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所，云南 昆明 650011;2.云南省科學技術中心，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)標法定量以消除基體效應和干擾。結果對于所測元素，在一定的濃度范圍內(nèi)，各元素和內(nèi)標元素的質(zhì)量數(shù)比值均與濃度呈良好的線性，相關系數(shù)均大于0.999，加樣回收率為88%～103%，檢出限、標準參考物質(zhì)均符合測定的要求。結論該方法專屬性好，靈敏度高，簡單、快速，結果準確可靠，可用于燈盞花素片中5種元素含量的同時測定。

關鍵詞：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、民族藥檢驗及質(zhì)量標準研究，E-mail:875303342@qq.com

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

中圖分類號：R927.1文獻標識碼：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)行標準[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行研究[2]。

微波消解技術是近幾年來發(fā)展起來的一種先進、高效的樣品消解技術，具有消解快速、空白值低、元素無揮發(fā)損失、耗酸量少等優(yōu)點，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)技術是一種新型的元素和同位素分析技術，可同時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)的無機分析技術如電感耦合等離子體光譜(ICP-AES)技術、石墨爐原子吸收(GFAAS)、原子熒光光譜技術(AFS)等，且該技術已廣泛應用于藥品檢驗、衛(wèi)生防疫、農(nóng)業(yè)研究及食品等樣品中的多元素同時分析，是近年來元素分析的一個強有力的工具[3～6]。

本試驗采用微波消解技術進行樣品處理，建立了微波消解ICP-MS法同時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行了測定。該方法專屬性好，靈敏度高，簡單、快速，結果準確可靠，可應用于燈盞花素片中多種有害元素含量的同時測定。

1儀器與試藥

1.1儀器Agilent 7700型ICP-MS (美國Agilent)，包括低樣品流速進樣系統(tǒng)、peltier制冷控溫霧化器、第三代八極桿碰撞/反應池系統(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)；實驗用水為超純水；試驗用玻璃儀器均用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個生產(chǎn)企業(yè)不同批號的樣品，共49批。

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

2試驗方法與結果

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)諧液對儀器條件進行最優(yōu)化，詳細參數(shù)見表1。

表1　ICP-MS儀器工作參數(shù)

2.2溶液制備

2.2.1標準品儲備液的制備分別精密量取鉛、砷、鎘、汞、銅單元素標準溶液適量，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標準品溶液的制備精密量取鉛、砷、鎘、汞、銅標準品儲備液適量，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。另精密量取汞標準品儲備液適量，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)標溶液的制備精密量取鍺、銦、鉍單元素標準溶液適量，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，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，按照設定的消解程序消解，待消解結束后，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)標法定量，測定時選取的同位素分別為63Cu、75As、114Cd、202Hg和208Pb，按照內(nèi)標同位素質(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，114Cd以115In作為內(nèi)標，202Hg、208Pb以209Bi作為內(nèi)標。在儀器最優(yōu)化的條件下，分別依次測定標準曲線、樣品空白溶液和樣品溶液，采用標準曲線法計算各元素的含量。

2.4方法考察

2.4.1標準曲線的繪制依次將儀器的樣品管插入各個濃度的標準溶液中，按“2.3”項下條件進行測定，每個濃度點平行測定3份，取平均值。以各元素的相應濃度(ng·mL-1) 為橫坐標X，各元素與相應內(nèi)標元素的質(zhì)量數(shù)比值為縱坐標Y進行線性回歸，繪制標準曲線，計算相關系數(shù)，結果見表3，各元素線性關系良好，相關系數(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重復性試驗取企業(yè)A的燈盞花素片樣品約0.5 g，分別按“2.2.3”項下的制備方法平行制備6份樣品，分別測定，計算各元素測定濃度的RSD，結果見表4，方法的重復性良好。

2.4.3精密度試驗取“2.4.2”項下其中1份樣品，連續(xù)測定6次，計算各元素測定濃度的RSD。結果表明方法的精密度良好。

表4　重復性和精密度試驗結果( n=6)

2.4.4加樣回收率試驗以企業(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”項下的標準儲備液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，考察方法的準確度，各元素的加樣回收率結果見表5，結果表明，各元素的回收率均在88%～103%之間，RSD(n=9)均在2%～4%之間，方法的準確度良好。

表5　加樣回收率試驗結果( n=9)

2.4.5質(zhì)控物質(zhì)驗證取楊樹葉成分分析標準物質(zhì)約0.5 g，按“2.2.4”項下方法操作，依法測定，測定值與參考值吻合，結果見表6。

表6　楊樹葉標準物質(zhì)測定結果

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

表749批燈盞花素片中有害元素的測定結果

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討論與結論

3.1痕量分析中前處理直接影響分析結果的準確度傳統(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。而本實驗采用微波消解技術具有消解試劑用量少，時間短，空白值低以及樣品消化完全等優(yōu)點[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、可同時進行多元素測定、較易排除測定過程中干擾等優(yōu)勢，能夠在短時間內(nèi)同時對多種痕量元素進行分析測定，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種有害元素測定結果分析根據(jù)《中國藥典》2010年版(一部)第一增補本中“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)《關于中藥中重金屬、農(nóng)殘、黃曲霉毒素等物質(zhì)限量標準草案的公示》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)?？杀ＷC燈盞花素片在治療疾病的同時避免有害元素的傷害。

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