ICP-MS测定达乌里秦艽中的金属元素

田 静，卢永昌，林鹏程，孙立卿，白 雪

（1.青海民族大学药学院，青海西宁810007；2.青海省青藏高原植物资源化学研究重点实验室，青海西宁810007；3.青海省药物分析重点实验室，青海西宁810007）

ICP-MS测定达乌里秦艽中的金属元素

田 静1,2,3，卢永昌1,2,3，林鹏程1,2,3，孙立卿1,2,3，白 雪1,2,3

（1.青海民族大学药学院，青海西宁810007；2.青海省青藏高原植物资源化学研究重点实验室，青海西宁810007；3.青海省药物分析重点实验室，青海西宁810007）

建立电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定达乌里秦艽中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Pb等10种金属元素含量的快速分析方法。采用微波消解法处理样品，电感耦合等离子体质谱法测定元素。结果表明：Fe、Zn、Mn元素在达乌里秦艽中的含量较高大于25.7mg/kg，As、Ag、Cd等金属含量较低小于0.28mg/kg。该法灵敏度高、准确性好，能多元素同时检测，为藏药达乌里秦艽药材的有效性、安全性评价及质量标准制订提供了实验依据。

电感耦合等离子体质谱；微波消解法；达乌里秦艽；金属元素

秦艽是我国常用中药，用于祛风除湿、活血舒筋、清热利尿、筋骨拘挛，主要用于风湿性关节炎、低热和小儿疳积发热等症[1]。其来源于龙胆科龙胆属（Gentiana L.）秦艽组植物。该组植物全世界约20种，我国有17种，作为药用的有12种，《中国药典》2005年版将其中的秦艽（Gentiana macrophylla Pall.）、麻花秦艽（G.straminea Maxim.）、粗茎秦艽（G.crassicaulis Duthie ex Burk.）和达乌里秦艽（G.dahurica Fisch.）4种植物收载作为中药秦艽的基原植物，以根入药[2]。

藏药达乌里秦艽（Gentiana dahurica Fisch.），又名“小叶秦艽”，为龙胆科龙胆属多年生草本植物，产于我国西北、华北、东北等区，生长于海拔870～4500m的河滩、湖边沙地、多石山坡及干草原[3-4]。以干燥根入药，性苦、温，清热、消炎，用于治疗扁桃体炎、荨麻疹、炭疽、风湿关节炎等疾病[5-6]。目前杨婕等以及孙菁等[7-9]对达乌里秦艽的化学成分进行了研究，但开展工作较为有限，对达乌里秦艽金属元素含量的分析研究国内外未见报道。近年来，人们不仅注重中草药中发挥药效的有机成分，且发现许多金属元素对防病治病也起着至关重要的作用[10]。现代医学研究也表明，金属元素能帮助药物达到归经部位，并参与机体中酶、激素和维生素的生理调节过程，促进机体代谢[11-13]。测定中草药中的金属元素含量对了解其作用机理有着重要意义，也为继续开发利用中草药指明方向。本文采用微波消解-电感耦合等离子体质谱（ICPMS）法对藏药达乌里秦艽中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Pb等10种金属元素的含量进行测定[14-16]，将有助于更深入地研究达乌里秦艽中金属元素对其药效的作用。此外，通过测定Cd、Pb、Cu等有害金属元素含量，可对达乌里秦艽安全性进行比较和评估，为进一步开发利用达乌里秦艽提供了科学理论依据。

1 实验仪器、试剂及药材

1.1 实验仪器

电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS 7500ce，美国Agilent公司），Multiwave 3000微波消解仪（奥地利Anton Paar公司），电热赶酸仪（上海博通BHW-09A型号），Milli-Q超纯水处理系统（美国Millipore公司)，AG245电子天平（瑞士Mettler-Toledo公司)

1.2 实验试剂

68.8%～69.8%电子级硝酸，30%电子级双氧水（韩国DUKSAM公司）。ICP-MS用调谐液：7Li、89Y、205Tl（Agilent公司，10mg/L）。铬单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14040931），锰单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14072146），铁单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14040935），镍单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14040939）；铜单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14072144）；锌单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14072142），砷单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14040926），镉单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14040922），银单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14040951），铅单元素标准溶液（1 000μg/mL，批号14040941），均为国家有色金属及电子材料分析测试中心产品。

内标溶液：6Li、45Sc、72Ge、89Y、115In、159Tb、209Bi（Agilent公司，100mg/L）所测元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，1 000μg/mL）。

1.3 实验药材

藏药达乌里秦艽于201507月采于贵德拉脊山，由青海民族大学药学院毛继祖教授鉴定为藏药达乌里秦艽。

2 实验方法

2.1 ICP-MS仪器工作条件参数

射频功率1 500 W,射频电压1.67 V,雾化室温度2℃,采样深度8.1mm,载气流速0.85 L/min,补偿气流速0.21 L/min,蠕动泵速率0.10r/s。

2.2 供试品溶液的制备

藏药达乌里秦艽全草粉碎过65目筛，称取0.5 g该样品，置于洗净的聚四氟乙烯(PTFE)消解罐中，加入硝酸6mL，加盖密封，运行微波消解程序。如表1所示。待消解完成后，取消解罐置电加热器上，于200℃缓缓加热至红棕色蒸气挥尽，并继续浓缩至1～2mL放冷，将样品转移至干净的聚酯（PET）塑料瓶中，用2%的稀硝酸稀释定重值50.00g。酸度尽可能与标准溶液的酸度一致，以消除酸度对分析结果的影响。同时做试剂空白，空白对照同法处理。

表1 微波消解程序

2.3 内标溶液的制备

用移液器精确量取1mL内标原始液6Li、45Sc、72Ge、89Y、115In、159Tb、209Bi（100mg/L），置于100mL容量瓶中，用5%稀硝酸定至刻度，需要配制成为1mg/L，摇匀待用。

2.4 标准品溶液制备

量取Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Ag、Pb等10种标准品储备液适量，用1%硝酸溶液稀释配制成梯度浓度为1、2、5、10、20、50、100μg/L的标线浓度梯度。

2.5 标准曲线的制备及仪器检测限

在ICP-MS工作条件下，采用在线内标法用三通管将标准品溶液与内标溶液混合后进入ICP-MS仪，对10种金属元素标准溶液进行测定，以浓度为横坐标，10种元素的仪器3次测量平均值为纵坐标，绘制10种元素的标准曲线。10种元素的标准曲线方程，线性关系良好，线性相关系数均不低于0.999 2。如表2所示。测量样品的响应值，通过标准曲线方程计算得相应的元素含量。

在本试验条件下，各元素的检出限由重复测定空白溶液11次，各元素信号响应的3倍标准偏差对应的元素浓度即为检出限。表2结果表明，各待测元素的检出限在0.004 1～4.604 0μg/L之间，完全能满足达乌里秦艽中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Pb等10种金属元素的分析要求。

表2 10种元素的回归方程、相关系数和检测限

2.6 精密度和回收率

取标准曲线第4点混合标准溶液(10μg/L)，连续进样6次，分别以各元素测量值计算RSD，各元素的RSD均小于3.0%，表明仪器精密度良好。为验证方法准确度，对达乌里秦艽样品中各元素做加标回收试验，各元素回收率为90.4%～109.0%，表明该方法准确度良好，符合微量元素测定要求。结果见表3。

表3 加标回收率和精密度

3 实验结果与结论

采用上述微波消解，ICP-MS法，对达乌里秦艽中10种元素进行含量测定，各元素含量测定。结果见表4。

ICP-MS法对青藏高原地区藏药达乌里秦艽中的10种金属元素进行了含量测定，结果表明藏药达乌里秦艽中金属元素有不同的分布，Fe元素含量较高达到265.6mg/kg。铁元素是构成人体的必不可少的元素之一，可以组成血红蛋白以参与氧的运输和存储，可以直接参与人体能量代谢，缺铁会影响到人体的健康和发育，引发多种疾病。Zn元素在达乌里秦艽中含量达到41.83mg/kg。锌是人体必需的微量元素之一，在人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用。

根据2005年我国发布的药用植物及制剂外经贸绿色行业标准：铅（Pb）应小于等于5.0mg/kg。镉（Cd）应小于等于0.3mg/kg。铜（Cu）应小于等于20.0mg/kg。砷（As）应小于等于2.0mg/kg。从测定结果中可知：达乌里秦艽中Pb含量1.37mg/kg、Cd含量0.075mg/kg、As含量0.28mg/kg、Cu含量12.46mg/kg，均符合我国药用植物及制剂外经贸绿色行业标准。

表4 藏药达乌里秦艽中金属的含量/mg·kg－1

4 结论

本研究建立了微波消解-ICP-MS测定藏药达乌里秦艽中10种金属元素的方法。实验结果表明，方法检出限低、灵敏度高，准确度和精密度均满足分析要求。通过ICP-MS测定的金属含量的研究结果，发现达乌里秦艽具有很高的药用开发利用价值。为合理开发藏药达乌里秦艽提供一定的科学理论支持。

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Determination of Metallic Elements in Gentiana dahurica Fisch.by ICP-MS

TIAN Jing1,2,3,LU Yong-chang1,2,3,LIN Peng-cheng1,2,3,SUN Li-qing1,2,3,BAI Xue1,2,3,
(1.College of Pharmacy,Qinghai University for Nationalities,Xining Qinghai,810007; 2.Key Laboratory of Plant Resources of Qinghai-Tibet Plateau in Chemical Research,Qinghai University for Nationalities,Xining; Qinghai,810007;3.Key Laboratory of Pharmaceutical Analysis in Qinghai Province,Xining Qinghai,810007)

We establish a rapid method for the determination of the content of 10 Metallic elements including Cr,Mn,Fe,Ni,Cu, Zn,As,Ag,Cd,Pb in Gentiana dahurica Fisch.by inductively coupled plasma-mass spectroscopy(ICP-MS).The samples were analyzed by microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectroscopy.The results show that Gentiana dahurica Fisch.contains higher levels of Fe,Zn,Mn up to 25.7mg/Kg and less content of As,Ag,Cd under 0.28mg/Kg.This determination method provided a high sensitive and accurate way to determine Metallic elements and a scientific reference for the quality analysis，safety assessment and quality standard establishment of Gentiana dahurica Fisch.

ICP-MS;microwave digestion method;Gentiana dahurica Fisch;metallic elements

R286.0

A

〔责任编辑 杨德兵〕

1674-0874(2017)04-0039-04

2017-05-16

青海省重点实验室发展专项“青海省青藏高原植物化学重点实验室”[2015-Z-Y09]

田静（1988-），女，甘肃兰州人，硕士，助理实验师，研究方向：天然药物活性成分。