微波消解ICP-MS法测定不同产地滇重楼中重金属及有害元素含量

符德欢 王 丽 周培军 蒲星宇 李学芳

云南省药物研究所；云南白药集团创新研发中心；云南省中药和民族药新药创制企业重点实验室，云南 昆明 650111



微波消解ICP-MS法测定不同产地滇重楼中重金属及有害元素含量

符德欢 王 丽 周培军 蒲星宇 李学芳

云南省药物研究所；云南白药集团创新研发中心；云南省中药和民族药新药创制企业重点实验室，云南 昆明 650111

目的：对云南四个产地滇重楼药材中的重金属及砷盐进行分析评价，为制定滇重楼药材中重金属及砷盐的质量标准提供参考依据。方法：采用微波消解法对样品进行前处理，电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对样品进行检测。结果：不同产地滇重楼中的重金属及砷盐含量有一定的差异，参照《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》(2004)对重金属的限量指标，均符合限量标准。结论：研究所建立的重金属检测方法具有简便、快速、准确的优点, 既可用于质量控制, 也可为不同种类中药材中重金属含量测定提供参考。

滇重楼；重金属含量；微波消解；ICP-MS

延龄草科(Trilliaceae)重楼属(Paris)植物有26个种及14个变种，分布于欧亚大陆的热带至温带地区[1-3]。而滇重楼Parispolyphyllavar.yunnanensis(Franch.) Hand.-Mazz.一直被认为是世界26种重楼属植物中药用价值最高、品质最好的药材，主要判断标准为重楼皂苷的含量。随着人们对中药认识的不断加深，重金属是目前公认对人体有害的微量元素，控制中药中重金属的含量是确保中药“安全、有效、可控”的首要问题之一。由于市场对滇重楼需求量的不断增高，对滇重楼药材的重金属含量进行分析研究将很有必要[4-6]。

目前，国际上对于药材中的重金属含量限制极为严格，其重金属含量的高低直接影响到药材的安全性。我国药材出口时因重金属含量超标的事件时有报道，为了顺应国际市场对于无污染、绿色药材的需求，对滇重楼中的重金属元素的测定势在必行。故测定滇重楼药材中Cu、Cd、Pb、As、Hg五种重金属元素的含量，对其质量控制及合理使用具有重要意义。

1 仪器与材料

1.1 仪器 TYS-500A型高速多功能粉碎机(浙江省永康市红太阳机电有限公司)；101A-2E型鼓风干燥箱(上海安亭科学仪器厂)；聚四氟乙烯罐(Speedwave 4微波消解系统Berghof，Inc.德国)；ML-3-4可调式电热板(北京市永光明医疗仪器厂)；7700X电感耦合等离子体质谱仪(美国Agilent 公司)；FA2004N电子天平(上海精密科学仪器有限公司)；10-100μL移液枪(北京大龙兴创实验仪器有限公司)；Milli-Q超纯水发生器(美国密理博公司)；BCD-215KA W冰箱(青岛海尔股份有限公司)。

1.2 试剂 铅(Pb)标准液[GSB G 62071-90(8201)国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院 批号：13040882]、镉(Cd)标准液[GSB G 62040-90(4801)国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院 批号：12102212] 、铜(Cu)的标准液[GSB G 62024-90(2902)国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院 批号：13050772]、砷(As)标准液[GSB G 62028-90(3302)国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院 批号：12070982]、汞(Hg)标准液[GSB G 62069-90(8001)国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院 批号：2121912]，硝酸(优级纯)，盐酸(优级纯)，去离子水。

1.3 药材试验 药材分别采集于武定县、云龙县、玉龙县和宁蒗县4个产地。经云南省药物研究所鉴定，所采集药材均为延龄草科(Trilliaceae)重楼属(Paris)植物滇重楼Parispolyphyllavar.Yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.的干燥根茎。

2 方法与结果

2.1 供试品溶液的制备 分别取不同产地的滇重楼药材，将其粉碎，精密称取各地药材粗粉3份，每份约0.3g，至聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸7～8mL，混匀，浸泡过夜，盖好内盖和防爆膜，旋紧外套，至微波消解系统内，进行消解(消解程序见表1)。消解完全后，取出消解罐，冷却，将消解罐内的液体转移至锥形瓶中，用适量的去离子水冲洗消解罐，洗液合并消解液，再将锥形瓶放于电热板上加热至红棕色蒸气挥尽，继续加热至溶液剩2～3 mL，取出，冷却，将其转移至25 mL的容量瓶中，并用去离子水稀释至刻度，摇匀，即得[7]。

表1 微波消解程序

2.2 仪器参数的设定 采用调谐液，调谐电感耦合等离子体质谱仪至最佳工作环境。仪器工作参数如下：射频功率1200W，等离子体气流速15.0L/min，辅助气流速1.2L/min，雾化气流速0.85L/min，进样速率20r/min，扫描模式为跳峰，重复次数为3次。

2.3 混合标准溶液及内标溶液的配制

2.3.1 内标溶液的配制 分别取浓度为1.000g/L含Ge、In、Bi的内标溶液100μL于100mL的容量瓶中，用2%的硝酸定容至100mL，作为内标溶液，浓度即为10ug/L。

2.3.2 混合标准溶液的配制 分别取一定量的Cu、Cd、Pb、As、Hg5个梯度标准溶液，分别置于5个容量瓶中，用10%的硝酸定容至刻度。配制的标准溶液浓度见表2。

表2 标准溶液浓度

2.4 标准品的测定及标准曲线的绘制 仪器经过调谐后，设定相关参数，先对混合标准溶液进行测定，然后进行样品的测定，运行后仪器自动生成回归方程。不同浓度下标准溶液测得的离子数为纵坐标，对应浓度为横坐标，绘制标准曲线并计算回归方程，在所配制浓度范围内呈良好的线性关系，各元素回归方程、相关系数、线性范围见表3。

表3 各元素回归方程及相关系数(n=3)

2.6 仪器灵敏度和精密度实验

2.6.1 仪器检出限实验 将空白溶液平行测试11次，As、Hg、Pb、Cd、Cu的检测限均能达到检测要求。

2.6.2 仪器精密度实验 取标准品重复测试10次所得的RSD值。经检测As、Hg、Pb、Cd、Cu的RSD分别为：1.8%、2.3%、2.4%、3.1%、0.8%均能达到检测要求。

2.6.3 重复性及稳定性试验 分别称取不同产地滇重楼样品6份，按照样品处理方法进行处理后，通过测定As、Hg、Pb、Cd、Cu并计算其含量，结果RSD均小于5%。将处理好的样品放置24小时后进行测定，各元素的含量变化较小，其变动范围在10%以内。

2.7 样品测定 用标准曲线法测定药材的重金属含量，每份样品测定三个平行样，样品中所含As、Cd、Cu、Pb和Hg的含量均测量3次，取其平均值，即为滇重楼中重金属及砷盐的含量。详见表4。

表4 样品中砷、汞、铅、镉、铜的残留量(n=3)

根据《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》(2004)对重金属的限量指标： Hg≤0.2 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg， As≤2.0 mg/kg，Pb≤5.0 mg/kg，Cu≤20 mg/kg，检测结果表明：4个产地滇重楼中的铜(Cu)、镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、汞(Hg)含量均符合限量标准要求。

3 讨论

对样品的前处理一般有干法消解和湿法消解两种方法，本次实验中选用微波消解法，其基本原理是湿法消解，具有样品损失小、操作简便、消化效率高、回收率高等优点。目前常用的重金属元素测定方法有原子吸收光谱法[8-9]、原子荧光光谱法[10]等。电感耦合等离子体质谱法因其灵敏度高、快速、多元素可同时测定等特点，在医药[11]、食品卫生[12]、地质等行业有着广泛的应用。本文通过高温微波消解技术进行滇重楼样品的处理，然后再用电感耦合等离子体质谱技术测定中药中重金属的含量，既增加了样品的溶解性能，避免了易挥发元素砷、汞在样品处理过程中的损失[13]，又提高了测定的灵敏度，而且所建立的方法高效准确，线性关系好，便于操作和批量测量，为滇重楼中重金属元素的测定提供了较好的分析技术，也为其他中药材中重金属的测定提供参考。

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Determination of Heavy Metals and Harmful Elements in Different Regions ofParispolyphyllavar.yunnanensisContent by ICP-MS with Microwave Digestion

FU Dehuan WANG Li ZHOU Peijun PU Xingyu LI Xuefang

Yunnan institute of MateriaMedica； Yunnan Bai Yao Group Innovation and R&D Center Yunnan Province Company；Key Laboratory for TCM and Ethnic Drug of New Drug Creation,Kunming 650111,China

Objective To Yunnan origin ofParispolyphyllavar.yunnanensismedicinal materials of heavy metals and arsenic salts were analysis and evaluation, to provide reference for the establishment of the quality standard ofParispolyphyllavar.yunnanensismedicinal materials of heavy metals and arsenic salt content.Methods Microwave digestion method was used in the sample pretreatment, inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS) method was used to detect the samples.Results in different areas ofParispolyphyllavaryunnanensisheavy metals and arsenic salt content have some differences, with reference totheimportandexportofgreenindustrystandardofmedicinalplantsandpreparations(2004) of heavy metals limit indicators, are in line with the standard limit.Conclusion The detection method of heavy metals in this study is simple, fast and accurate.It can be used for quality control, and it can provide reference for the determination of heavy metals in different kinds of Chinese herbal medicines.

Parispolyphyllavar.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.; Heavy Metal Content; Microwave Digestion;ICP-MS

云南省技术创新人才培养计划项目(2014HB069)。

符德欢(1976-)，男，汉族，本科，高级工程师，研究方向为民族药、中药资源。E-mail:fudehuan@126.com

R284.2

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1007-8517(2017)10-0015-03

2017-03-20 编辑：陶希睿)