均令人滿意。
　　
　　原子吸收光譜儀在中草藥微量元素分析研究中的意義
　　
　　中醫藥在我國具有幾千年的歷史,是中華民族的瑰寶。我國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，長期以來由于人們對中藥有效化學成分的研究偏重于有機化合物，因而忽視了微量元素的作用。近年來，隨著中藥中微量元素研究的深入,不斷發現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性。因此，近代中醫已認識到中藥中微量元素是決定中藥四性的物質基礎之一,也是中藥有效成分的核心組分^。所以,對中草藥中所含微量元素進行定量分析,探討中草藥中微量元素含量與療效的關系,對闡明中草藥的傳統藥理、探討中藥配制工藝以及鑒定中藥材的質量都具有重要意義。
　　
　　原子吸收光譜儀在中草藥重金屬分析研究中的意義
　　
　　此外,隨著我國工業化進程的快速發展，由工業、交通和生活垃圾等途徑造成的重金屬污染越來越嚴重,它們通過廢渣、廢水、廢氣形式排入環境后被植物吸收而造成中草藥中重金屬含量的增加，使中藥材質量下降,甚至給患者帶來重金屬中毒的隱患。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或部位不同，表現的中毒癥狀也不同，而其中鉛、鎘、汞、砷等是目前公認的對人體危害較嚴重的重金屬。鉛對神經系統、消化系統和骨骼造血功能等都有危害;汞中毒嚴重影響人的中樞神經系統,可使聽力減弱、語言失控、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,但當它們在體內蓄積達到一定量或以某種特定價態存在時仍有可能產生很強的毒性，如較高濃度的銅具有溶血作用，能引起肝、腎良性壞死。所以,世界衛生組織（WHO)明確規定了重金屬人體吸收基線值。此外,許多國家對進口中藥材、中成藥中的重金屬含量均有明確的限定標準。因此，開展中藥材中重金屬的檢測方法研究，制定出我國中藥材中重金屬元素檢測的國家標準方法和限量控制標準，對中藥材走出國門，參與國際醫藥市場的競爭具有重要的現實意義。