趙昱瑋，于 淼，劉秀華，張紅巖*，馬 琳，魯曉健

（1.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院，長春 130012；2.長春三德天晟科技有限公司，長春 130012）

石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定參苓顆粒中鉛的不確定度評(píng)定

趙昱瑋1，于 淼2，劉秀華1，張紅巖1*，馬 琳1，魯曉健1

（1.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院，長春 130012；2.長春三德天晟科技有限公司，長春 130012）

目的 建立微波消解-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定參苓顆粒中鉛的不確定度評(píng)定的方法，分析影響不確定度測(cè)量的主要因素。方法 采用微波消解法進(jìn)行樣品前處理，石墨爐原子吸收光譜法對(duì)參苓顆粒中鉛的含量進(jìn)行測(cè)定，建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)模型中各不確定因素進(jìn)行量化處理。結(jié)果 樣品前處理過程是影響測(cè)量結(jié)果不確定度的主要因素，樣品稱量、定容等過程帶來的不確定度相對(duì)較小。對(duì)合成不確定度進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)參苓顆粒中鉛質(zhì)量濃度為0.073 mg/kg時(shí)，擴(kuò)展不確定度為0.003 mg/kg (k =2）。結(jié)論 該評(píng)價(jià)方法適用于微波消解-石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定參苓顆粒中鉛含量不確定度的分析。

石墨爐原子吸收光譜法；參苓顆粒；鉛；不確定度

重金屬是中藥的重要污染物之一，在體內(nèi)積聚，使蛋白質(zhì)變性，酶失活，組織細(xì)胞出現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能上的損害[1]。鉛對(duì)人體多種組織和器官都會(huì)產(chǎn)生危害，包括神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等[2-3]。鉛一直以來都是食品、衛(wèi)生重要的檢測(cè)項(xiàng)目，《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 保健食品》[4]中規(guī)定鉛的限量為2.0 mg/kg。參苓顆粒是以人參、葛根、茯苓為原料，開發(fā)而成的具有輔助改善記憶功能的保健食品，中藥材受其生長環(huán)境及其自身的特點(diǎn)，均含有一定有害重金屬，通過評(píng)定測(cè)量不確定度可以分析影響測(cè)量結(jié)果的主要因素、合理表征測(cè)量值的分散性，評(píng)價(jià)分析測(cè)試方法，從而提高分析測(cè)試結(jié)果的質(zhì)量[5-8]，而測(cè)量結(jié)果則取決于其不確定度的大小[9-10]。本實(shí)驗(yàn)采用微波消解進(jìn)行樣品前處理，石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定參苓顆粒中鉛的不確定度進(jìn)行分析和評(píng)定。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 參苓顆粒（哈爾濱久盛醫(yī)藥科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)，批號(hào)為20160525、20160226、20160527）。硝酸（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，優(yōu)級(jí)純）、30%過氧化氫（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，優(yōu)級(jí)純）；水為自制超純水；鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（標(biāo)準(zhǔn)值為1 000 μg/mL，GSB 04-1742-2004國家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）。

1.2 儀器與設(shè)備 AA-7000型原子吸收分光光度計(jì)（鉛空心陰極燈）（日本島津公司）；XT-9912智能微波消解儀（上海新拓分析儀器科技有限公司）；XT-9816型樣品預(yù)處理加熱儀（上海新拓分析儀器科技有限公司）；AL204電子分析天平（梅特勒-托利多）；Direct-Pure UP 超純水及RO純水機(jī)（上海樂楓生物科技有限公司）。

1.3 測(cè)定依據(jù)[11]按GB 5009.12-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》第1法 石墨爐原子吸收光譜法對(duì)參苓顆粒中鉛進(jìn)行測(cè)定。

1.4 樣品處理 取參苓顆粒（20160526），研細(xì)，取0.5 g，精密稱定，置進(jìn)口改性聚四氟乙烯（TFM）微波消解罐中，加入硝酸7 mL，過氧化氫1 mL，放置過夜，啟動(dòng)儀器進(jìn)行消解，微波消解程序見表1。取出TFM罐，置XT-9816型樣品預(yù)處理加熱儀上趕酸至消解液約為1～2 mL，放冷，轉(zhuǎn)移至25 mL量瓶中，用0.5 mol/L硝酸溶液少量多次洗滌TFM罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，搖勻，備用。同法作試劑空白。

表1 微波爐消解程序

1.5 儀器條件 燈電流（mA）：10；波長（nm）：357.9；狹縫寬（nm）：0.7；點(diǎn)燈方式：BGC-D2；石墨爐升溫程序見表2。

表2 鉛元素的石墨爐升溫程序

2 結(jié)果與分析

2.2 不確定度因素分析[12-14]由樣品前處理過程和數(shù)學(xué)模型分析可知，測(cè)定參苓顆粒中鉛的含量引入不確定度的因素主要包括：1）樣品的稱量；2）樣品前處理；3）測(cè)量重復(fù)性；4）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制；5）標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合等。

2.3 不確定度評(píng)定

2.3.1 稱量過程引入的不確定度評(píng)定 根據(jù)《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》[15]規(guī)定使用萬分之一天平進(jìn)行樣品稱量，最大允差是±0.000 5 g，按均勻分布，則稱取0.5 g參苓顆粒相對(duì)不確定度為：u = 0.002 89/0.500 0= 0.578×10-3。

rel(1)

2.3.2 樣品消化過程產(chǎn)生的不確定度評(píng)定

2.3.2.1 樣品消化過程產(chǎn)生的不確定度評(píng)定 樣品消化不完全或者消化過程中導(dǎo)致鉛損失或污染及消解液轉(zhuǎn)移過程均能造成鉛損失，故采用加標(biāo)回收的方法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得鉛的回收率分別為98.61%、99.11%、98.67%、97.50%、101.33%、99.78%，平均回收率為99.17%，RSD為1.31%。按JJF1059-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[16]計(jì)算：2.3.2.2 重復(fù)性帶來的不確定度評(píng)定 對(duì)參苓顆粒進(jìn)行6次獨(dú)立測(cè)試，測(cè)得鉛的質(zhì)量濃度分別為：0.069、0.077、 0.073、0.075、0.072、0.069 mg/kg，則鉛的平均含量為0.073 mg/kg。平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差：相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：urel（A）=1.33×10-3/0.073 = 1.82×10-3。

2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制引入的不確定度評(píng)定

2.3.3.1 鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB 04-1742-2004） 質(zhì)量濃度（1 000±1）μg/mL（k= 3），則鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel= 1/3/1 000= 0.33×10-3。

2.3.3.2 稀釋及定容過程引入的不確定度評(píng)定 取1 mL移液管吸取鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg/mL）1.0 mL，置100 mL容量瓶（A級(jí)）中，用0.5 mol/L硝酸溶液定容至刻度，搖勻，得鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液（10.0 μg/mL）；再用0.5 mL移液管吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液（10.0 μg/mL）0.25 mL，置100 mL容量瓶（A級(jí)）中，用0.5 mol/L硝酸溶液定容至刻度，搖勻，得鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液（25 ng/mL）。

根據(jù)JJG196-2006《常用玻璃量器》[17]規(guī)定，取矩形分布，各玻璃儀器引入的不確定分量，見表3。

表3 使用玻璃儀器引入的不確定度

2.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的不確定度評(píng)定

2.3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制引入的不確定度評(píng)定 鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線制備：吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液（25 ng/mL）0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分別置25 mL容量瓶中，用0.5 mol/L硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，測(cè)定吸光值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。取矩形分布，各玻璃儀器引入的不確定分量，見表4。標(biāo)準(zhǔn)曲線配制過程合成不確定度為：

表4 使用玻璃儀器引入的不確定度

2.3.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性擬合帶來的不確定度評(píng)定 見表5。用最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性方程為Abs=0.005 391 4Conc +0.000 271 436,相關(guān)系數(shù)為r = 0.999 6（截距a= 0.000 271 436，斜率b = 0.005 391 4）。

表5 標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定結(jié)果

曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式為：

式中SR為標(biāo)準(zhǔn)溶液響應(yīng)信號(hào)殘差的標(biāo)準(zhǔn)差：

n1為樣品的測(cè)定次數(shù)，6；n2為標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定次數(shù)，

12；x為樣品測(cè)定液中鉛的平均質(zhì)量濃度，x = 2.21 mg/kg；為標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度的平均值；xj參與擬合的每一標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度；yj為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中對(duì)應(yīng)的不同溶液吸光值。

標(biāo)準(zhǔn)曲線帶來的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：urel(x,yi)= 0.543 ng/730 ng = 0.000 74 。

2.5 擴(kuò)展不確定度 取包含因子k = 2（95%置信概率），樣品中鉛的含量為：0.073 mg/kg。Uc = 2×urel(x)×0.073 = 2×0.021×0.073= 0.003 mg/kg。

3 結(jié)論

采用微波消解-石墨爐原子吸收分光光度法對(duì)參苓顆粒中鉛的含量進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)稱樣量0.5 g時(shí)，測(cè)定不確定度報(bào)告與表示應(yīng)為W =（0.073±0.003）mg/kg，k = 2。

通過以上不確定度分析可以看出，影響樣品測(cè)量結(jié)果的不確定度的分量很多，數(shù)值大小不同，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的貢獻(xiàn)也不同，樣品在消化過程對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)價(jià)結(jié)果影響最大，而樣品稱量、定容等過程帶來的不確定度相對(duì)其他來源較小。從評(píng)定過程看，想獲得較小的不確定首先要保證樣品的均一性，減小儀器測(cè)量過程引入的不確定度；提高樣品消化能力，使消化更完全、穩(wěn)定，減少不確定的分量；其次要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制，減少標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度。

[1]馮學(xué)花. 婦科柴芍顆粒中重金屬砷、鉛的含量測(cè)定[J]. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2013, 29(5): 168-169.

[2]杜林, 黃鴻志, 王雅茜. 鉛中毒及其防治研究進(jìn)展[J]. 廣東微量元素科學(xué), 2001, 8(5): 9-18.

[3]姚智卿. 鉛對(duì)人體健康的危害[J]. 微量元素與健康研究, 2011, 28(5): 67-68.

[4]中華人民共和國國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì). 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 保健食品[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2014.

[5]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. 化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定[S]. 北京: 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 2005.

[6]高麗紅. 微波消解-石墨爐原子吸收法測(cè)定中藥材中的鉛[J].河南預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志, 2013, 24(1): 28, 31.

[7]黎少豪. 原子熒光分光光度法測(cè)量大米中硒的不確定度評(píng)定[J]. 微量元素與健康研究, 2013, 30(5): 56-57.

[8]李靖, 胡久梅, 李云龍, 等. 石墨爐-原子吸收光譜法測(cè)定僵蠶中鉛,鎘含量[J]. 中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志, 2013, 19(4): 123-125.

[9]曾朝懿, 唐潔, 車振明. 石墨爐原子吸收法測(cè)定乳粉中鉻的不確定度[J]. 食品研究與開發(fā), 2014, 35(6): 81-84.

[10]王嬌, 王陪, 遲志娟. 微波消解-石墨爐原子吸收法測(cè)定茶葉中鉛含量的不確定度評(píng)定[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 42(30): 10681-10682.

[11]中華人民共和國衛(wèi)生部. 食品中鉛的測(cè)定[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2010.

[12]鳳吾利, 秦曉麗, 王瑞芬. 火焰原子吸收分光光度法測(cè)定礦石中銅的含量的不確定度評(píng)定[J]. 科技信息, 2013(1): 432-433.

[13]楊洋, 耿天宇, 陳智超, 等. 石墨爐原子吸收法測(cè)定大米中鉛的不確定度評(píng)定[J]. 安徽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志, 2016, 22(1): 14-17.

[14]白祖海, 吾爾葉提, 文剛, 等. 微波消解-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定馕餅中鉛含量的不確定度評(píng)定[J]. 實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué), 2016, 23(7): 879-881.

[15]中國實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可委員會(huì). 化學(xué)分析中的不確定度的評(píng)估指南[M]. 北京: 中國計(jì)量出版社, 2002: 55-58.

[16]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. JJF 1059-1-2012 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S]. 北京: 中國質(zhì)檢出版社, 2013.

[17]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. 常用玻璃量器[S]. 北京: 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 2006.

Uncertainty evaluation on the determination of Pb content in Shen ling granules with microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry

ZHAO Yuwei1, YU Miao2, LIU Xiuhua1, ZHANG Hongyan1*, MA Lin1, LU Xiaojian1
（1. Academy of Chinese Medical Sciences of Jilin Province, Changchun 130012, China; 2. Changchun Sande Tiansheng Technology co., Ltd. Changchun 130012, China）

Objective To study a method of uncertainty evaluation on the determination of Pb in Shenling granules with microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry. Methods The concentration of Pb inShenling granules was detected by graphite furnace atomic absorption spectrophotometry with microwave digestion, the corresponding mathematical model was established, and uncertainty factors in the mathematical model were quantifed. Results The preparation of sample are the main factor which affects the uncertainty of measurement result. And weighing of the sample，volume and other processes factors were smaller than other sources on the uncertainty relative．The determination of Pb in Shenling granules was 0.073 mg/kg, the uncertainty was 0.003 mg/kg (k =2). Conclusion This evaluation method is suitable to determining the uncertainty of Pb in Shenling granules by microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrophotometry.

graphite furnace atomic absorption spectrometry; Shenling granules; Pb; uncertainty

R284.1

A

2095-6258(2017)04-0547-04

??輯：張海洋

2016-10-29）

10.13463/j.cnki.cczyy.2017.04.011

吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“具有輔助改善記憶功能的‘參苓膠囊’的研究”（2040311040YY）。

趙昱瑋（1983 -），男，碩士，主要從事植物化學(xué)研究與新藥開發(fā)。

*通信作者：張紅巖，男，研究員，電話-(0431)86058683，電子信箱- 9999zhy@163.com