張潔,朱倩云,施寒竹,白娟,李成網(wǎng)
(安徽省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院,安徽合肥 230061)
皖貝母為百合科貝母屬植物安徽貝母(Fritillaria anhuiensis S.C.Chen et S.P.Yin)的干燥鱗莖[1],為百合科貝母屬新種,商品名為皖貝母。皖貝母原野生于安徽皖西和皖南山區(qū),當(dāng)?shù)刂嗅t(yī)歷來有作為川貝母使用的習(xí)慣[2]。其味苦、性寒,有清熱潤肺、化痰止咳、散結(jié)消腫等功效,常用于治療氣管炎和慢性支氣管炎等呼吸道疾病[3]。皖貝藥材生長在土壤中,極易被重金屬及農(nóng)藥化肥污染,作為商品流入市場前必須進(jìn)行重金屬檢測。因此,本文采用微波消解進(jìn)行前處理,用IPC-MS法對皖貝母中20種元素的含量進(jìn)行測定,實現(xiàn)多種微量元素同時測定,為皖貝母的質(zhì)量評價及開發(fā)利用提供依據(jù)。
十批次皖貝母藥材分別采集自安徽省金寨縣(一年生編號18001;三年生編號18002;野生編號18003)、安徽省霍山縣(一年生編號18004;三年生編號18005;野生編號18006)、安徽省潛山市(栽培品編號18007;野生編號18008)、安徽省宣城市(栽培品編號18009;野生編號18010)。
COOLPEX型微波化學(xué)反應(yīng)儀,上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司;ICAP Q型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(IPC-MS),美國賽默飛世爾科技公司;PSDK2-15-C高端試劑型純水機(jī),北京子涵世紀(jì)科技有限公司。
20 種元素(Be、Ti、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Sr、Cd、In、Sn、Sb、Ba、Hg、Tl、Pb和 Bi)的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,質(zhì)量濃度均為1 000 mg/L,購自國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心;硝酸,優(yōu)級純,西隴化工;99.999%氬氣,安徽悅達(dá)氣體;實驗用水為超純水,實驗室自制,電阻率為18.2 MΩ·cm;其他試劑均為分析純。
1.3.1 內(nèi)標(biāo)溶液的配置
精密量取 Be、Ge、In、Bi單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)各0.5 mL,置于50 mL容量瓶中,加2%硝酸溶液稀釋至刻度,搖勻。精密量取2.5 mL置500 mL容量瓶中,加2%硝酸稀釋至刻度,搖勻,即得鈹、鍺、銦、鉍元素含量為50 μg/L的混合內(nèi)標(biāo)溶液。
1.3.2 樣品前處理
將皖貝藥材粉碎,全部通過30目篩,精密稱取各藥材粉末0.5 g,精密稱定,置消解罐中,精密加硝酸5.0 mL,浸泡過夜后,按規(guī)定的程序進(jìn)行微波消解。消解完畢后,取出消解罐,在電熱板上于150 ℃趕酸至近干,冷卻,將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,用2%硝酸多次洗滌消解內(nèi)罐,洗液合并于容量瓶中,定容至刻度,搖勻。分別吸取消解液和內(nèi)標(biāo)液各1.0 mL,置10 mL量瓶中,加2%硝酸溶液稀釋至刻度,搖勻,即得供試品溶液。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制
取Hg元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)加2%硝酸稀釋成濃度為50 mg/L的Hg元素標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。精密吸取Hg元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液(50 μg/mL)和Ti、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Sr、Cd、Sn、Sb、Ba、Tl、Pb元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)0.5 mL置于500 mL容量瓶中,加2%硝酸溶液稀釋至刻度,搖勻,即得含Hg元素濃度50 μg/L,其他各元素濃度均為1 000 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液。
精密量取上述混合元素溶液0.01 mL、0.05 mL、0.25 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、10.00 mL 置于100 mL量瓶中,分別加內(nèi)標(biāo)液10 mL,再加2%硝酸溶液稀釋至刻度,搖勻,即得Hg元素濃度梯度為0.005 μg/L、0.025 μg/L、0.125 μg/L、0.500 μg/L、1.250 μg/L、2.500 μg/L、5.000 μg/L,其他各元素濃度梯度為 0.1 μg/L、0.5 μg/L、2.5 μg/L、10.0 μg/L、25.0 μg/L、50.0 μg/L、100.0 μg/L,內(nèi)標(biāo)元素濃度均為5.0 μg/L的系列混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.3.4 儀器參數(shù)
用10 μg/L的調(diào)諧液調(diào)整儀器各項指標(biāo),使儀器的分辨率、氧化物、雙電荷、靈敏度等各項指標(biāo)符合檢測要求,得到工作參數(shù)見表1。
用20種元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液和2%硝酸溶液配制不同濃度梯度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用多點(diǎn)線性校正的方式測定各元素的含量,以各元素的質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo),光譜強(qiáng)度(y)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,計算線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)。在選擇的實驗條件下,連續(xù)測定空白樣品溶液11次,以3倍光譜強(qiáng)度信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差與對應(yīng)斜率的比值計算儀器的檢出限。線性方程、線性范圍及檢出限結(jié)果見表2。
表1 儀器參數(shù)
由表2可知,20種微量元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍較寬,線性關(guān)系良好,檢出限在0.001~0.088 μg/L,說明該方法的靈敏度較高,能夠滿足相關(guān)測試要求,可以用于皖貝母樣品中20種元素的微量分析。
對皖貝樣品中20種元素含量進(jìn)行6次平行測定,結(jié)果見表3。由表3可知,20種元素測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.40%~3.77%(n=6),說明該方法的精密度良好。
精密稱取皖貝1.0 g,平行6份,分別加入一定量的混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行回收率試驗,結(jié)果見表4。由表4可知,除Hg元素外,其余19種元素的回收率均在90%以上。
按上述儀器工作條件,測定皖貝樣品溶液的吸光度,由各元素的線性方程計算相應(yīng)的濃度,同時利用內(nèi)標(biāo)元素和空白試驗進(jìn)行校正。不同產(chǎn)地皖貝樣品中的微量元素測定結(jié)果見表5。
表2 線性回歸方程、線性范圍和檢出限
表3 精密度試驗結(jié)果
表4 加樣回收試驗結(jié)果
由表5可知,Hg元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍配制的是 0.005~5.000 μg/L,但由于0.005μg/L低于檢出限,因此未算入標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍。此外,Hg元素回收率較低,可能與藥材粉末的消化方法有關(guān),金屬Hg在常溫下即可蒸發(fā),因此,微波消解過程可能造成Hg元素的流失,使測定結(jié)果偏低。由此可知,微波消解法,不適合Hg元素的分析和測定。關(guān)于內(nèi)標(biāo)元素的選擇,參考2015年版《中國藥典》四部通則2321鉛鎘砷汞銅測定法中的第二法,選擇鍺、銦、鉍3種元素,又根據(jù)參考文獻(xiàn)[4-6],加入了鈹元素,作為低分子量元素的內(nèi)標(biāo)元素。
測定的20種元素主要是皖貝中的微量元素,由測定結(jié)果來看,皖貝母中鈣、鐵、鋅元素的含量較高,這可能與其鎮(zhèn)咳化痰的生物活性相關(guān)[7]。而不同產(chǎn)地和生長年限的皖貝之間,各元素含量雖差異較明顯,但鈣>鐵>鋅的含量趨勢也很明顯,這也與文獻(xiàn)報道相符合[8]。K、Na、Mg、Al等元素,在藥材中含量較高,為常量元素,含量遠(yuǎn)超過微量元素,若同時測定,會增大系統(tǒng)誤差和儀器誤差,因此,并未采集這幾種元素的信號和數(shù)據(jù)。皖貝中這幾種常量元素的數(shù)據(jù)將在下一步的試驗中再進(jìn)行測定。
表5 不同產(chǎn)地皖貝中微量元素含量測定結(jié)果
微波消解-IPC-MS法操作簡單,準(zhǔn)確度好,靈敏度高,可用于皖貝母中微量元素分析。皖貝母中Hg元素質(zhì)量濃度在0.025~5.000 μg/L、其余19種元素的質(zhì)量濃度在0.1~100.0 μg/L范圍內(nèi)與光譜強(qiáng)度呈良好的線性關(guān)系;加標(biāo)回收率除Hg元素外均大于90%,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.40%~3.77%。