微波消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定西丰鹿鞭中7种元素

姜鑫 陈权 姜雯 王岩松

【摘要】目的：本文利用微波消解仪进行前处理，然后用电感耦合等离子体质谱仪测定鹿鞭中锰、镁、铜、钙、铁、硒和锌7种元素的含量。方法：样品经浓硝酸与过氧化氢预消解后，置于微波消解仪中处理，通过在线加入内标溶液⁷²Ge校正，采用电感耦合等离子体质谱仪测定鹿鞭中锰、镁、和锌等7种元素的含量。结果：测定后计算得出7种元素线性良好;相关系数在0.9996～0.9999范围内;检出限分别为（0.004、0.1、0.3、1、0.4、0.06、0.005）mg/kg;相对标准偏差RSD≤3.9%（n=6）;回收率在91.6%～97.9%之间。结论：该方法灵敏度高、稳定性好，可以满足鹿鞭中锰、镁、铜、和锌等7种元素的同时测定。

【关键词】电感耦合等离子体质谱法;鹿鞭;微波消解

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.018

Simultaneous Determination of 7 Kinds of Elements in Male Silkworm Moths by Inductively Coupled Plasa Mass Spectrometry

JIANG Xin'CHEN Quan1，JIANG Wen;WANG Yan-song2

（1.Liaoning Institute for Drug Control，Shengyang 110036，China;2.Shenyang Food and Drug Inspection Institute，Shenyang 110036，China）

Abstract：Objective：In this paper，the microblogging digester was used for pretreatment，and the inductively coupled plasma mass spectrometer was used to determine the contents of 7 elements of manganese，magnesium，copper，calcium，iron，selenium and zinc in deer penis. Methods：The samples were pre-digested by concentrated nitric acid and hydrogen peroxide，and then placed in a microwave digestion apparatus for processing，and corrected by adding an internal standard solution of⁷²Ge online. Inductively coupled plasma mass spectrometry was used to determine seven elements including manganese，magnesium，and zinc in deer penis. Results：After the determination，the seven elements were calculated to have good linearity，and the correlation coefficient was in the range of 0.9996～0.9999;the detection limits were（0.004，0.1，0.3，1，0.4，0.06，0.005）mg/kg;RSDW3.9%（n=6）;the recovery rate was between 91.6% and 97.9%. Conclusion：The method has high sensitivity and good stability，and can satisfy the simultaneous determination of seven species of manganese，magnesium，copper，and zinc in deer penis.

Key words：inductively coupled plasma mass spectrometry;male silkworm moths;microwave digest

1引言

鹿鞭，中藥名，又名鹿肾、鹿冲，为鹿科动物梅花鹿或马鹿雄性的外生殖器[1]。宰鹿后，割取阴茎及睾丸，除净残肉及油脂，固定于木板上风干即成。鹿鞭为传统的名贵中药。《中药大辞典中》记载其味甘咸，性温，归肝、肾经。具有补肾阳，益精血的功能，可用于治疗劳损、腰膝酸痛、肾虚、耳鸣、阳痿、宫冷不孕等症[2-5]，其功效早在汉代的《神农本草经》中就有说明[6]。近几年，随着我国科学技术水平的不断发展，检测方法的不断创新进步，现已经检测出鹿鞭内富含多种活性物质，如核甘类、多糖类、氨基酸类、脂肪酸类、磷脂类、生物胺类、激素类、维生素类等[7-11]。

目前，我国对鹿鞭的科学研究主要集中在多糖、氨基酸、有害元素及其功效成分方面，鲜有对于鹿鞭中的微量元素进行研究报道。微量元素是构成人体组织，维持人体正常生命活动的重要物质，其种类及含量在评测鹿鞭保健功效时起到不容忽视的作用[12-13]，因此建立鹿鞭中微量元素含量的检测方法，对于保证鹿鞭产品质量具有十分重要的意义[14]。本研究对鹿鞭中镒、镁、铜、钙、铁、硒和锌7种元素含量进行多元素同时检测，进行了检出限、线性范围、准确度、精密度等方法学研究，为鹿鞭产品质量控制中微量元素的检测提供准确、有效的定量分析方法，同时也为鹿鞭产品中微量元素的相关标准制定提供数据参考和技术支持。

2材料与方法

2.1仪器

ELAN 9000电感耦合等离子体质谱仪（美国珀金埃尔默公司）;MARX微波消解仪（美国CEM公司）;CP-225D电子天平（德国赛多利斯公司）;Milli-Q型纯水机（德国Sartorius公司）。

2.2试剂与材料

梅花鹿鞭：样品购于辽宁西丰，将梅花鹿鞭（包括阴茎和睾丸）洗净，沥干，粉碎研磨并过80目筛，混匀后取样用于实验。

硝酸（65.0～68.0%，电子纯，国药集团化学试剂有限公司）;过氧化氢（≥30%，优级纯，国药集团化学试剂有限公司）;超纯水，电阻率18.2 MΩ·cm。

标准溶液：钙（Ca）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）、镁（Mg）、硒（Se）和锌（Zn）含量均为1000 μg/mL，购于国家有色金属及电子材料分析测试中心。

内标溶液：锗（Ge）浓度为1000 μg/mL，购买于国家有色金属及电子材料分析测试中心公司，使用前用5%的硝酸稀释为10.0 ng/mL。

仪器调谐液：铟（In）、钡（Ba）、铈（Ce）、铅（Pb）、镁（Mg）、铜（Cu）、铑（Rh）、镉（Cd）、铀（U）浓度均为10 μg/L，购于珀金埃尔默公司。

2.3实验方法

2.3.1内标元素的选择

由于鹿鞭样品中镁、钙、锌等元素含量较高，容易造成一定的基体干扰，从而引起检测元素响应值的漂移，因此通常采用内标元素进行校正，从而消除基体干扰。内标元素的选择应该基于干扰小、丰度高和自然界含量低的原则进行选择。实验中采用⁷²Ge作为钙（Ca）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）、镁（Mg）、硒（Se）和锌（Zn）的在线内标[15]。

2.3.2样品前处理

精密称取0.5 g样品（精确到0.001 g），置于微波消解罐中，加入5.0 mL浓硝酸预消解浸泡过夜，加入浓硝酸和37%过氧化氢各2.0 mL，放入微波消解仪中，设定消解条件，消解后冷却至室温。将冷却后的消解管置于赶酸器中，赶酸至1mL左右后将消解液转移至50 mL容量瓶中，用5%硝酸稀释至刻度，然后混匀，待测。微波消解设定参数见表1。

3結果与分析

3.1方法线性范围

混合标准溶液的配制：吸取适量7种元素标准溶液，以5%硝酸稀释，逐级稀释配制成含钙、镁、铜、铁和锌混合标准溶液。吸取混合标准工作系列溶液，在线加入内标溶液，以待测元素锰、镁、铜、钙、铁、硒和锌浓度为横坐标，以各元素质荷比强度与内标元素质荷比强度的比值为纵坐标，建立标准工作曲线并计算出线性回归，求得7种浓度关系的回归方程，相关系数见表2。

3.2检出限与定量限

按2.3.2项下方法制备11个空白样品，依次进样检测。计算各元素响应值的标准偏差（standard deviation，SD），以3倍标准偏差除以相应元素标准曲线的斜率，得到各元素的检出限（limit of determination，LOD）[16-17];以10倍标准偏差除以相应元素标准曲线的斜率，得到各元素的定量限;计算各元素的方法检出限与定量限（limit of quantity，LOQ），结果见表3。

3.3方法精密度

以精密度考察方法的重复性，对鹿鞭中7种元素进行精密度实验，在相同条件下平行测定6批次样品，计算测定结果的相对标准偏差。结果表明，精密度实验的相对标准偏差≤3.1%（n=6），说明此方法具有良好的重复性，结果见表4。

4结论

3.4样品溶液稳定性

样品溶液分别在（0、1、2、4、8、12、24）h进行测定，考察样品溶液中7种元素的变化情况，结果如表5。样品溶液在消解后24 h内测定结果无较大变化，因此，样品溶液在消解处理完成后在24 h内上机测定即可。

本文研究显示：鹿鞭体内富含人体需要量较大的锌、铁、钙三种元素，完全满足人体日需要量[18]。同时，鹿鞭体内还富含大量硒元素。硒是人体必需的微量元素之一，具有抗氧化、增强免疫功能、抗癌等功效。由此可见，鹿鞭体内含有多种丰富的微量元素亦是其具有保健功效的重要原因之一。

传统的元素检测分析方法为火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法及原子荧光光度法等。这些方法都无法同时测定多种元素，并且分析检测时间长，样品用量大，耗费较多人力与物力。本研究建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定锰、镁、铜、钙、铁、硒和锌7种元素的含量。此方法较传统的微量元素检测分析方法用时短、稳定性及重复性好、检出限低、操作简单、节省分析时间、提高工作效率、减少人员工作量，为鹿鞭中元素的测定提供了一种准确、有效的检测方法，同时也为鹿鞭产品的相关标准制定提供数据参考和技术支持，对保证鹿鞭产品质量具有十分重要的意义。

3.5加标回收率

分别对鹿鞭样品进行低、中、高浓度（测定值的50%、100%和150%）的加标实验。按照2.3中的方法对样品进行处理并测定，计算回收率，结果见表6。结果表明，回收率范围为91.6%～97.9%，符合测定要求。

【参考文献】

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