灵芝提取液中杂质含量测定方法研究

牟凤辉

（吉林大学药学院，吉林 长春 130012）

灵芝为真菌类的一种，其也是珍贵的中药药材，灵芝性味甘平，一直以来被传颂为健康长寿的象征，同时也获得了“仙草”的美誉。

灵芝提取液中含有新内源活性物质,它所含的化学成分能够有效提高吞噬细胞的吞噬能力，增强人体体液免疫和细胞免疫功能[1-2］。除此之外，灵芝能够提高红细胞中超氧化物歧化酶SOD活性，对人体具有十分显著的抗癌作用，被人们视为尚佳的保健食品[3-4］。但由于灵芝的生长环境等因素，造成不同程度的重金属、农药残留超标导致其药效大大降低，也使得灵芝走向世界之路变得十分困难[5］。重金属杂质含量是否超标，直接影响灵芝的使用价值。因此，准确测定灵芝提取液中重金属杂质含量具有重要意义。

在测定灵芝提取液中杂质含量时，因灵芝作为珍贵的中药材使其测定机制十分复杂[6-7］，故有机质消解完全与否会直接影响杂质准确测定的关键。为准确测定提取液中杂质含量，本文采用微波消解方法对灵芝提取液样品进行消解，并利用 ICP-MS测定了灵芝提取液中多种杂质含量，为中药材质量控制及临床用药安全提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

仪器:GSD 320 T1电感耦合等离子体质谱仪（ICPMS） （德国 Pfeiffer）[8］；微波消解仪 (天津市德力电子仪器有限公司)；聚四氟乙烯瓶;EH-35B PID数显电热板 (Labtech公司)，艾科浦超纯水处理系统(重庆颐洋企业发展有限公司);电子分析天平 (O haus/奥豪斯)；Milli-Q系列超纯水处理系统（德国默克公司）[9-10］。

试剂:高纯度硝酸溶液、盐酸溶液、过氧化氢溶液、氢氧化钠溶液、去离子水（17 μS·cm-1）、多元素混合标准溶液 （10 μg·mL-1，编码 S130615011)，溶液内含有Pb、As等金属元素；灵芝提取液（云南野生整枝赤灵芝）。

1.2 试验方法

1.2.1 样品预处理

准确称取灵芝提取液0.5 mL于聚四氟乙烯瓶内，加入 6 mL HNO3(GR)、3 mL H2O2(GR)，充分振荡使其浓度均匀，然后该上密封盖使其慢慢消解，消解时间为12 h，严格按照微波消解条件消解完成后，将消解后样品冷却并使之温度与室温相同[11-12］，随后放置到150℃电热板上使其挥酸，直至样品剩余液体处于2 mL～3 mL，并立即将其转移至规格为25 mL聚四氟乙烯量瓶中，随后用去离子水充分洗涤消解罐和盖3次～5次，转移至量瓶中，将其定容至刻度，摇匀作待测样品溶液，做平行双样，空白对照同法处理。

1.2.2 仪器工作主要参数

本文主要仪器工作参数如表1和表2所示。

表1 ICP-MS工作参数表Tab.1 ICP-MS working parameter table

表2 微波消解工作参数Tab.2 Microwave digestion working parameters

1.2.3 灵芝提取液中杂质的测定

取2L EDTA标准溶液，浓度为0.05 mL·L-1；取浓度为100 g·L-1的硝酸溶液1 L，在酸性的条件下，在高浓度酸性条件下金属杂质易被酸化。吸取镀液5 mL于50 mL的容量瓶中，加入氢氧化钠溶液10 mL，加水至50 mL，摇匀。分别测定样品溶液中Pb杂质和As杂质的质量浓度为:

其中ρ1和ρ2分别为Pb杂质和As杂质的质量浓度、为溶液质量、为EDTA标准溶液的浓度、和分别为消耗的EDTA溶液的体积，图1和图2分别为Pb和As含量的标准曲线[13-14］。

图1 溶液中Pb含量标准曲线Fig.1 Standard curve of Pb content in solution

图2 溶液中As含量标准曲线Fig.2 Standard curve of As content in solution

以空白标准溶液进行测定，这一过程需要连续进样数次，以空白标准溶液测定值的2倍标准偏差除以相应元素标准曲线的斜率作为不同元素的检出限，以空白标准溶液测定值的5倍标准偏差除以相应元素标准曲线的斜率作为不同元素的定量限。

2 结果与分析

由于灵芝提取液中的金属杂质不易被检测，试验对灵芝提取液样品进行多次测定，采用化学方法对其检测不仅效果差，检测速度也慢。如图3所示为采用传统测定方法与采用本文方法的测定时间曲线对比，本文方法在测定时间上具有优势，且稳定性好。

图3 2种不同测定方法的测定时间对比Fig.3 Comparison of measurement time between two different determination methods

对样品溶液中的Pb、As、Hg等金属离子杂质分别进行3次测定，从平均值和最大偏差的数据显示，本文的杂质分析方法在分析精度和稳定性方面较好。

表3 杂质分析精度表Tab.3 Impurity analysis accuracy table

本文采用的样品溶液杂质含量测定方法能够完成对溶液中不易检测的Hg杂质的检测。从图像处理的角度，基于二值化法对溶液图像进行阈值分割，区分目标像素和背景像素、并对图像降噪，选取适当的小波函数，提取溶液图像的局部灰度突变点，进而有效地对Hg杂质的边缘定位，完成检测。如图4所示，采用本文方法能够实现对Hg杂质边缘的定位和检测。

图4 智能图像处理方法对汞杂质边缘定位图Fig.4 Intelligent image processing method for mercury impurity edge location map

图5和图6分别为2种方法测定误差率对比曲线，本文方法在误差率控制方面更低、更有效。

图5 传统测定方法误差率控制曲线Fig.5 Traditional measurement method error rate control curve

图6 本文方法测定误差率控制曲线Fig.6 Method for measuring the error rate control curve

由于高温环境使得沸点相对较低Hg杂质极易挥发损失，致使灵芝提取液样品中Hg元素的测定结果较实际值偏低，这是传统方法所遇到的瓶颈，而本文所采用的微波消解方法则可以解决传统方法的不足，大大提高了提取液中杂质含量测定的精度。

3 结论

正确的样品前处理方法是保证灵芝提取液杂质测定结果的准确性的关键。传统的样品溶液消解方法耗酸量大，且整个消解过程必须在通风性高的条件下进行。与此相比，本文使用的微波消解方法具有处理样品迅速、操作简便、样品消解效果佳的优点；除此之外，本文所选用的系统实验安全性较高，在此基础之上测定灵芝提取液杂质更为准确。因此，在实际工作中，需要依据具体的实验室条件及杂质特性来选择相匹配的测定方法。