吳振宇,劉璐瑩,艾林芳
(1.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,江西 贛州 341000;2.贛南醫(yī)學(xué)院第一臨床醫(yī)院,江西 贛州 341000;3.江西省職業(yè)病防治研究院,江西 南昌 330006)
稀土元素包括化學(xué)元素周期表中15個鑭系元素和鈧(Sc)、釔(Y)。由于低劑量稀土元素可促進(jìn)種子萌發(fā)[1-2],增強植物光合作用[3],提高植物抗病能力[4],所以常用作植物生長調(diào)節(jié)劑。研究表明,稀土化合物在人體內(nèi)具有抗病毒、抗腫瘤及抗菌積極作用[5-6],但稀土元素系重金屬元素,劑量高時會引起神經(jīng)毒性、免疫毒性、細(xì)胞毒性、遺傳毒性[7-9],產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。因此,中藥中各稀土元素的安全性問題引起了廣泛關(guān)注。
目前,2015版《中國藥典》(四部)[10]收錄的對于中藥中重金屬測定方法主要是原子吸收分光光度法、原子熒光光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS),且只針對鉛、砷、鎘、汞、銅[11-12]元素進(jìn)行測定,沒有關(guān)于稀土元素的測定方法。為更加全面掌握中藥中各稀土元素含量,有必要建立同時測定中藥中稀土元素含量的方法[13-14]。
試驗研究建立了同時測定中藥中16種稀土元素含量的ICP-MS法,并對市售中藥配方顆粒(小柴胡、板藍(lán)根、午時茶)、中藥材(苦參、玫瑰花、蒼術(shù)、西洋參)進(jìn)行定量測定加以驗證,以期為掌握中藥中稀土元素含量、全面控制中藥材質(zhì)量提供檢測方法。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(NEXION 300X),Perkin Elmer公司;微波消解儀(Multiwave 3000),奧地利Anton Paar公司;趕酸儀(BHW-09A),上海博通化學(xué)科技有限公司;紅外線干燥箱,北京興爭儀器設(shè)備廠;高速組織搗碎機。
移液槍、移液管均為聚乙烯塑料瓶。
稀土元素混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液(釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥,100 μg/mL)、鈧標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1 000 μg/mL)、銦標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1 000 μg/mL),均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心;
黃芪標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10028),地球物理地球化學(xué)勘查研究所;
水,超純水;
30%過氧化氫,濃硝酸,優(yōu)級純,購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司;
調(diào)諧溶液(Be、Mg、In、U、Ce混合溶液,1 μg/L,Perkin Elmer南昌公司。
中藥配方顆粒:小柴胡(6批次,S1~S6),板藍(lán)根(2批次,S7~S8),午時茶(2批次,S9~S10),植物類中藥材苦參(S11)、玫瑰花(S12)、蒼術(shù)(S13)、西洋參(S14),均購于江西中藥材零售店。
ICP-MS用專用調(diào)諧溶液進(jìn)行條件優(yōu)化,以靈敏度、檢出限、氧化物、雙電荷和背景噪音作為優(yōu)化指標(biāo)。優(yōu)化后的儀器最佳工作條件:霧化器流量0.90 L/min,輔助氣流速1.20 L/min,等離子體氣流量17.00 L/min,射頻功率1.1 kW,蠕動泵轉(zhuǎn)速48 r/min。測定時,選取115In為各稀土元素的內(nèi)標(biāo)元素。
2.2.1 混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液的制備
分別精密吸取稀土元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、鈧標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,用1%硝酸溶液逐級稀釋成每1 mL分別含鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥100 μg混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液。
2.2.2 系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
精密量取混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL,分別置于50 mL塑料試管中,用1%硝酸溶液定容至50 mL,得到稀土元素質(zhì)量濃度均為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.2.3 混合內(nèi)標(biāo)溶液
精密稱量含In單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,用1%硝酸溶液稀釋成質(zhì)量濃度為10 μg/L的內(nèi)標(biāo)溶液,用于在線內(nèi)元素校正。
2.3.1 植物類中藥材前處理
將各植物類中藥材置于65 ℃烘箱中干燥2 h,冷卻后用料理機粉碎至粉末狀態(tài),過80目篩后,分別裝入食品級密封袋。精密稱量各樣品0.500 0 g,置于四氟乙烯消解罐內(nèi),加硝酸5 mL,靜置8 h后,加入過氧化氫1 mL,混勻后蓋好內(nèi)蓋,旋緊外套,置于微波消解罐內(nèi),按微波消解程序(見表1)進(jìn)行消解。微波消解完全后,取出消解罐,用趕酸儀趕酸至1~2 mL,用水洗滌至25 mL,搖勻。同時制備空白溶液。
表1 微波消解程序
2.3.2 中藥顆粒劑前處理
精密稱量各中藥顆粒劑0.500 0 g,置于四氟乙烯消解罐內(nèi),加硝酸5 mL,120 ℃下微波加熱消解2 h,取下冷卻后加水定容至25 mL,搖勻;同時制備樣品空白溶液。
檢出限為試劑空白溶液11次測定值標(biāo)準(zhǔn)差的3倍(3σ)所對應(yīng)的質(zhì)量濃度。測定結(jié)果見表2??梢钥闯觯椒ǖ膭討B(tài)線性范圍很寬,各元素在選定范圍內(nèi)均具有良好的線性關(guān)系。方法對各重金屬元素的靈敏度較高,檢出限較低。
表2 各元素的方法檢出限及相關(guān)參數(shù)
取系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線上第3點溶液,重復(fù)測定6次,各稀土元素RSD范圍為0.63%~2.77%,表明儀器有良好精密度,符合方法要求。
精密稱量S1小柴胡0.500 0 g,同時制備6份樣品,按2.3.2步驟進(jìn)行消解處理,然后測定各稀土元素含量。結(jié)果表明,各稀土元素測定的RSD均在2.06%~5.63%范圍內(nèi),方法重現(xiàn)性良好。
精密稱量S1小柴胡0.500 0 g,平行制備6份樣品,加入混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液1 mL,按樣品前處理方法進(jìn)行消解處理,然后測定各元素,計算加標(biāo)回收率及RSD,結(jié)果見表3??梢钥闯觯焊飨⊥猎氐募訕?biāo)回收率在93.04%~106.91%范圍內(nèi),RSD在1.23%~5.91%范圍內(nèi),加標(biāo)回收效果較好。
表3 加標(biāo)回收測定結(jié)果
對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃芪按2.1方法進(jìn)行測定,結(jié)果見表4??梢钥闯?,方法準(zhǔn)確度較高,所測結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
表4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析結(jié)果
對小柴胡(6批次,S1~S6)、板藍(lán)根(2批次,S7~S8)、午時茶(2批次,S9~S10)、苦參(S11)、玫瑰花(S12)、蒼術(shù)(S13)、西洋參(S14),S1~S10按方法2.3.2制備樣品溶液和相應(yīng)空白溶液,S11~S14按方法2.3.1制備樣品溶液和相應(yīng)空白溶液,然后用ICP-MS進(jìn)行測定,測定值取3次讀數(shù)的平均值,利用各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線分別計算含量,結(jié)果見表5,其中,鋱、鈥、銩、镥、鉺含量極少,表中未統(tǒng)計。
表5 中藥材中稀土元素含量測定結(jié)果
采用微波消解—ICP-MS法測定中藥顆粒劑和植物類中藥材中稀土元素是可行的,測定結(jié)果較為準(zhǔn)確,且方法精密度及回收率均較高。中草藥中含有大量有機物,采用濃硝酸-雙氧水(5/1)微波消解,避免了因直接加熱需反復(fù)加酸而引入酸污染。16種稀土元素的線性相關(guān)系數(shù)非常好,加標(biāo)回收率范圍為93.04%~106.91%,RSD范圍為1.23%~5.91%。方法操作簡單,快速,準(zhǔn)確,可用于中草藥及中藥顆粒劑中16種稀土元素含量的同時測定。