陳小紅
(淮安市食品藥品檢驗所,江蘇淮安 223000)
車前子為車前科植物車前(Plantago asiatica L.)或平車前(Plantago depressa Willd.)的干燥成熟種子。夏、秋二季種子成熟時采收果穗,曬干,搓出種子,除去雜質(zhì)。車前子呈橢圓形、不規(guī)則長圓形或三角狀長圓形,略扁,長約2 mm,寬約1 mm。表面黃棕色至黑褐色,有細皺紋,一面有灰白色凹點狀種臍。質(zhì)硬。氣微,味淡。鹽車前子是取凈車前子,照鹽水炙法炒至起爆裂聲時,噴灑鹽水,炒干。鹽車前子形狀如車前子,表面黑褐色。氣微香,味微咸。主要含有京尼平苷酸、毛蕊花糖苷、車前子酸、琥珀酸、腺嘌呤及多量粘液質(zhì)、維生素B1、膽堿、脂肪油及β-谷甾醇等成分。功效為清熱利尿通淋,滲濕止瀉,明目,祛痰,主要用于熱淋澀痛,水腫脹滿,暑濕泄瀉,目赤腫痛,痰熱咳嗽。
目前,鹽車前子成分研究及炮制工藝研究文獻報道較多[1],其無機元素的分析研究報道較少,僅有使用火焰原子吸收光譜法(FAAS)測定其中6 種金屬元素的含量[2]。藥材的道地性與其所含的無機元素密切相關(guān),藥材對無機元素有一定的富集作用,通過富集實現(xiàn)無機元素之間的相互協(xié)同、拮抗。無機元素還會對藥物中所含有的化學成分產(chǎn)生影響,從而影響藥效。此外,生態(tài)環(huán)境的不同、工業(yè)廢氣的排放及農(nóng)藥及肥料的使用等都會造成中藥中重金屬元素的富集,甚至讓中藥帶有毒性,因此研究多種無機元素的含量及分布情況至關(guān)重要。
筆者采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜(ⅠCP-MS)法[3-4]測定鹽車前子中26 種無機元素(As、B、Al、Ba、Ca、Cd、Fe、Co、Cr、Cu、K、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Se、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、Zn、Tl、V、Hg)的含量。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀:NexⅠON 350X 型,美國珀金埃爾默公司。
微波消解儀:Multiwave 3000型,奧地利安東帕公司。
超純水機:Milli-QR型,美國密理博公司。
電子分析天平:XSDU205 型,感量為0.01 mg,瑞士梅特勒托利多公司。
Hg、Au 單元素標準溶液:質(zhì)量濃度均為1 000 μg/mL,批號分別為195048-1、166079-1,北京國家有色金屬及電子材料分析測試中心。
25 種元素混合標準溶液:含有As、B、Al、Ba、Ca、Cd、Fe、Co、Cr、Cu、K、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Se、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、Zn、Tl、V,各元素質(zhì)量濃度均為100 μg/mL,批號為18D5095,北京國家有色金屬及電子材料分析測試中心。
混合內(nèi)標標準溶液:含有Sc、Bi、Y、Rh,各元素質(zhì)量濃度均為100 μg/mL,批號為18D7287,北京國家有色金屬及電子材料分析測試中心。
硝酸:優(yōu)級純,美國默克公司。
鹽車前子樣品:6批,具體信息見表1。實驗用水:超純水。
表1 鹽車前子樣品信息
1.2.1 微波消解儀
15 min內(nèi)功率升至1 200 W,維持25 min。
1.2.2 ⅠCP-MS儀
射頻功率:1 200 W;載氣流量:1.3 L/min;霧化氣流量:0.80 L/min;蠕動泵速:25 r/min;等離子氣流量:16 L/min;輔助氣流量:1.3 L/min;分析模式:He碰撞模式;內(nèi)標添加方式:液體混合用三通在線添加。
測定時57Fe、51V、27Al、48Ti、24Mg、39K、43Ca、23Na、52Cr、55Mn、11B 以45Sc 為內(nèi)標元素,63Cu、78Se、59Co、66Zn、75As、60Ni 以89Y 為內(nèi)標元素,137Ba、111Cd、88Sr、118Sn、123Sb、95Mo以103Rh為內(nèi)標元素,205Tl、208Pb、202Hg以209Bi為內(nèi)標元素。
取經(jīng)過60 ℃干燥2 h 的鹽車前子樣品,粉碎成粗粉,精密稱取0.5 g,置于微波消解罐中,加入硝酸5 mL,按照1.2.1消解程序消解。消解后的樣品轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,用適量超純水洗滌消解罐,洗液并入容量瓶中,用超純水稀釋至標線,搖勻,得樣品溶液。
同法制備空白樣品溶液。
精密量取Hg 標準溶液適量,用2%硝酸溶液稀釋成1 μg/mL的Hg標準貯備溶液。
精密量取Hg 標準貯備溶液,用2%硝酸溶液稀釋成Hg 元素質(zhì)量濃度分別為0.2、0.5、1、2、5 ng/mL的Hg系列標準工作溶液。
精密量取含25種元素的混合標準溶液適量,用2%硝酸溶液稀釋成質(zhì)量濃度均為1 μg/mL 的25 種元素混合標準貯備溶液。
精密量取25種元素混合標準貯備溶液適量,用2%硝酸溶液稀釋成含25種元素質(zhì)量濃度分別為2、5、50、100、200、400 ng/mL 的系列混合標準工作溶液。
精密量取混合內(nèi)標標準溶液和金元素標準溶液適量,用2%硝酸溶液稀釋成含混合內(nèi)標50 ng/mL、金元素200 ng/mL的混合溶液。
元素測定樣品的處理方法主要有微波消解法[5]、干灰化法[6]及濕消化法[7]等。鹽車前子中成分復雜,含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、鈣、磷、鐵、胡蘿卜素、維生素C,以及膽堿、鉀鹽、檸檬酸、草酸、桃葉珊瑚苷等多種成分以及含有多量黏液質(zhì),因此消解方法的選擇尤為重要。
比較微波消解法、干灰化法兩種樣品消解方法,回收率無顯著差異。而微波消解具有測定周期短、操作簡單、樣品需要量少、實驗過程中所需試劑量小、對環(huán)境造成的污染輕等優(yōu)點;干灰化法操作繁瑣,工作周期長,所需試劑多,對環(huán)境和實驗人員造成的污染重。因此選用微波消解法處理樣品。
微波消解時,分別使用硝酸、雙氧水兩種試劑,分別選擇試劑用量為5、8 mL對樣品進行消解,將樣品消解現(xiàn)象列于表2。由表2可知,雙氧水有一定的消解能力,但兩種體積均不能完全消解樣品,硝酸兩種體積均能得到澄清溶液,本著節(jié)約試劑、節(jié)約成本的原則,選用5 mL硝酸作為消解試劑。
表2 不同消解方法的消解結(jié)果
等離子體射頻功率是ⅠCP-MS[8-14]重要的工作參數(shù)之一,它影響各元素的響應值與信噪比??疾斓入x子體射頻功率在1.00~1.60 kW 范圍內(nèi)對目標元素響應值與信噪比的影響。結(jié)果表明,等離子體射頻功率越大,響應值越高,等離子體射頻功率較低,信噪比較好,綜合考慮多種元素響應值較高與信噪比較好,選用等離子體射頻功率為1.2 kw。
霧化氣流量影響霧化的效果,進而影響測定結(jié)果的準確性與穩(wěn)定性。蠕動泵速對目標元素的光譜強度及穩(wěn)定性也有一定的影響。考察霧化氣流量為0.60~1.80 L/min、蠕動泵速為10~60 r/min 時目標元素的光譜強度及穩(wěn)定性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)霧化氣流量為0.80 L/min、蠕動泵速為25 r/min 時,多種元素的光譜強度及穩(wěn)定性較好,因此選用霧化氣流量為0.80 L/min,蠕動泵速為25 r/min。
取系列濃度的混合標準工作溶液,按設(shè)定的儀器參數(shù)測定,以各元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(x),各元素測量的經(jīng)內(nèi)標校正的信號值作為縱坐標(y),進行線性回歸。取2%硝酸溶液按設(shè)定的方法連續(xù)進樣10次,以測定結(jié)果3倍的標準偏差所對應的濃度值作為檢出限,10倍標準偏差所對應的濃度值作為定量限。26 種元素線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限與定量限見表3。由表3可知,各元素線性相關(guān)系數(shù)為0.999 1~0.999 9,檢出限為0.000 02~0.31 mg/kg,定量限為0.000 06~0.93 mg/kg。
表3 26種元素線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限與定量限
精密稱取2號樣品6份,每份約0.5 g,分別精密加入一定量的單一元素標準溶液(Na、Mg、Al、K、Ca、Fe 加入質(zhì)量為25 μg,Hg 元素加入質(zhì)量為0.05 μg,其它元素加入質(zhì)量為2 μg),按照1.4 方法制備樣品溶液,依法測定,計算回收率,試驗結(jié)果見表4。由表4 可知,26 種元素的平均回收率為88.33%~97.88%,測定結(jié)果的相對標準偏差為1.01%~3.55%(n=6),表明該方法準確可靠。
表4 樣品加標回收試驗結(jié)果
采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法[16]測定鹽車前子中多種無機元素,該法具有引入污染少、分析效率高、結(jié)果準確的優(yōu)點,適用于鹽車前子中多種無機元素含量的分析測定。