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        ICP-MS 法測定不同產(chǎn)地柴胡中重金屬含量

        2023-09-05 04:21:04王志強(qiáng)張楠楠黃艷梅
        現(xiàn)代食品 2023年13期
        關(guān)鍵詞:定容容量瓶硝酸

        ◎ 王志強(qiáng),張楠楠,黃艷梅

        (1.國家中藥材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,安徽 亳州 236800;2.亳州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所,安徽 亳州 236800)

        柴胡為傘形科植物柴胡(Bupleurum chinenseDC.)或狹葉柴胡(Bupleurum scorzonerifolium Willd.)的干燥根[1],具有疏散退熱、疏肝解郁、升舉陽氣等功效,是臨床上較為常用的中藥之一。此外,柴胡還具有治療瘧疾、祛虛勞之熱的作用,可治療感冒發(fā)熱、氣虛下陷等病癥[2]。柴胡根據(jù)來源可分為北柴胡和南柴胡,當(dāng)前市場上銷售的商品柴胡主要以北柴胡為主,其中80%以上來源于栽培,野生的不到20%[3]。

        近年來,由于環(huán)境污染等因素,中藥中重金屬含量超標(biāo)的安全性問題日益受到關(guān)注。如果攝入過量的重金屬元素,尤其是部分有害元素,會(huì)抑制人體的生物酶活性,破壞人體的正常生化反應(yīng),對(duì)人體產(chǎn)生危害,長期蓄積還會(huì)導(dǎo)致人體器官的病變,產(chǎn)生中毒甚至死亡的嚴(yán)重后果[4]。目前關(guān)于柴胡中重金屬檢測的方法較少,因此對(duì)柴胡開展重金屬元素分析很有必要,且對(duì)合理應(yīng)用柴胡具有重要意義。電感耦合等離子體質(zhì)譜法(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)作為近年來發(fā)展和應(yīng)用比較迅速的痕量級(jí)元素分析技術(shù),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于中藥材、中藥飲片和中成藥中重金屬及微量元素的檢測[5-7]。本文采用微波消解-電感耦合等離子質(zhì)譜法對(duì)柴胡的微量元素進(jìn)行了測定,并對(duì)不同產(chǎn)地柴胡中重金屬含量進(jìn)行了分析比較,為柴胡的藥用和科學(xué)研究提供一些參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        柴胡樣品采購于國家最大的藥材市場亳州中藥材市場。

        硝酸(UP 級(jí)):蘇州晶瑞化學(xué)股份有限公司;雙氧水(過氧化氫UP 級(jí)):蘇州晶瑞化學(xué)股份有限公司;Pb、As、Cd、Hg、Cu 和Au 標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1):中國計(jì)量科學(xué)研究院提供;內(nèi)標(biāo)溶液和調(diào)諧溶液:均由美國Perkin Elmer 公司提供;超純水:由Milli-Q academic 超純水系統(tǒng)制備。

        NexION 350D 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀:美國Perkin Elmer;XP205 萬分之一電子天平:瑞士梅特勒托利多;MARS 6 微波消解儀:美國培安公司;Milli-Q Academic 超純水系統(tǒng):密理博中國有限公司。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1 微波消解儀的工作參數(shù)

        功率為1 400 W;從室溫升溫10 min 升到95 ℃,保持10 min;從95 ℃升溫10 min 到120 ℃,保持10 min;再從120 ℃升溫10 min 到180 ℃,保持30 min。

        1.2.2 ICP-MS 儀器的工作參數(shù)

        射頻功率為1 400 W;載氣流量為0.8 L·min-1;輔助氣流量為0.6 L·min-1;等離子體氣流量為15 L·min-1;采樣模式為跳峰;采樣深度為8 mm;掃描次數(shù)20 次;重復(fù)次數(shù)3 次。

        1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

        混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備:分別精密移取鉛、砷、鎘、銅單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,加入5%的稀硝酸溶液,定容到100 mL,配制成每升分別含鉛500 μg、砷200 μg、鎘100 μg、銅5 000 μg 的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備混合液。再分別移取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備混合液0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL和10.0 mL 到100 mL 容量瓶中,用5%的稀硝酸溶液定容至刻度,則鉛、砷、鎘、銅的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列濃度分別為每升含鉛0 μg、2.5 μg、5.0 μg、10.0 μg、25.0 μg和50.0 μg;砷0 μg、1 μg、2 μg、4 μg、10 μg 和20 μg;鎘0 μg、0.5 μg、1.0 μg、2.0 μg、5.0 μg 和10.0 μg;銅0 μg、25 μg、50 μg、100 μg、250 μg 和500 μg。

        金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備:精密移取40 μL 金元素溶液到100 mL 容量瓶中,用5%的稀硝酸稀釋定容,即得到400 μg·L-1的金標(biāo)準(zhǔn)溶液。

        汞標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備:精密移取5 μL 汞元素溶液到100 mL 容量瓶中,用5%的稀硝酸稀釋定容,即得到50 μg·L-1的汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。再分別移取汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL 和10.0 mL到100 mL 容量瓶中,分別加入400 μg·L-1的金標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL,用5%的稀硝酸溶液定容至刻度,則汞的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列濃度分別為每升含鉛0 μg、0.25 μg、0.50 μg、1.00 μg、2.50 μg、5.00 μg。

        內(nèi)標(biāo)溶液的配制:精密移取含銦、鍺、鉍元素的混合內(nèi)標(biāo)溶液適量,用5%的稀硝酸溶液稀釋定容到100 mL,配制成20 μg·L-1的內(nèi)標(biāo)使用液。

        調(diào)諧液美國Perkin Elmer 公司已經(jīng)配好,直接使用。

        1.2.4 樣品溶液的制備

        樣品經(jīng)過60 ℃烘干后,粉碎均勻,精密稱取0.5 g,置于聚四氟乙烯消解罐中,加入5 mL 純硝酸,再加入2 mL 雙氧水,密閉,放置0.5 h。然后將消解罐放入微波消解儀中,按照1.2.1 的消解程序運(yùn)行結(jié)束后,取出消解罐,放至室溫,打開密閉消解罐,將消解后的溶液轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中,用少量超純水洗滌消解罐3 次,洗液合并于容量瓶中,加入400 μg·L-1的金標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL,用超純水稀釋至刻度,混勻,得樣品溶液。取與消解樣品相同量的硝酸和雙氧水,按同一方法做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

        1.2.5 樣品的測定

        將標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液分別導(dǎo)入經(jīng)過調(diào)諧至最佳條件的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中,按照1.2.2 的ICP-MS 儀器條件進(jìn)行分析測定。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 線性關(guān)系、檢測限及定量限分析

        將配制好的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液及內(nèi)標(biāo)溶液放到優(yōu)化后的ICP-MS 儀器上依次進(jìn)樣,得到各待測元素的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù);取空白樣品溶液重復(fù)進(jìn)樣11 次,以3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢測限,以10 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為定量限,結(jié)果見表1。

        表1 各元素的線性、檢測限和定量限表

        2.2 精密度和重復(fù)性分析

        將鉛、砷、鎘、銅一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的混合溶液和汞的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)溶液放到ICP-MS 儀器上連續(xù)進(jìn)樣6 次,計(jì)算出RSD 得到各待測元素的精密度在1.27%~2.96%,說明儀器性能狀態(tài)良好;取其中一個(gè)待測樣品處理6份,放到ICP-MS 儀器上依次進(jìn)樣,測得6 個(gè)檢測結(jié)果,計(jì)算出各待測元素的含量及RSD,其中RSD 為1.58%~3.62%,表明該樣品的檢測方法重復(fù)性良好。

        2.3 加標(biāo)回收率分析

        精密稱取同一份樣品粉末約0.5 g,共稱取11 份,其中兩份不加入標(biāo)準(zhǔn)溶液,其他9 份樣品按照3 個(gè)一組分別加入低濃度、中濃度、高濃度5 種元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,按照樣品制備步驟制備樣品,依次進(jìn)樣,測定回收率結(jié)果見表2。

        表2 各元素的加標(biāo)回收率表

        2.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)確性驗(yàn)證分析

        取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黃芪,按照1.2.4 的方法處理,ICP-MS進(jìn)樣,測得各元素的含量,與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)認(rèn)定證書中各元素的參考值進(jìn)行比較,結(jié)果檢測值均在參考值要求的范圍內(nèi)(表3),表明該方法測定結(jié)果準(zhǔn)確。

        表3 黃芪測得值與標(biāo)準(zhǔn)參考值的比較表

        2.5 不同產(chǎn)地柴胡的各元素含量測定

        取不同產(chǎn)地的柴胡樣品,按照1.2.4 的方法處理,ICP-MS 進(jìn)樣,測得各元素的含量,見表4。

        表4 樣品中各元素的測定結(jié)果表 單位:mg·kg-1

        根據(jù)表4 的各元素測定結(jié)果值可知,不同產(chǎn)地的柴胡樣品中鉛和銅的含量偏高。2020 年版《中華人民共和國藥典》對(duì)柴胡未作出重金屬及有害元素的限量要求,參照藥典中部分植物類中藥材的重金屬及有害元素的限量值要求,即鉛不得過5 mg·kg-1,鎘不得過1 mg·kg-1;砷不得過2 mg·kg-1,汞不得過0.2 mg·kg-1,銅不得過20 mg·kg-1,結(jié)果顯示,不同產(chǎn)地、批次的柴胡中各元素的含量均符合要求。

        3 結(jié)論

        本文建立了IPC-MS 同時(shí)測定柴胡中5 種重金屬元素含量的方法,該法具有操作簡單、快捷且檢出限低、靈敏度高、準(zhǔn)確度好等優(yōu)點(diǎn),為柴胡等植物類中重金屬元素含量的測定提供了參考依據(jù)。

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