微波消解ICP-MS測定燈盞花素片中5種有害元素

董媛1，張赟華1，劉瑩瑩1，李忠瓊1，章文杰2，張雯潔1

(1.云南省食品藥品檢驗(yàn)所，云南 昆明 650011;2.云南省科學(xué)技術(shù)中心，云南 昆明 650228)

摘要：目的建立燈盞花素片中鉛、鎘、砷、汞和銅5種有害重金屬元素的測定方法。方法樣品經(jīng)微波消解前處理后，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法測定，選擇內(nèi)標(biāo)法定量以消除基體效應(yīng)和干擾。結(jié)果對于所測元素，在一定的濃度范圍內(nèi)，各元素和內(nèi)標(biāo)元素的質(zhì)量數(shù)比值均與濃度呈良好的線性，相關(guān)系數(shù)均大于0.999，加樣回收率為88%～103%，檢出限、標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)均符合測定的要求。結(jié)論該方法專屬性好，靈敏度高，簡單、快速，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可用于燈盞花素片中5種元素含量的同時(shí)測定。

關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體質(zhì)譜；燈盞花素片；鉛；鎘；砷；汞；銅；重金屬；微波消解

作者簡介：董媛,女，副主任藥師，研究方向：中藥、民族藥檢驗(yàn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，E-mail:875303342@qq.com

通訊作者：張雯潔，女，主任藥師，研究方向：中藥、民族藥檢驗(yàn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，Tel:0871-63130538,E-mail:zwj0871@126.com

中圖分類號：R927.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Determination of 5 harmful elements in Dengzhanhuasu Tablets by ICP-MS with microwave digestion

DONGYuan1，ZHANGYun-hua1，LIUYing-ying1，LIZhong-qiong1，ZHANGWen-jie2，ZHANGWen-jie1

(1.YunnanInstituteforFoodandDrugControl，Kunming650011,China；2.YunnanProvinceScience&

TechnologyExchangeCenter,Kunming650228，China)

Abstract：ObjectiveTo establish a method for the determination of 5 harmful elements of Pb,Cd,As,Hg and Cu in Dengzhanhuasu Tablets.MethodsThe 5 elements were directly determined by ICP-MS,using microwave digestion for sample pretreatment.The internal standard solution was used to eliminate the matrix effect and interference.ResultsThe mass ratio of each measured element，the corresponding internal standard element and the concentration showed a good linear relationship in a certain concentration range，and the correlation coefficients were all greater than 0.999.The recoveries were from 88% to 103%.The detection limit and standard materials all met the requirements of determination.ConclusionThe method was specific，sensitivity,simple,rapid and accurate,which can be applied to the determination of 5 elements content of Dengzhanhuasu Tablets.

Key words:ICP-MS;Dengzhanhuasu Tablets;Pb；Cd；As；Hg；Cu；Heavy metal;Microwave digestion

中藥中重金屬及有害元素的含量是其質(zhì)量控制的重要指標(biāo)之一，不僅影響中藥、中成藥和制劑的質(zhì)量，還直接危及和影響患者的用藥安全性和療效。燈盞花素片為菊科植物短葶飛蓬Erigeronbreviscapus(Vant.) Hand.-Mazz.中提取的黃酮成分燈盞花素制成的單方中藥制劑，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)[1]并未規(guī)定對重金屬及有害元素的測定，為保證臨床用藥的安全，有必要對燈盞花素片中重金屬及有害元素含量進(jìn)行研究[2]。

微波消解技術(shù)是近幾年來發(fā)展起來的一種先進(jìn)、高效的樣品消解技術(shù)，具有消解快速、空白值低、元素?zé)o揮發(fā)損失、耗酸量少等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛用于各種分析樣品的前處理。電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)技術(shù)是一種新型的元素和同位素分析技術(shù)，可同時(shí)分析幾乎地球上的所有元素。在分析能力上，它可以取代傳統(tǒng)的無機(jī)分析技術(shù)如電感耦合等離子體光譜(ICP-AES)技術(shù)、石墨爐原子吸收(GFAAS)、原子熒光光譜技術(shù)(AFS)等，且該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于藥品檢驗(yàn)、衛(wèi)生防疫、農(nóng)業(yè)研究及食品等樣品中的多元素同時(shí)分析，是近年來元素分析的一個(gè)強(qiáng)有力的工具[3～6]。

本試驗(yàn)采用微波消解技術(shù)進(jìn)行樣品處理，建立了微波消解ICP-MS法同時(shí)測定燈盞花素片中鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、銅(Cu)5種有害元素的方法，并對49批燈盞花素片樣品進(jìn)行了測定。該方法專屬性好，靈敏度高，簡單、快速，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可應(yīng)用于燈盞花素片中多種有害元素含量的同時(shí)測定。

1儀器與試藥

1.1儀器Agilent 7700型ICP-MS (美國Agilent)，包括低樣品流速進(jìn)樣系統(tǒng)、peltier制冷控溫霧化器、第三代八極桿碰撞/反應(yīng)池系統(tǒng)(ORS3)；ETHOS 密閉式微波消解儀(意大利Mlistone)；Denver TB-215D 電子天平(美國Denver)；UP Ulupure超純水制造系統(tǒng)(成都優(yōu)普)。

1.2試藥硝酸(A.C.S Reagent，美國J.T.Baker)；實(shí)驗(yàn)用水為超純水；試驗(yàn)用玻璃儀器均用20%硝酸溶液浸泡過夜，并用超純水沖洗干凈；燈盞花素片為全國11個(gè)生產(chǎn)企業(yè)不同批號的樣品，共49批。

1.3標(biāo)準(zhǔn)溶液鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW08619 (1 000 μg·mL-1，中國計(jì)量科學(xué)研究院)；鎘單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW08612 (1 000 μg·mL-1，中國計(jì)量科學(xué)研究院)；砷單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW08611(1 000 μg·mL-1，中國計(jì)量科學(xué)研究院)；汞單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW08617 (1 000 μg·mL-1，中國計(jì)量科學(xué)研究院)；銅單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW08615 (1 000 μg·mL-1，中國計(jì)量科學(xué)研究院)；楊樹葉成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07604 (國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)；多元素內(nèi)標(biāo)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Part#5188-6525(美國 Agilent)；調(diào)諧溶液Part#5184-3566(美國Agilent)。

2試驗(yàn)方法與結(jié)果

2.1工作參數(shù) 一般測定模式下，待儀器形成等離子體，穩(wěn)定30 min后，使用1 μg·L-1的調(diào)諧液對儀器條件進(jìn)行最優(yōu)化，詳細(xì)參數(shù)見表1。

表1　ICP-MS儀器工作參數(shù)

2.2溶液制備

2.2.1標(biāo)準(zhǔn)品儲備液的制備分別精密量取鉛、砷、鎘、汞、銅單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用10%硝酸溶液稀釋制成每1 mL分別含鉛、砷、鎘、汞、銅1、0.5、1、1、10 μg的溶液，即得。

2.2.2標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備精密量取鉛、砷、鎘、汞、銅標(biāo)準(zhǔn)品儲備液適量，用10%硝酸溶液稀釋成每1 mL含鉛、砷0、1、5、10、20 ng，含鎘0、0.5、2.5、5、10 ng，含銅0、50、100、200、500 ng的系列濃度混合對照品溶液。另精密量取汞標(biāo)準(zhǔn)品儲備液適量，用10%硝酸液稀釋成每1 mL分別含汞0、0.2、0.5、1、2、5 ng的汞對照品溶液(現(xiàn)配現(xiàn)用)。

2.2.3內(nèi)標(biāo)溶液的制備精密量取鍺、銦、鉍單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用超純水稀釋成每1 mL各含1 μg的混合溶液，即得。

2.2.4供試品溶液的制備取供試品研細(xì)，取約0.5 g，精密稱定，至耐壓耐高溫微波消解罐，加入硝酸10 mL，蓋好內(nèi)蓋，旋緊外套，移入Milestone微波消解儀中，按照設(shè)定的消解程序消解，待消解結(jié)束后，放冷，將消解液轉(zhuǎn)入50 mL量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，洗液合并于量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即得(如有少量沉淀，必要時(shí)可離心分取上清液)。

表2　微波消解程序

2.2.5試劑空白溶液按照“2.2.4”項(xiàng)下不加樣品，同法制備試劑空白溶液。

2.3測定法采用內(nèi)標(biāo)法定量，測定時(shí)選取的同位素分別為63Cu、75As、114Cd、202Hg和208Pb，按照內(nèi)標(biāo)同位素質(zhì)量數(shù)與待測元素質(zhì)量數(shù)相近的原則，其中63Cu、75As以72Ge作為內(nèi)標(biāo)，114Cd以115In作為內(nèi)標(biāo)，202Hg、208Pb以209Bi作為內(nèi)標(biāo)。在儀器最優(yōu)化的條件下，分別依次測定標(biāo)準(zhǔn)曲線、樣品空白溶液和樣品溶液，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算各元素的含量。

2.4方法考察

2.4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制依次將儀器的樣品管插入各個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液中，按“2.3”項(xiàng)下條件進(jìn)行測定，每個(gè)濃度點(diǎn)平行測定3份，取平均值。以各元素的相應(yīng)濃度(ng·mL-1) 為橫坐標(biāo)X，各元素與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)元素的質(zhì)量數(shù)比值為縱坐標(biāo)Y進(jìn)行線性回歸，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表3，各元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均在0.999 2以上。

表3　方法線性回歸方程及檢出限濃度

2.4.2重復(fù)性試驗(yàn)取企業(yè)A的燈盞花素片樣品約0.5 g，分別按“2.2.3”項(xiàng)下的制備方法平行制備6份樣品，分別測定，計(jì)算各元素測定濃度的RSD，結(jié)果見表4，方法的重復(fù)性良好。

2.4.3精密度試驗(yàn)取“2.4.2”項(xiàng)下其中1份樣品，連續(xù)測定6次，計(jì)算各元素測定濃度的RSD。結(jié)果表明方法的精密度良好。

表4　重復(fù)性和精密度試驗(yàn)結(jié)果( n=6)

2.4.4加樣回收率試驗(yàn)以企業(yè)A的燈盞花素片為供試樣本，取樣品9份，每份約0.5 g，精密稱定，至耐壓耐高溫微波消解罐內(nèi)，加硝酸10 mL，其中3份精密加入“2.2.1”項(xiàng)下的標(biāo)準(zhǔn)儲備液0.8 mL，3份精密加入1.0 mL，3份精密加入1.2 mL，混勻，蓋好內(nèi)蓋，旋緊外套，同“2.2.4”項(xiàng)下方法操作，制備得到加樣回收率溶液0.8S、1.0S、1.2S，分別相當(dāng)于各元素限度濃度的80%、100%、120%。取以上9份溶液，分別測定，考察方法的準(zhǔn)確度，各元素的加樣回收率結(jié)果見表5，結(jié)果表明，各元素的回收率均在88%～103%之間，RSD(n=9)均在2%～4%之間，方法的準(zhǔn)確度良好。

表5　加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果( n=9)

2.4.5質(zhì)控物質(zhì)驗(yàn)證取楊樹葉成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)約0.5 g，按“2.2.4”項(xiàng)下方法操作，依法測定，測定值與參考值吻合，結(jié)果見表6。

表6　楊樹葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定結(jié)果

2.4.6樣品測定結(jié)果取49批燈盞花素片，按“2.2.4”項(xiàng)下方法進(jìn)行樣品前處理，分別測定5種元素的含量，按制劑每日最高服用量計(jì)算各有害元素的結(jié)果，見表7。

表749批燈盞花素片中有害元素的測定結(jié)果

序號批號生產(chǎn)企業(yè)Cu(mg·kg-1)As(mg·kg-1)Cd(mg·kg-1)Hg(mg·kg-1)Pb(mg·kg-1)120110603企業(yè)A0.02390.00060.00070.00040.00872XB12001企業(yè)A0.24050.01040.00270.00250.09053XB12002企業(yè)A0.14320.01120.00260.00300.2169420110202企業(yè)A0.21910.01350.00190.00880.1149520121001企業(yè)B0.21000.01270.00280.00780.4151620131101企業(yè)B0.21030.03550.00370.00780.3035720130501企業(yè)B0.09160.00810.00230.00230.1076820130101企業(yè)B0.21950.01100.00330.00570.1597920130401企業(yè)B0.26410.01180.00320.00430.14081020130901企業(yè)B0.14780.01100.00370.00300.18581120130301企業(yè)C0.07890.00710.00040.0132<0.00001220130801企業(yè)C5.26800.00900.00260.00610.46441320120301企業(yè)C0.33480.01410.00410.01870.14281420120302企業(yè)C0.34460.01010.00240.00150.16581520120502企業(yè)C0.47110.01500.00210.00590.12751620130803企業(yè)C0.52880.01390.00240.00160.143117121203企業(yè)D0.22040.00940.00100.03410.035718121202企業(yè)D0.32560.01230.00160.03650.149619130601企業(yè)D0.25770.01420.00350.02560.370420131101企業(yè)E0.81060.12870.05400.02410.52972113CK企業(yè)F0.06990.00300.00660.00050.070022121001企業(yè)G0.09610.00960.00080.00190.017023130702企業(yè)G0.15540.00780.00070.00500.058824130401企業(yè)G0.09080.00680.00210.00250.021925120601企業(yè)G0.38220.01400.00190.00190.117926130402企業(yè)G0.13300.00550.00080.00320.03502720130701企業(yè)H0.26450.02470.00060.00600.02652820130702企業(yè)H0.33800.02440.00230.00600.09392920131201企業(yè)H0.38270.02130.00050.00500.0648

續(xù)表7：

3討論與結(jié)論

3.1痕量分析中前處理直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度傳統(tǒng)的干法灰化和濕法消解存在著間長，樣品空白值高，部分元素易揮發(fā)損失等缺點(diǎn)。而本實(shí)驗(yàn)采用微波消解技術(shù)具有消解試劑用量少，時(shí)間短，空白值低以及樣品消化完全等優(yōu)點(diǎn)[7,8]，且過程易于控制，消解試樣平行性好，是理想的樣品處理方法。

3.2ICP-MS是中藥材元素分析的理想工具相對于傳統(tǒng)的原子吸收光譜、原子熒光光譜、ICP-AES等測定手段，ICP-MS具有低檢出限、可同時(shí)進(jìn)行多元素測定、較易排除測定過程中干擾等優(yōu)勢，能夠在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)對多種痕量元素進(jìn)行分析測定，在中藥質(zhì)量控制過程中必將發(fā)揮更大的作用[9～11]。

3.3燈盞花素片中5種有害元素測定結(jié)果分析根據(jù)《中國藥典》2010年版(一部)第一增補(bǔ)本中“燈盞花素原料(注射用)”的規(guī)定[12]，含鉛不得過百萬分之五，含鎘不得過千萬分之三，含砷不得過百萬分之二，含汞不得過千萬分之二。再根據(jù)《關(guān)于中藥中重金屬、農(nóng)殘、黃曲霉毒素等物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn)草案的公示》中除礦物、動物、海洋類以外的中藥材中，含銅不得過百萬分之二十。根據(jù)以上規(guī)定，檢測的49批燈盞花素片均在規(guī)定范圍內(nèi)。可保證燈盞花素片在治療疾病的同時(shí)避免有害元素的傷害。

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