ICP-MS测定一点红中14种微量元素

彭怡心，唐 庆，王 希，吴泽君*，刘水平，林仲仪

（1. 株洲市食品药品检验所，湖南 株洲 412000；2. 湘西自治州食品药品检验所，湖南 吉首 416000）

一点红（Emilia Sonchifolia）为菊科一年生或多年生草本植物，别名有羊蹄草、叶下红、乳汁草、小蒲公英、牛尾膝、野芥蓝等[1]，在我国主要分布在西南、华中、华南和华东地区，味苦性凉，全草入药，具有清热解毒、散瘀消肿的功效，用于肠炎、痢疾、尿路感染、上呼吸道感染、结膜炎、口腔溃疡、疮痈的治疗[2-3]。它还是妇科良药花红片、花红冲剂等系列产品的主药之一[4]，亦可作为野菜食用[5]。

目前对一点红的研究主要集中在化学成分及其药理活性等方面，以及水分、灰分、浸出物等的测定[5-10]，而针对其微量元素的测定未见报道。根据对人类健康影响的不同微量元素可分为锌、铁、锰等人体必需的微量元素和铅、镉、汞等有害微量元素，必需微量元素可参与体内多种功能性蛋白质、酶及激素等的合成，对调节机体代谢具有重要作用[11]，研究发现，中药药效与其所含微量元素存在重要相关[12]；有害微量元素具有致癌、致畸毒性，严重危害人体健康[13]。这些微量元素在中药材中的含量直接影响到中药材质量的优劣及药材是否安全，目前仅有广东、湖南、福建的中药地方标准收载了一点红，且只对其水分、浸出物等有所要求，因此建立同时测定一点红中多种微量元素含量的方法并对其含量进行分析研究对于一点红的质量控制和深度开发利用有重要意义。元素含量检测属微量或痕量分析，电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）是一项用于分析无机元素的手段，在多元素研究及超痕量研究方面具有独特的优势[14-15]。本文采用ICP-MS作为分析方法测定了17批不同厂家的一点红样品中14种微量元素的含量，并对元素含量进行统计分析，为提高该药材的质量控制和开发利用水平提供参考。

1 仪器与材料

1.1 仪器

XSE105Du型电子分析天平（梅特勒公司，d=0.01 mg/0.1 mg）；MARS6型微波消解仪（美国CEM公司）；iCAP Q电感耦合等离子体质谱仪（美国赛默飞公司）；BHW-09C型赶酸仪（博通公司）。

1.2 试药

硝酸（优级纯，赛默飞世尔科技有限公司）；过氧化氢（优级纯，国药集团化学试剂有限公司）；水为超纯水；As（批号：GSB04-1714-2004），Cu（批号：GSB04-1725-2004），Sr（批号：GSB04-1754-2004），Cd（批号：GSB04-1721-2004），Se（批号：GSB04-1751-2004），Mn（批号：GSB04-1736-2004），Ba（批号：GSB04-1717-2004），Pb（批号：GSB04-1742-2004），Hg（批号：GSB04-1729-2004），Fe（批号：GSB04-1726-2004），Cr（批号：GSB04-1723-2004），Zn（批号：GSB04-1761-2004），Al（批号：GSB04-1713-2004），Ti（批号：GSB04-1757-2004），Ge（批号：GSB04-1728-2004），Rh（批号：GSB04-1746-2004），In（批号：GSB04-1731-2004），Sc（批号：GSB04-1750-2004），Bi（批号：GSB04-1719-2004）各单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，质量浓度均为1000 μg/ml）。一点红饮片zy1～zy3（批号：190901，190902，190903，A公司，产地湖南）；一点红饮片zy4～zy6（批号：2019110235-1，2019110235-2，2019110235-3，B公司，产地湖南）；一点红饮片zy7～zy9（批号：2019102607，2019102608，2019102609，C公司，产地云南）；一点红饮片zy10～zy12（批号：20191001，20191002，20191003，D公司，产地湖南）；一点红原药材zy13（批号：20191102，B公司，产地湖南）；一点红原药材zy14（批号：201910005，C公司，产地云南）；一点红饮片zy15～zy17（批号：201912010，201912011，201912012，E公司，产地广西）。

2 方法与结果

2.1 ICP-MS工作参数

ICP-MS仪器参数见表1。52Cr、27Al、57Fe、48Ti、55Mn以45Sc为内标元素，111Cd、137Ba以115In为内标元素，77Se、66Zn、63Cu、75As以73Ge为内标元素，88Sr以103Rh为内标元素，208Pb、202Hg以209Bi为内标元素。

表1 ICP-MS仪器操作参数

2.2 溶液的制备

2.2.1 标准溶液的配制 精密量取Hg、Zn、Fe、Mn、Cr、Cu、As、Se、Cd、Al、Ti、Sr、Ba、Pb单元素标准溶液适量，用2 %硝酸稀释制成含Zn、Fe 10 μg/ml，Cr、Cu、As、Se、Cd、Al、Ti、Sr、Mn、Pb、Ba 2 μg/ml，Hg 100 ng/ml的混合标准储备溶液，精密量取混合标准储备液适量，用2 %硝酸稀释制成Zn、Fe含量分别为5，20，50，100，200，500，1000 ng/ml，Cr、Cu、As、Se、Cd、Al、Ti、Sr、Mn、Pb、Ba含量分别为1，4，10，20，40，100，200 ng/ml，Hg含量分别为0.05，0.2，0.5，1，2，5，10 ng/ml的混合标准曲线溶液。

2.2.2 内标溶液的配制 精密量取Sc、In、Ge、Rh、Bi单元素标准溶液适量，用2 %硝酸稀释制成浓度为20 ng/ml的混合内标溶液。

2.2.3 供试品溶液的制备 准确称取粉碎后的样品0.2 g于微波消解罐中，加入重蒸硝酸5 ml，放置过夜，加入双氧水2 ml，旋紧外盖，于微波消解仪中按表2消解程序进行消解，完成后待消解罐冷却至室温，在赶酸仪中，于130 ℃条件下赶酸至约1 ml（其中测汞不赶酸），转移并用超纯水定容至25 ml。同时做试剂空白。

表2 微波消解程序

2.3 方法学验证

2.3.1 线性关系考察 取2.2.1项下的混合标准曲线溶液，进样测定，以溶液的浓度（x）与相应的离子强度（y）作线性回归，各待测元素的线性回归方程和相关系数见表3，结果表明Al、Ti、Cr、Mn、Cu、As、Se、Sr、Cd、Ba、Pb在1～200 ng/ml，Fe、Zn在5～1000 ng/ml，Hg在0.05～10 ng/ml范围内线性关系良好，相关系数（r）均大于0.998。

表3 线性回归方程

2.3.2 检出限和定量限试验 按2.1项下条件连续测定11次标准空白（2 % HNO3），计算各待测元素的方法检出限和定量限，结果见表4。14种元素的检出限为0.0005～0.270 mg/kg，定量限为0.0018～0.900 mg/kg，满足分析要求。

2.3.3 精密度试验 取2.2.1项下混合标准溶液（Zn、Fe元素浓度为200 ng/ml，Cr、Cu、As、Se、Cd、Al、Ti、Sr、Mn、Pb、Ba浓度为40 ng/ml，Hg浓度为2 ng/ml），连续测定6次，计算14种元素的含量RSD值为0.45 %～3.26 %，即本方法具有良好的精密度，结果见表4。

2.3.4 重复性试验 取同一批次的一点红样品6份，按2.2.3项下的方法制备供试品溶液，采用2.1项下条件分别进样测定，计算各元素含量的RSD值为4.3 %～6.5 %，结果见表4。

表4 检出限、定量限、精密度与重复性试验结果（n=6）

2.3.5 回收率试验 称取同一批号（zy1）样品9份，分别按低、中、高3个浓度水平添加各元素标准溶液适量，每个浓度各3份，按2.2.3项下方法制备3个浓度的加标回收溶液并依法进样测定，计算加标回收率，结果见表5。结果显示14种微量元素的平均回收率为80.0 %～111.6 %，RSD值为0.5 %～8.9 %。

表5 各元素加标回收率（n=3）

2.3.6 稳定性试验 取2.3.5项下加标回收溶液，制备后0，2，4，8，16，24 h进样测定，结果Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Se、Sr、Cd、Ba、Pb、Hg元素含量的RSD值分别为1.9 %，2.0 %，2.6 %，1.8 %，2.2 %，3.5 %，1.7 %，3.2 %，3.4 %，1.5 %，3.0 %，2.3 %，3.6 %，4.5 %，表明14种元素的样品溶液在24 h内稳定性良好。

2.4 样品测定

取17批来自5个不同厂家的一点红中药材（包含饮片和原药材）适量，按2.2.3项下方法制备供试品溶液和空白溶液，按2.1项下ICP-MS条件进样测定，分别计算17批药材中14种微量元素的含量，结果见表6。由表6可知一点红中含Cr、Mn、Fe、Zn、Se、Sr等人体必需微量元素，其中Mn、Fe、Zn、Sr含量丰富，有害元素Al含量较高。

表6 样品测定结果（n=2）

2.5 不同厂家样品元素含量比较

采用IBM SPSS19.0对不同厂家样品的元素含量进行统计分析，结果见表7。由表7可知除Ti元素外，不同厂家元素含量均有显著性差异（P＜0.05），其中B厂家的样品As、Cd、Pb、Hg含量最高，C厂家样品Cu含量最高。

表7 不同厂家样品元素含量对比（ ±s)

注：同一行中不同的字母表示差异有统计学意义（P＜0.05）

元素含量/m g·k g-1 A厂家 B厂家 C厂家 D厂家 E厂家S e 0.4 0±0.1 2 b 0.9 2±0.1 7 a 0.4 5±0.1 3 b 0.3 7±0.0 2 b 0.3 8±0.0 8 b A s 0.5 5±0.1 9 b 1.0 2±0.3 0 a 0.4 4±0.1 3 b 0.2 2±0.0 4 b 0.4 4±0.0 3 b C d 1.1 3±0.0 5 a 3.1 9±0.1 1 c 1.1 2±0.0 3 a 1.0 6±0.0 8 a 2.4 1±0.0 4 b P b 1.5 5±0.3 1 a 4.2 5±0.6 3 c 1.1 2±0.1 8 a 0.9 4±0.1 5 a 2.4 9±0.2 0 b H g 0.1 2±0.0 2 7 b 0.1 5±0.0 3 9 b 0.0 1±0.0 0 4 a 0.0 0±0.0 0 0 a 0.0 2±0.0 0 5 a C r 4.3 2±1.7 9 bc 2.5 4±1.0 0 ab 5.3 2±1.3 1 c 1.6 5±0.1 2 a 3.3 6±0.3 2 abc C u 1 4.1 5±0.0 2 b 1 3.9 1±0.8 8 b 1 7.6 7±1.7 7 c 1 0.6 0±0.6 0 a 1 4.9 6±1.9 6 b Z n 8 5.7 1±5.4 8 c 7 1.2 0±4.0 5 b 7 6.6 8±4.9 8 b 3 5.5 9±2.8 5 a 8 8.6 1±3.8 6 c S r 2 3.8 7±0.2 0 a 1 4.3 3±0.5 6 b 2 9.4 2±0.8 1 c 3 8.1 8±2.2 4 d 3 3.1 2±0.6 7 e B a 4 2.7 4±1.5 5 a 4 8.4 2±2.6 4 b 5 3.7 7±1.9 1 c 3 1.4 8±1.7 9 d 6 3.6 9±1.2 0 e T i 3 3.7 4±6.3 3 a 3 9.4 4±1 3.6 4 a 2 9.7 6±6.8 1 a 2 8.4 6±2.4 6 a 3 4.1 1±2.7 1 a A l 1 4 6 2.9±6 6 0.3 b 1 9 5 3.6±3 9 2.2 b 1 4 4 2.9±5 0 2.5 b 3 6 6.4±3 2.3 a 1 3 1 7.6±1 4 3.7 b M n 6 4 8.1±2 1.9 b 9 8 0.0±7 1.7 c 8 3 5.1±5 1.9 bc 4 3 6.5±2 0 9.5 a 8 6 6.8±4 7.3 c F e 9 5 1.3±3 7 4.4 b 1 0 9 1.6±1 2 3.6 b 9 8 5.1±2 6 8.5 b 3 1 8.2±2 1.7 a 7 4 0.6±1 2 3.3 ab

3 讨论与结论

本研究采用ICP-MS法同时测定一点红中Al、Zn、Cu、As等14种微量元素含量，该方法精密度高、重复性和回收率良好，适用于一点红中多种微量元素的定量分析。

通过该方法测定17批不同厂家样品的微量元素含量，并对数据进行了统计分析，结果显示一点红中药材中必需微量元素Mn、Fe、Zn、Sr含量较高，这些元素对人体健康具有积极意义，可能与其药效存在一定关联，可对药材进一步开发利用。重金属及有害元素方面，As、Pb、Hg含量均符合2020年版药典中重金属及有害元素一致性限量指导值要求（As≤2 mg/kg，Pb≤5 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg）[16]。1批次药材的Cu含量超过了限量指导值（20 mg/kg），16批次药材的Cd含量超过了限量指导值（1 mg/kg）。故应制定一点红中有害元素Cd和Cu的限量值，且生产企业应严格把控药材质量，从产地源头到制备工艺等全程控制重金属及有害元素的污染，以保证其质量和安全性。

本文虽然可为一点红中药材有害残留物限量制定及药效的进一步研究提供参考，但所收集的样品批次有限，所掌握的元素含量情况不足以代表我国一点红药材中微量元素的整体情况，因此还需进一步探究。