ICP-OES法测定市售金银花中8种金属元素含量

张金成, 张永清, 梁从莲, 霍立群, 李佳

(山东中医药大学药学院，山东 济南 250355)

【中药与天然活性产物】

ICP-OES法测定市售金银花中8种金属元素含量

张金成, 张永清, 梁从莲, 霍立群, 李佳*

(山东中医药大学药学院，山东 济南 250355)

为了解山东、河南、河北3个主要产地市售金银花药材中Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 8种金属元素的含量情况,微波消解处理金银花，采用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES) 测定元素含量。该方法在线性范围内线性关系较好，R在0.999 96～1.000 0之间，平均回收率在 95. 30%～101. 2%之间，相对标准偏差小于3%(n=8)，符合元素分析要求。测得市售26个金银花样品中Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的含量范围分别是10.30～49.68、0.050 0～0.333 3、0.066 7～0.333 3、0.300 0～7.317、4.983～26.87、5.767～12.55、0.100 0～1.500、3.550～16.90 mg/kg。研究发现，市售金银花药材中的金属元素含量差异较大，有部分金银花的金属含量过高，甚至超标。

金银花；金属元素；微波消解；电感耦合等离子发射光谱法

金银花为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾或带初开的花，又名金银藤、忍冬、双花，味甘、性寒，具有清热解毒、疏散风热的功能[1]。作为大宗中药材之一，金银花市场需求量、种植面积和种植区域逐年增加，为满足产量需求，往往造成一些区域性的质量问题。2015年版《中国药典》对金银花药材中Pb、Cd、Hg、As、Cu 5种金属元素含量限定分别为5、0.3、0.2、2、20 mg/kg。虽然我国对中药材金属元素含量限定非常严格，但近年的研究中不断发现金银花中金属元素有超标现象，比如Pb、Cd[2]和Hg[3]元素的超标。金银花金属元素超标是多因素综合作用的结果，在实际生产、运输、加工过程中，都会不可避免地受到金属元素污染[4-5]，由此带来的用药安全问题必须被广泛关注。为保障用药安全、有效，制定合理的质量控制标准，探明市场不同产地金银花药材中的金属元素含量水平有着非常重要的意义。

本文使用浓硝酸微波消解金银花样品，采用广泛应用的电感耦合等离子发射光谱法[6-7]测定了市场中山东、河南、河北3个主要产地金银花药材中Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 8种微量元素的含量，以期为金银花药材中的金属元素研究和质量控制提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 金银花样品

3个产地26批市售药材样品分别采购于山东(平邑、费县)、河北(安国)、安徽(亳州)的药材市场，经山东中医药大学李佳教授鉴定，均为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾。

1.1.2 试剂

浓硝酸(分析纯)； 浓度均为50 μg/L的Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 8种金属混合标准品溶液(美国 Agilent公司)；去离子水(23～28 ℃，ρ≥18.2 MΩcm)；高纯氩(山东德洋气体公司)。

1.1.3 仪器

Agilent 5100电感耦合等离子体发射光谱仪(美国 Agilent公司)；Mars 6 classic微波消解仪(美国CEM公司)；明澈TM-D 24UV纯水净化系统( 德国 Merck公司)。

1.2 方法

1.2.1 标准溶液的配制

用质量分数5% 的硝酸将50 μg/L的混合标准品溶液稀释至0.01、0.1、1、10、50 μg/L，以5% 硝酸作为空白溶液。

1.2.2 样品前处理

取干燥金银花样品，粉碎，过60目筛。称取0.300 0 g左右的样品，置于洗净干燥的聚四氟乙烯消解罐中，加入4.0 mL浓硝酸，室温下预消解过夜，次日加入2.0 mL浓硝酸，待反应缓和后盖上消解罐盖，放入微波消解仪，按表 1 程序采用温度控制分阶段消解。冷却后得到绿色透明溶液，转移至50 mL容量瓶中，用超纯水定容，即得待测溶液，并做试剂空白实验。

表1 微波消解仪升温程序表

1.2.3 ICP仪器条件

仪器工作参数如下：RF功率为1 200 W，泵速为10 r/min。雾化气流量为0.70 L/min，等离子体气流量为12.0 L/min，辅助气流量为1.0 L/min。手动进样，提升时间为8 s，稳定时间为5 s，读取时间为5 s，观察方式为SVDV双向观测，观察高度8 mm，测定时自动扣除试剂背景，并采用仪器中设置的离峰法进行校正，重复3次。

1.2.4 数据处理

使用Microsoft Office Excel 2007进行数据整理，使用数据统计软件SPSS 17.0对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 方法学考察

2.1.1 分析波长、标准曲线、检出限

在电感耦合等离子体法测定元素时，待测元素的分析波长易被其他谱线干扰。因此要根据各元素含量高低，选择共存元素谱线干扰小、检出限低和信背比高的谱线分析波长。经对比标准品溶液测量结果，筛选出各元素最佳分析波长如表2。

8种元素的回归方程、相关性及检出限如表2所示，可以看出线性关系良好，相关性在0.999 96～1.000 00之间，且元素检出限较低。

取配制好的0.01、0.1、1、10、50 μg/L的元素标准溶液进行测定，通过工作站绘制标准曲线并计算相关性。在仪器稳定运行状态下，测定5 %硝酸溶液15次并以3倍标准差作为该元素的检出限。

表2 8种元素的分析波长、标准曲线方程、检出限

2.1.2 精密度及加样回收实验

随机取一金银花样品，称取0.300 0 g左右，微波消解后连续测定8次，测得消解液中8种元素的含量，将结果进行统计分析，计算相对标准偏差，结果见表3，其相对标准偏差(n=8)均在 0.3%～2.1%之间，说明此方法精密度较好。加标后进行加样回收实验，平均回收率在95.30%～101.2%之间，说明此方法的测定结果准确可靠。

表3 样品精密度及加样回收率

2.2 样品测定结果

金银花样品的测定结果见表4，可以看出26个金银花样品中Al、As、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的含量范围分别是10.30～49.68 mg/kg、0.050 0～0.333 3 mg/kg、0.300 0～7.317mg/kg、4.983～26.87 mg/kg、5.767～12.55 mg/kg、0.100 0～1.500 mg/kg、3.550～16.90 mg/kg，属于药用植物的正常水平，未发现以上金属元素超出药典规定的现象。Cd的含量范围是0.066 7～0.333 3 mg/kg，所测样品中有的超出了药典的限量规定，其中，河南和山东各有1个样品超标，且山东地区7个样品中，有3个样品高出了0.25 mg/kg，Cd含量也明显较其他地区高，有显著性差异。

表4 3个地区26个样品的8种元素含量测定结果

3 讨论

本文将微波消解与电感耦合等离子发射光谱法相结合，参考文献资料，建立了测定金银花中Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 8种微量元素含量的方法，线性相关系数均大于0.999 96，精密度相对标准偏差(n=8)在0.3%～2.1%之间，加样回收率为95.30%～101.2%。此方法方便快捷可靠、灵敏度高，能同时测定多种金属元素。用此方法测定了山东、河南、河北3个主要产地26批金银花药材的8种金属元素含量，对主要产区市售金银花药材中的多种金属元素含量状况有了初步的了解。

目前，中药中金属元素含量的研究已经成为中药研究领域的热点之一。虽然我国对药用植物的金属元素超标情况非常重视，严格限定了各金属元素的含量，但是超标情况仍屡见不鲜。本文用SPSS对数据进行差异性检验分析，发现3产地金属元素的含量差异主要体现在Cd和Pb元素上。山东金银花的Cd含量高于河北金银花(p=0.023)，有显著性差异；山东金银花的Pb含量较其他两个产地低，与河北(p=0.035)、河南(p=0.015)两地有显著性差异，但含量均未超标。其他元素在3个产地中的含量并无显著性差异(p>0.05)。河南和山东各有1个样品Cd元素含量超标，且山东7个样品中的3个样品Cd元素含量在0.25～0.33 mg/kg。造成金银花中Cd元素超标不是某个单一环节的原因，是很多因素综合作用的结果。由于药用植物自身[8-9]和生境[10-11]情况的不同，再加上市场混乱、管理难度大，导致市场中金银花药材的金属元素含量存在很大差别，药材质量参差不齐。因此，探讨金银花中金属元素含量的影响因素，对于指导金银花的实际生产和使用、控制金银花药材中的金属元素含量和保障用药安全有着非常重要的意义。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典2015年版一部[M].北京:中国医药科技出版社,2015:221.

[2]谢永红,杨定清,周娅,等. 金银花等3种中药中重金属铅镉含量分析[C]//四川省第十一次环境监测学术交流会论文集.成都：[s.n.],2010.

[3]郑琪,南铁贵,袁媛,等. 9种市售药材中重金属含量调查[J].中国实验方剂学杂志,2015,21(3):14-17.

[4]宗良刚,李嫦玲,郭巧生.中药材中重金属污染及其研究综述[J].安徽农业科学,2006,34(3):495-497．

[5]韩文炎,梁月荣,杨亚军,等.加工过程对茶叶铅和铜污染的影响[J].茶叶学,2006,26(2):95-101．

[6]黄腾花,崔升淼. ICP-AES测定枇杷叶的14种微量元素[J].广东化工,2015,42(23): 185.

[7]付金娥,滕红丽,郭力城. 微波消解-ICP-OES分析白骨壤果实中微量元素[J].药物分析杂志,2015,35(1):41-45.

[8]刘周莉,何兴元,陈玮.忍冬——一种新发现的镉超富集植物[J].生态环境学报,2013,22(4):666-670.

[9]刘周莉,何兴元,陈玮,等.镉胁迫下金银花的生长反应及积累特性[J].生态学杂志,2009,28(8):1579-1583.

[10]逄洪波,谷思雨,李玥莹,等.镉超富集植物耐镉性的分子机制研究进展[J].北方园艺,2015(19):170-174.[11]黄运湘,廖柏寒,王志坤.超积累植物的富集特征及耐性机理[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2005,31(6):693-697.

Determination of the contents of eight metal elements in flowers of Lonicerae Japonicae Flos by ICP-OES

ZHANG Jin-cheng, ZHANG Yong-qing, LIANG Cong-lian, HUO Li-qun, LI Jia*

(Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China)

∶To investigate the contents of 8 metal elements (Al,As,Cd,Cu,Mn,Ni,Zn,Pb) in Lonicerae Japonicae Flos from three main habitats Shandong, Henan and Hebei, microwave digestion was used for treatment of the flower samples, and the contents of 8 elements were determined by ICP-OES. The method showed a good linear relationship (Rbetween 0.999 96～1.000 0), and the average recovery rate between 95.30%～101.2%, and the relative standard deviation less than 3% (n=8), in line with the requirements of the element analysis. Each content of 8 elements (Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb and Zn) in 26 samples of Lonicerae Japonicae Flos was measured,and they were in the ranges of 10.30～49.68,0.050 0～0.333 3, 0.066 7～0.333 3, 0.300 0～7.317, 4.983～26.87, 5.767～12.55, 0.100 0～1.500 and 3.550～16.90 mg/kg respectively. The results showed that the metal element contents in Lonicerae Japonicae Flos were quite different, and some mental contents were too higher or even exceeded the standard values.

∶ Lonicerae Japonicae Flos; metal element; microwave digestion; ICP-OES

10.3976/j.issn.1002-4026.2017.02.004

2016-09-07

山东省自主创新专项(2013CXC20401)

张金成(1991—)，男，硕士研究生，研究方向为中药资源与质量控制。E-mail：842179599@qq.com

* 通信作者，李佳，女，教授，博士生导师，研究方向为中药资源与质量控制。E-mail：ljytl7172@163.com

R284.1

A

1002-4026(2017)02-0020-05