高振杰+高紅霞+劉英莉+劉楠+孟春燕
摘要:建立微波消解-電感藕合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法同時測定常用中藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)中Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd 9種元素的方法。采用單一硝酸對樣品進行消解,在優(yōu)化的試驗條件下,方法的檢出限為0.03~1.93 μg/L,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.4%~3.9%,加標(biāo)回收率為89.5%~108.1%。結(jié)果表明,該方法操作簡便、靈敏度高、重現(xiàn)性好,適合于大批量根莖類藥材中該9 種元素的同時分析。
關(guān)鍵詞:微波消解;電感藕合等離子體質(zhì)譜法;根莖類中藥材;元素
中圖分類號:O657.63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)17-4170-03
Simultaneous Determination of Nine Elements in
Chinese Medicinal Materials with Tuber
GAO Zhen-jie1,GAO Hong-xia2,LIU Ying-li2,LIU Nan2,Meng Chun-yan2
(1.Hospital of Traditional Chinese Medicine of Qi'an, Qi'an 064000, Hebei, China;2.Hebei Province Key Laboratory of Occupational Health and Safety/School of Public Health of Hebei United University, Tangshan 0630000, Hebei, China)
Abstract:A microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method was established for simultaneous determination of 9 elements(namely Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd) in Ligusticum Chuanxiong, Panax notoginseng (Burk) F. H. Chen, Cynanachum auriculatum, Radix et rhizoma rhei, Atractylodes macrocephala. Under optimal conditions, the detection limit was 0.03~1.93 μg/L, with the relative standard deviations(RSD) were 1.4%~3.9% and the recovery rates were of 89.5%~108.1%. The results showed that the method was simple, highly sensitive, reproducible and suitable for simultaneously analyzing 9 elements in Chinese medicinal materials.
Key words: microwave digestion, inductively coupled plasma-mass spectrometry, tuber Chinese medicinal materials, metal element
隨著國際市場對天然藥物的需求急劇升溫,中藥越來越受到世界各國的關(guān)注。我國是中藥材生產(chǎn)大國,資源儲量豐富,僅列入國家保護的品種就達(dá)1 000多種,但在國際藥材市場上所占的份額卻不到5%,與我國中醫(yī)藥大國的地位極不相稱,其中重金屬含量超標(biāo)是重要原因之一[1,2]。2010年版《中國藥典》在藥材和飲片部分規(guī)定了6種植物來源的藥材(西洋參、白芍、甘草、丹參、黃芪、金銀花)的重金屬最大限量,要求檢驗鉛、砷、汞、鎘、銅5種元素的含量。但是在國際上對于藥物中金屬元素的種類及殘留量的限制更加嚴(yán)格,除上述5種元素外,增加了對鉻、鎳等元素的檢測,并開展了相關(guān)分析方法的研究[3-6]。中藥材中金屬含量檢測屬于微量或痕量分析,傳統(tǒng)的樣品前處理方法是電熱板加熱消解,測定方法有原子熒光光譜法,原子發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法,其缺點在于操作過程復(fù)雜,耗時長,難以進行多元素同時分析[1]。對于中藥的重金屬質(zhì)量控制,本研究建立了微波消解-電感藕合等離子體質(zhì)譜法同時測定常用根莖類藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)中Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd 共9種元素的方法,為中藥材質(zhì)量安全的分析和評價提供技術(shù)支持。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(7500 a型,美國Agilent公司);高壓密閉微波化學(xué)工作站(MARS X System,美國CEM公司);Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd標(biāo)準(zhǔn)溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心);硝酸(優(yōu)級純,Sigma公司);內(nèi)標(biāo)溶液:Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi(美國Agilent公司);質(zhì)譜調(diào)諧液Li、Y、Ce、Tl、Co(美國Agilent公司)。
1.2 ICP-MS工作參數(shù)
使用質(zhì)譜調(diào)諧液對儀器條件進行優(yōu)化,使儀器靈敏度、分辨率、雙電荷、氧化物等各項指標(biāo)均達(dá)到測定要求,經(jīng)優(yōu)化的ICP-MS工作條件如下:載氣流速1.07 L/min;射頻功率1 580 W;采樣深度5.2 mm,質(zhì)量分辨率0.65~0.80 amu;蠕動泵提升速度0.5 r/min;霧化室溫度2 ℃;氧化物CeO+/Ce+<0.5%;雙電荷Ce2+/Ce+<2%;掃描方式,跳峰;重復(fù)3次;積分時間0.3 s。endprint
1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制
中藥材中重金屬含量檢測屬于微量或痕量分析,因此在整個試驗過程中必須避免污染,才能確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。本試驗中所用的各種器皿均在10%硝酸溶液中浸泡24 h,然后依次經(jīng)自來水、去離子水清洗,自然晾干備用。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制:用1% 硝酸溶液對標(biāo)準(zhǔn)溶液進行稀釋,配制成系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,各元素的濃度分別為:Cu、Ni、Cr質(zhì)量濃度為0.0、10.0、50.0、100.0、200.0、500.0 μg/L;Pb質(zhì)量濃度為0.0、10.0、20.0、50.0、100.0、200.0 μg/L,Cd、Se質(zhì)量濃度為0.0、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/L;As、Hg質(zhì)量濃度為0.0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0 μg/L;Mo質(zhì)量濃度為0.0、50.0、100.0、200.0、500.0、1 000.0 μg/L。
1.4 樣品預(yù)處理
將川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)樣品分別粉碎后,用瑪瑙研缽研細(xì),過80目篩,備用。分別準(zhǔn)確稱取樣品0.500 0 g,置于微波消解罐中,加硝酸8 mL,放置過夜。按表1設(shè)定的微波消解參數(shù)進行消解,消解完畢后,于150 ℃驅(qū)趕殘酸,再轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中,用1%硝酸溶液洗滌消解罐,合并至容量瓶中,并稀釋至刻度,混勻,待測。
2 結(jié)果與分析
2.1 ICP-MS的干擾與校正
ICP-MS測定金屬元素的主要干擾分為質(zhì)譜和非質(zhì)譜干擾,利用在線加入內(nèi)標(biāo)的方式消除基體效應(yīng)和接口效應(yīng),通過選擇合適的測定元素和內(nèi)標(biāo)校正元素(表2),并采用干擾校正方程和優(yōu)化儀器條件等措施降低干擾。質(zhì)譜調(diào)諧液為質(zhì)量濃度均為10 μg/L的Li、Y、Ce、Tl、Co,內(nèi)標(biāo)溶液為密度為0.01 g/L的Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi。
2.2 微波消解條件的選擇
微波消解酸系的種類,目前應(yīng)用較多的有硝酸、硝酸-過氧化氫、硝酸-高氯酸體系。硝酸-過氧化氫體系在使用過程中空白較高且反應(yīng)劇烈,一般只能用于微波消解完成后,或微波消解效果不佳時使用;高氯酸在微波消解中具有一定的危險性,因而不推薦使用。本試驗選用單一的硝酸作為消解用酸,能夠保證藥材樣品被消解完全,操作安全、簡便。
采用微波消解法處理樣品時,當(dāng)消解完成后,還需要進行加熱趕酸,因為如果溶液的酸度過高,不僅會腐蝕儀器,而且還會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。趕酸的溫度需控制在150 ℃,以免Hg、As等低沸點元素的流失。
2.3 9種待測元素的回歸方程和R2
在優(yōu)化的儀器條件下,采用雙蠕動泵管進樣系統(tǒng)在線引入內(nèi)標(biāo)溶液并觀測內(nèi)標(biāo)校正元素的靈敏度,依次引入試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)溶液,計算回歸方程及R2,結(jié)果見表2。
2.4 檢測限、精密度和回收率試驗
檢出限測定:在選定的條件下,以1%硝酸溶液為空白,平行測定10次,以3倍標(biāo)準(zhǔn)差作為該元素的檢測限[7]。結(jié)果見表3,9種元素檢出限為0.03~1.93 μg/L。
精密度試驗:精確稱取川芎樣品0.5 g,平行制備7 個樣品并進行測定,計算各個元素測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表3,9種元素測定值RSD為1.4%~3.9%,表明該方法重現(xiàn)性較好。
回收率試驗:精確稱取已知含量的川芎樣品0.5 g,共6份,分別精確加入各待測元素標(biāo)準(zhǔn)液,進行加標(biāo)回收試驗,結(jié)果見表3,9種元素的回收率在為89.5%~108.1%,達(dá)到分析要求[8]。
2.5 樣品的測定
采用“1.4”的方法對常用根莖類中藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)樣品進行元素含量分析,結(jié)果見表4。
國家商務(wù)部出臺的《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》,對進出口的中藥重金屬限量實行統(tǒng)一規(guī)范[9],限量指標(biāo)為:重金屬總量應(yīng)≤20.0 mg/kg、Pb≤5.0 mg/kg、Cd≤0.3 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、As≤2.0 mg/kg、Zn≤20.0 mg/kg,依照此標(biāo)準(zhǔn),本次檢測的川芎、三七、首烏、大黃中Pb、Cd、Hg、As、Zn均未見超標(biāo),白術(shù)樣品的Hg含量超標(biāo)6倍。但是歐洲和美國、加拿大等國家對進口的中藥材重金屬含量有更加嚴(yán)格的限值[10],如美國禁止含有Pb、Hg的中藥進口,加拿大禁止含有Pb、As、Hg的中藥進口,可見對中藥材重金屬的含量還需要進行更加嚴(yán)格的控制。
3 小結(jié)與討論
國際市場對中藥材重金屬污染問題十分重視,許多國家在進口中藥材時都進行嚴(yán)格的檢測,由于不符合標(biāo)準(zhǔn)而被禁止進口的報道屢見不鮮。如1999年美國公布了260種中成藥的檢測結(jié)果,在不合格的123個中成藥中,中國大陸有93個,嚴(yán)重?fù)p害了中藥的形象,為了加強對中藥材污染的防控,《中華人民共和國藥典》(2010年版)在藥材和飲片部分規(guī)定了植物、礦物、動物來源共17種藥材的重金屬限量,其中涉及植物藥材的僅西洋參、白芍、甘草、丹參、黃芪、金銀花6種,相對于我國眾多的中藥材品種來說,藥典中的限量品種還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。本研究采用微波消解-電感藕合等離子體質(zhì)譜法,同時測定常用根莖類藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)中的Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd共9種元素,試驗結(jié)果表明,該法的檢出限為0.03~1.93 μg/L,RSD為1.4%~3.9%,加標(biāo)回收率為89.5%~108.1%,達(dá)到了分析要求,該方法具有簡便、靈敏、高效、準(zhǔn)確的特點,適于根莖類藥材的批量分析。
參考文獻(xiàn):
[1] 吳曉波,薛 健.中藥重金屬污染的現(xiàn)狀及治理對策概況[J].江蘇中醫(yī)藥,2010,42(6):77-79.
[2] 王 昶,馬少娜,魏大鵬,等.中藥材中重金屬污染分析以及防治措施[J].天津科技大學(xué)學(xué)報,2005,20(3):12-14.
[3] 隆 穎,陳浩桉,栗建明,等.ICP-MS法測定三丫苦藥材中5種重金屬的殘留量[J].中藥材,2013,36(7):1066-1068.
[4] 章璐幸,孫平飛,吳惠芳,等.中藥中重金屬新型檢測技術(shù)的研究進展[J].安徽醫(yī)藥,2013,17(5):858-860.
[5] KALNY P, FIJALEK Z, DASZCZUK A, et al. Determination of selected microelements in polish herbs and their infusions[J]. Science of the Total Environment, 2007, 381(1): 99-104.
[6] 李文龍,荊 森,陳軍輝,等.微波消解ICP-MS測定40種中藥材中的5種有毒元素[J].分析試驗室,2008,27(2):6-8.
[7] 高若海,劉鴻皋.檢出限概念問題探討-IUPAC及其它檢出限定義的綜合探討和實驗論證[J].分析化學(xué),1993,21(10):1232-1236.
[8] 郭愛民.衛(wèi)生化學(xué)[M].第7版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2012.
[9] WM 2-2001.藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S].
[10] YEE S K, CHU S S, XU Y M, et al. Regulatory control of Chinese proprietary medicines in Singapore[J]. Health Policy, 2005,71(2):133-149.endprint
1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制
中藥材中重金屬含量檢測屬于微量或痕量分析,因此在整個試驗過程中必須避免污染,才能確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。本試驗中所用的各種器皿均在10%硝酸溶液中浸泡24 h,然后依次經(jīng)自來水、去離子水清洗,自然晾干備用。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制:用1% 硝酸溶液對標(biāo)準(zhǔn)溶液進行稀釋,配制成系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,各元素的濃度分別為:Cu、Ni、Cr質(zhì)量濃度為0.0、10.0、50.0、100.0、200.0、500.0 μg/L;Pb質(zhì)量濃度為0.0、10.0、20.0、50.0、100.0、200.0 μg/L,Cd、Se質(zhì)量濃度為0.0、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/L;As、Hg質(zhì)量濃度為0.0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0 μg/L;Mo質(zhì)量濃度為0.0、50.0、100.0、200.0、500.0、1 000.0 μg/L。
1.4 樣品預(yù)處理
將川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)樣品分別粉碎后,用瑪瑙研缽研細(xì),過80目篩,備用。分別準(zhǔn)確稱取樣品0.500 0 g,置于微波消解罐中,加硝酸8 mL,放置過夜。按表1設(shè)定的微波消解參數(shù)進行消解,消解完畢后,于150 ℃驅(qū)趕殘酸,再轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中,用1%硝酸溶液洗滌消解罐,合并至容量瓶中,并稀釋至刻度,混勻,待測。
2 結(jié)果與分析
2.1 ICP-MS的干擾與校正
ICP-MS測定金屬元素的主要干擾分為質(zhì)譜和非質(zhì)譜干擾,利用在線加入內(nèi)標(biāo)的方式消除基體效應(yīng)和接口效應(yīng),通過選擇合適的測定元素和內(nèi)標(biāo)校正元素(表2),并采用干擾校正方程和優(yōu)化儀器條件等措施降低干擾。質(zhì)譜調(diào)諧液為質(zhì)量濃度均為10 μg/L的Li、Y、Ce、Tl、Co,內(nèi)標(biāo)溶液為密度為0.01 g/L的Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi。
2.2 微波消解條件的選擇
微波消解酸系的種類,目前應(yīng)用較多的有硝酸、硝酸-過氧化氫、硝酸-高氯酸體系。硝酸-過氧化氫體系在使用過程中空白較高且反應(yīng)劇烈,一般只能用于微波消解完成后,或微波消解效果不佳時使用;高氯酸在微波消解中具有一定的危險性,因而不推薦使用。本試驗選用單一的硝酸作為消解用酸,能夠保證藥材樣品被消解完全,操作安全、簡便。
采用微波消解法處理樣品時,當(dāng)消解完成后,還需要進行加熱趕酸,因為如果溶液的酸度過高,不僅會腐蝕儀器,而且還會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。趕酸的溫度需控制在150 ℃,以免Hg、As等低沸點元素的流失。
2.3 9種待測元素的回歸方程和R2
在優(yōu)化的儀器條件下,采用雙蠕動泵管進樣系統(tǒng)在線引入內(nèi)標(biāo)溶液并觀測內(nèi)標(biāo)校正元素的靈敏度,依次引入試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)溶液,計算回歸方程及R2,結(jié)果見表2。
2.4 檢測限、精密度和回收率試驗
檢出限測定:在選定的條件下,以1%硝酸溶液為空白,平行測定10次,以3倍標(biāo)準(zhǔn)差作為該元素的檢測限[7]。結(jié)果見表3,9種元素檢出限為0.03~1.93 μg/L。
精密度試驗:精確稱取川芎樣品0.5 g,平行制備7 個樣品并進行測定,計算各個元素測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表3,9種元素測定值RSD為1.4%~3.9%,表明該方法重現(xiàn)性較好。
回收率試驗:精確稱取已知含量的川芎樣品0.5 g,共6份,分別精確加入各待測元素標(biāo)準(zhǔn)液,進行加標(biāo)回收試驗,結(jié)果見表3,9種元素的回收率在為89.5%~108.1%,達(dá)到分析要求[8]。
2.5 樣品的測定
采用“1.4”的方法對常用根莖類中藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)樣品進行元素含量分析,結(jié)果見表4。
國家商務(wù)部出臺的《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》,對進出口的中藥重金屬限量實行統(tǒng)一規(guī)范[9],限量指標(biāo)為:重金屬總量應(yīng)≤20.0 mg/kg、Pb≤5.0 mg/kg、Cd≤0.3 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、As≤2.0 mg/kg、Zn≤20.0 mg/kg,依照此標(biāo)準(zhǔn),本次檢測的川芎、三七、首烏、大黃中Pb、Cd、Hg、As、Zn均未見超標(biāo),白術(shù)樣品的Hg含量超標(biāo)6倍。但是歐洲和美國、加拿大等國家對進口的中藥材重金屬含量有更加嚴(yán)格的限值[10],如美國禁止含有Pb、Hg的中藥進口,加拿大禁止含有Pb、As、Hg的中藥進口,可見對中藥材重金屬的含量還需要進行更加嚴(yán)格的控制。
3 小結(jié)與討論
國際市場對中藥材重金屬污染問題十分重視,許多國家在進口中藥材時都進行嚴(yán)格的檢測,由于不符合標(biāo)準(zhǔn)而被禁止進口的報道屢見不鮮。如1999年美國公布了260種中成藥的檢測結(jié)果,在不合格的123個中成藥中,中國大陸有93個,嚴(yán)重?fù)p害了中藥的形象,為了加強對中藥材污染的防控,《中華人民共和國藥典》(2010年版)在藥材和飲片部分規(guī)定了植物、礦物、動物來源共17種藥材的重金屬限量,其中涉及植物藥材的僅西洋參、白芍、甘草、丹參、黃芪、金銀花6種,相對于我國眾多的中藥材品種來說,藥典中的限量品種還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。本研究采用微波消解-電感藕合等離子體質(zhì)譜法,同時測定常用根莖類藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)中的Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd共9種元素,試驗結(jié)果表明,該法的檢出限為0.03~1.93 μg/L,RSD為1.4%~3.9%,加標(biāo)回收率為89.5%~108.1%,達(dá)到了分析要求,該方法具有簡便、靈敏、高效、準(zhǔn)確的特點,適于根莖類藥材的批量分析。
參考文獻(xiàn):
[1] 吳曉波,薛 健.中藥重金屬污染的現(xiàn)狀及治理對策概況[J].江蘇中醫(yī)藥,2010,42(6):77-79.
[2] 王 昶,馬少娜,魏大鵬,等.中藥材中重金屬污染分析以及防治措施[J].天津科技大學(xué)學(xué)報,2005,20(3):12-14.
[3] 隆 穎,陳浩桉,栗建明,等.ICP-MS法測定三丫苦藥材中5種重金屬的殘留量[J].中藥材,2013,36(7):1066-1068.
[4] 章璐幸,孫平飛,吳惠芳,等.中藥中重金屬新型檢測技術(shù)的研究進展[J].安徽醫(yī)藥,2013,17(5):858-860.
[5] KALNY P, FIJALEK Z, DASZCZUK A, et al. Determination of selected microelements in polish herbs and their infusions[J]. Science of the Total Environment, 2007, 381(1): 99-104.
[6] 李文龍,荊 森,陳軍輝,等.微波消解ICP-MS測定40種中藥材中的5種有毒元素[J].分析試驗室,2008,27(2):6-8.
[7] 高若海,劉鴻皋.檢出限概念問題探討-IUPAC及其它檢出限定義的綜合探討和實驗論證[J].分析化學(xué),1993,21(10):1232-1236.
[8] 郭愛民.衛(wèi)生化學(xué)[M].第7版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2012.
[9] WM 2-2001.藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S].
[10] YEE S K, CHU S S, XU Y M, et al. Regulatory control of Chinese proprietary medicines in Singapore[J]. Health Policy, 2005,71(2):133-149.endprint
1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制
中藥材中重金屬含量檢測屬于微量或痕量分析,因此在整個試驗過程中必須避免污染,才能確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。本試驗中所用的各種器皿均在10%硝酸溶液中浸泡24 h,然后依次經(jīng)自來水、去離子水清洗,自然晾干備用。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制:用1% 硝酸溶液對標(biāo)準(zhǔn)溶液進行稀釋,配制成系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,各元素的濃度分別為:Cu、Ni、Cr質(zhì)量濃度為0.0、10.0、50.0、100.0、200.0、500.0 μg/L;Pb質(zhì)量濃度為0.0、10.0、20.0、50.0、100.0、200.0 μg/L,Cd、Se質(zhì)量濃度為0.0、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/L;As、Hg質(zhì)量濃度為0.0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0 μg/L;Mo質(zhì)量濃度為0.0、50.0、100.0、200.0、500.0、1 000.0 μg/L。
1.4 樣品預(yù)處理
將川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)樣品分別粉碎后,用瑪瑙研缽研細(xì),過80目篩,備用。分別準(zhǔn)確稱取樣品0.500 0 g,置于微波消解罐中,加硝酸8 mL,放置過夜。按表1設(shè)定的微波消解參數(shù)進行消解,消解完畢后,于150 ℃驅(qū)趕殘酸,再轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中,用1%硝酸溶液洗滌消解罐,合并至容量瓶中,并稀釋至刻度,混勻,待測。
2 結(jié)果與分析
2.1 ICP-MS的干擾與校正
ICP-MS測定金屬元素的主要干擾分為質(zhì)譜和非質(zhì)譜干擾,利用在線加入內(nèi)標(biāo)的方式消除基體效應(yīng)和接口效應(yīng),通過選擇合適的測定元素和內(nèi)標(biāo)校正元素(表2),并采用干擾校正方程和優(yōu)化儀器條件等措施降低干擾。質(zhì)譜調(diào)諧液為質(zhì)量濃度均為10 μg/L的Li、Y、Ce、Tl、Co,內(nèi)標(biāo)溶液為密度為0.01 g/L的Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi。
2.2 微波消解條件的選擇
微波消解酸系的種類,目前應(yīng)用較多的有硝酸、硝酸-過氧化氫、硝酸-高氯酸體系。硝酸-過氧化氫體系在使用過程中空白較高且反應(yīng)劇烈,一般只能用于微波消解完成后,或微波消解效果不佳時使用;高氯酸在微波消解中具有一定的危險性,因而不推薦使用。本試驗選用單一的硝酸作為消解用酸,能夠保證藥材樣品被消解完全,操作安全、簡便。
采用微波消解法處理樣品時,當(dāng)消解完成后,還需要進行加熱趕酸,因為如果溶液的酸度過高,不僅會腐蝕儀器,而且還會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。趕酸的溫度需控制在150 ℃,以免Hg、As等低沸點元素的流失。
2.3 9種待測元素的回歸方程和R2
在優(yōu)化的儀器條件下,采用雙蠕動泵管進樣系統(tǒng)在線引入內(nèi)標(biāo)溶液并觀測內(nèi)標(biāo)校正元素的靈敏度,依次引入試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)溶液,計算回歸方程及R2,結(jié)果見表2。
2.4 檢測限、精密度和回收率試驗
檢出限測定:在選定的條件下,以1%硝酸溶液為空白,平行測定10次,以3倍標(biāo)準(zhǔn)差作為該元素的檢測限[7]。結(jié)果見表3,9種元素檢出限為0.03~1.93 μg/L。
精密度試驗:精確稱取川芎樣品0.5 g,平行制備7 個樣品并進行測定,計算各個元素測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表3,9種元素測定值RSD為1.4%~3.9%,表明該方法重現(xiàn)性較好。
回收率試驗:精確稱取已知含量的川芎樣品0.5 g,共6份,分別精確加入各待測元素標(biāo)準(zhǔn)液,進行加標(biāo)回收試驗,結(jié)果見表3,9種元素的回收率在為89.5%~108.1%,達(dá)到分析要求[8]。
2.5 樣品的測定
采用“1.4”的方法對常用根莖類中藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)樣品進行元素含量分析,結(jié)果見表4。
國家商務(wù)部出臺的《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》,對進出口的中藥重金屬限量實行統(tǒng)一規(guī)范[9],限量指標(biāo)為:重金屬總量應(yīng)≤20.0 mg/kg、Pb≤5.0 mg/kg、Cd≤0.3 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、As≤2.0 mg/kg、Zn≤20.0 mg/kg,依照此標(biāo)準(zhǔn),本次檢測的川芎、三七、首烏、大黃中Pb、Cd、Hg、As、Zn均未見超標(biāo),白術(shù)樣品的Hg含量超標(biāo)6倍。但是歐洲和美國、加拿大等國家對進口的中藥材重金屬含量有更加嚴(yán)格的限值[10],如美國禁止含有Pb、Hg的中藥進口,加拿大禁止含有Pb、As、Hg的中藥進口,可見對中藥材重金屬的含量還需要進行更加嚴(yán)格的控制。
3 小結(jié)與討論
國際市場對中藥材重金屬污染問題十分重視,許多國家在進口中藥材時都進行嚴(yán)格的檢測,由于不符合標(biāo)準(zhǔn)而被禁止進口的報道屢見不鮮。如1999年美國公布了260種中成藥的檢測結(jié)果,在不合格的123個中成藥中,中國大陸有93個,嚴(yán)重?fù)p害了中藥的形象,為了加強對中藥材污染的防控,《中華人民共和國藥典》(2010年版)在藥材和飲片部分規(guī)定了植物、礦物、動物來源共17種藥材的重金屬限量,其中涉及植物藥材的僅西洋參、白芍、甘草、丹參、黃芪、金銀花6種,相對于我國眾多的中藥材品種來說,藥典中的限量品種還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。本研究采用微波消解-電感藕合等離子體質(zhì)譜法,同時測定常用根莖類藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術(shù)中的Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd共9種元素,試驗結(jié)果表明,該法的檢出限為0.03~1.93 μg/L,RSD為1.4%~3.9%,加標(biāo)回收率為89.5%~108.1%,達(dá)到了分析要求,該方法具有簡便、靈敏、高效、準(zhǔn)確的特點,適于根莖類藥材的批量分析。
參考文獻(xiàn):
[1] 吳曉波,薛 健.中藥重金屬污染的現(xiàn)狀及治理對策概況[J].江蘇中醫(yī)藥,2010,42(6):77-79.
[2] 王 昶,馬少娜,魏大鵬,等.中藥材中重金屬污染分析以及防治措施[J].天津科技大學(xué)學(xué)報,2005,20(3):12-14.
[3] 隆 穎,陳浩桉,栗建明,等.ICP-MS法測定三丫苦藥材中5種重金屬的殘留量[J].中藥材,2013,36(7):1066-1068.
[4] 章璐幸,孫平飛,吳惠芳,等.中藥中重金屬新型檢測技術(shù)的研究進展[J].安徽醫(yī)藥,2013,17(5):858-860.
[5] KALNY P, FIJALEK Z, DASZCZUK A, et al. Determination of selected microelements in polish herbs and their infusions[J]. Science of the Total Environment, 2007, 381(1): 99-104.
[6] 李文龍,荊 森,陳軍輝,等.微波消解ICP-MS測定40種中藥材中的5種有毒元素[J].分析試驗室,2008,27(2):6-8.
[7] 高若海,劉鴻皋.檢出限概念問題探討-IUPAC及其它檢出限定義的綜合探討和實驗論證[J].分析化學(xué),1993,21(10):1232-1236.
[8] 郭愛民.衛(wèi)生化學(xué)[M].第7版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2012.
[9] WM 2-2001.藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S].
[10] YEE S K, CHU S S, XU Y M, et al. Regulatory control of Chinese proprietary medicines in Singapore[J]. Health Policy, 2005,71(2):133-149.endprint