(勁牌有限公司，勁牌研究院，大冶 435100)

重金屬及有害元素是評(píng)價(jià)中藥材及中藥飲片安全性的重要指標(biāo)，其污染是影響中藥材出口的主要因素之一，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定與檢測(cè)方法的完善是亟待解決的問題[1]?！吨袊幍洹?015年版[2]規(guī)定了需要檢測(cè)鉛、鎘、砷、汞、銅元素的含量的中藥材品種，其中有白芍、黃芪、西洋參、甘草、珍珠、山楂等28種。

目前，測(cè)定重金屬元素的方法有原子吸收光譜法(AAS)[3]、原子熒光光譜法(AFS)[4]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)[5]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)[6]等等。相對(duì)于其他的重金屬分析方法，ICP-MS方法具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬、檢測(cè)速度快等等優(yōu)點(diǎn)。

本文采用微波消解法處理樣品，使用ICP-MS測(cè)定中藥材中銅、砷、鎘、汞、鉛的含量，同時(shí)使用國家一級(jí)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)人參(GBW10027)、紫菜(GBW10023)進(jìn)行了方法驗(yàn)證。建立了中藥材中銅、砷、鎘、汞、鉛的檢測(cè)方法，為其質(zhì)量控制及安全研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

iCAP RQ型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，美國賽默飛世爾科技有限公司；PRO型微波消解儀，奧地利安東帕有限公司；ELGA純水機(jī)，英國威立雅公司；SQP分析天平，德國賽多利斯公司；粉碎機(jī)；恒溫干燥箱。

1.1.2 試劑

鹽酸，硝酸，高氯酸(Merck試劑)；一級(jí)水，電阻率≥18.2MΩ·cm；鉛、鎘、砷、汞、銅單元素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)；鍺、銦、鉍單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)；金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)；人參標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10027、紫菜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10023(中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所)。

注：除非另有說明，本方法所用試劑均為優(yōu)級(jí)純，水為GB/T 6682規(guī)定的一級(jí)水。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

分別精密量取鉛、鎘、砷、汞、銅單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用(1+9)硝酸溶液稀釋制成每1mL分別含鉛、鎘、砷、汞、銅為100μg、100μg、100μg、100μg、100μg的溶液，即得各元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液1；再分別精密量取鉛、鎘、砷、汞、銅標(biāo)準(zhǔn)貯備液1適量，用(1+9)硝酸溶液稀釋制成每1mL分別含鉛、鎘、砷、汞、銅為1μg、1μg、1μg、1μg、10μg的溶液，即得各元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液2。另外，精密量取金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用水稀釋制成每1mL含金1μg的溶液。

精密量取鉛、砷、鎘、銅標(biāo)準(zhǔn)貯備液2適量，用(1+9)硝酸溶液稀釋制成每1mL含鉛、砷 0ng、1ng、2ng、5ng、10ng、20ng，含鎘 0ng、0.5ng、1ng、2.5ng、5ng、10ng，含銅0ng、10ng、50ng、100ng、200ng、500ng的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。另精密量取汞標(biāo)準(zhǔn)貯備液2適量，用(1+9)硝酸溶液稀釋制成每1mL分別含汞 0ng、0.2ng、0.5ng、1ng、2ng、5ng的溶液(每1mL溶液中均含金4.0ng)。

1.3 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，用水稀釋制成每1mL各含1000ng的混合溶液。

1.4 供試品溶液的制備

取供試品于60℃干燥2小時(shí)，粉碎成粗粉，取約 0.5g，精密稱定，置耐壓耐高溫微波消解罐中，加硝酸5mL。密閉并按微波消解儀的相應(yīng)要求及一定的消解程序進(jìn)行消解。消解完全后，消解液冷卻至60℃以下，取出消解罐，放冷，將消解液轉(zhuǎn)入50mL量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，洗液合并于量瓶中，加入金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1μg/mL)200μL，用水稀釋至刻度，搖勻，即得。除不加金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液外，余同法制備試劑空白溶液。

1.5 儀器條件

儀器RF功率1550W，采樣深度5mm，冷卻氣流速14.0L/min，霧化氣流速1.11L/min，輔助氣流速0.80L/min，CCT碰撞氣流速4.17mL/min。

2 結(jié)果與討論

2.1 線性與檢出限、定量限

分別以鉛、砷 0ng/mL、1ng/mL、2ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL，鎘 0ng/mL、0.5ng/mL、1ng/mL、2.5ng/mL、5ng/mL、10ng/mL，銅0ng/mL、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以及汞 0ng/mL、0.2ng/mL、0.5ng/mL、1ng/mL、2ng/mL、5ng/mL的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。測(cè)定時(shí)選取的同位素為63Cu、75As、114Cd、202Hg 和208Pb，內(nèi)標(biāo)元素校正選擇內(nèi)插模式。依次將儀器的樣品管插入各個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液中進(jìn)行測(cè)定，以測(cè)量值(3次讀數(shù)的平均值)為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。(線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表1)

表1 線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

實(shí)驗(yàn)表明，63Cu、75As、114Cd、202Hg 和208Pb均能被檢測(cè)，專屬性較好。且各元素的強(qiáng)度響應(yīng)值與其濃度之間均具有良好的線性關(guān)系。

通過連續(xù)進(jìn)行空白溶液的重復(fù)測(cè)試，檢測(cè)限LOD按照3倍空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率來計(jì)算，而定量限LOQ按照十倍空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率來計(jì)算。(見表2測(cè)定11次的強(qiáng)度值及檢出限、定量限)

從表2可以看出，銅、砷、鎘、汞、鉛的檢測(cè)限分別為0.063×10-12、0.13×10-12、0.0055×10-12、0.028×10-12、0.026×10-12，而定量限分別為0.21×10-12、0.43×10-12、0.018×10-12、0.093×10-12、0.087×10-12。

表2 11次測(cè)量的熒光強(qiáng)度值及檢出限

2.2 精密度

2.2.1 重復(fù)性

在相同條件下，由同一個(gè)分析人員測(cè)定所得結(jié)果的精密度稱為重復(fù)性。還是以枸杞子為研究對(duì)象，取6個(gè)平行樣進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。(結(jié)果見表3，mg/kg)

表3重復(fù)性結(jié)果

元素123456平均值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)63Cu546575540543540540552575As002090024100239001930020200199002197114Cd005130050900481004880048400466004936202Hg0006450005980006130006470006720005880006352208Pb007760080600750007530076000778007727

從表3看出，在相同條件下，測(cè)試同一批枸杞子樣品的6份平行樣，檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性均較好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在2.5%～9.7%之間，符合規(guī)定要求。

2.2.2 中間精密度

在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，不同時(shí)間由不同分析人員用不同設(shè)備測(cè)定結(jié)果之間的精密度稱為中間精密度。由于儀器只有一臺(tái)，因此選擇不同分析人員在不同時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。以枸杞子為研究對(duì)象，分別取6個(gè)平行樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(結(jié)果見表4，mg/kg)

表4中間精密度結(jié)果

元素分析人員123456平均值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)63CuA546575540543540540B529532550554561545552375AsA002090024100239001930020200199B002000020700219002050019700203002174114CdA005130050900481004880048400466B005310053300561005460056200544005263202HgA000645000598000613000647000672000588B0007550006560006230007480006770006460006680208PbA007760080600750007530076000778B007430073600739007400087600837007757

從表4中看出，不同分析人員在不同時(shí)間的測(cè)試結(jié)果顯示，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在2.3%～8.0%之間，均符合規(guī)定要求。

2.3 準(zhǔn)確度

2.3.1 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

以枸杞子為研究對(duì)象，在已知含量的樣品中，添加低、中、高3個(gè)不同濃度水平的各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.4進(jìn)行前處理，結(jié)果見表5。

表5回收率結(jié)果(n=3)

元素本底值(mg/kg)加標(biāo)量(mg/kg)回收率(%)平均回收率(%)RSD(%)63Cu51430010265001037700105010371275As00519002001010005001075009001101106244114Cd00353003001044005009330070096798158202Hg0009350005001010001009580012595997630208Pb0191020010370400107206001052105417

從表5看出，以3個(gè)不同濃度水平進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，銅、砷、鎘、鉛、汞各元素的平均回收率在97.6%～106.2%之間。

2.3.2 有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證試驗(yàn)

選擇國家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)人參GBW10027、紫菜GBW10023，分別取樣3個(gè)平行，按照1.4前處理方法處理，測(cè)試結(jié)果如表6。

表6有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值比較(n=3) mg/kg

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)值(mg/kg)實(shí)測(cè)值(mg/kg)平均值(mg/kg)RSD(%)人參GBW10027Cu59±04Cd0033±0005Pb012±004617585615003320032200333009600100009826129003319009820

續(xù)表6

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)值(mg/kg)實(shí)測(cè)值(mg/kg)平均值(mg/kg)RSD(%)紫菜GBW10023As27±6Hg0016±0004Pb205±0152942972930013200151001442107190720192907400146820150

通過表6看出，測(cè)試結(jié)果均在國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書標(biāo)示值的范圍之內(nèi)。

3 結(jié)論

采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定中藥材中銅、砷、鎘、汞、鉛的含量，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2大于0.9980。以稱量0.5g樣品，定容至50mL來計(jì)算，銅、砷、鎘、汞、鉛的檢測(cè)限分別為0.0063mg/kg、0.013mg/kg、0.00055mg/kg、0.0028mg/kg、0.0026mg/kg，定量限分別為0.021mg/kg、0.043mg/kg、0.0018mg/kg、0.0093mg/kg、0.0087mg/kg。

通過精密度實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD均符合要求，方法的精密度均較好；通過加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，加標(biāo)回收率在97.6%～106.2%之間，并對(duì)國家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證，其含量均在證書標(biāo)示值范圍內(nèi)。證明該方法準(zhǔn)確可靠，適合中藥材樣品中銅、砷、鎘、汞、鉛含量的檢測(cè)。

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