电感耦合等离子体质谱法在龙骨药材钙含量分析中的应用

摘要：目的：建立一种使用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定龙骨药材中钙含量的分析方法。方法：选择龙骨药材为研究对象，经粉碎、过筛、消解后上ICP-MS进行测定。结果：ICP-MS的选择性良好，线性范围为0～100μg·mL-1，检出限为0.0389 ng·mL-1，方法定量限为0.118 ng·mL-1，方法精密度为0.5%，回收率在98.0%～102.2%的范围内。结论：该方法具有良好的线性关系、检出限、定量限、精密度、准确度等，可用于进行龙骨药材的钙含量样品分析。

关键词：电感耦合等离子体质谱；钙含量；龙骨药材

中图分类号：R282文献标志码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.007

龙骨为古代哺乳动物（如犀牛、象、三趾马等）骨骼的化石，味甘、苦、酸，微寒。其主要成分为羟基磷酸钙Ca5（PO4）3（OH）（羟磷灰石），也含少量碳酸钙及铝、铁、锰、镁、锶等元素。中医典籍记载，龙骨具有镇静安神、敛汗固精、止血涩肠、生肌敛疮等功效。现代医学研究表明，龙骨在与柴胡、牡蛎配伍后，对于治疗抑郁症具有较为理想的疗效。此外，龙骨在调节中枢神经系统、调节免疫功能、改善睡眠、治疗失眠、焦虑等方面也显示出良好的治疗效果[1-4]。龙骨药材的品质对于治疗效果起着直接的作用，因而加强龙骨药材的质量控制具有重要的实际意义。龙骨药材中主含量以钙或者碳酸钙计。钙的含量测定方法有电导滴定法[5]、原子吸收火焰分光光度法[6]、离子色谱法[7]、微波消解-ICP-AES等[8]，但目前适用于龙骨药材中钙含量测定标准方法中，主要是火焰原子吸收光谱法和EDTA滴定法。其中EDTA滴定法操作烦琐费时，测定结果偏差相对较大，而用火焰原子吸收光谱法测定样品中钙，当有PO43-存在时，干扰较为明显，当PO43-达到一定量后就会无法测定。自20世纪80年代以来，电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）成为元素分析中最重要的一项技术，因其具有灵敏度高、线性范围宽、精密度高、化学干扰小等优点而受到广泛的应用[9]，但是ICP-MS应用于龙骨药材中钙含量的分析方法报道还未见有报道。

本文从专属性、检出限、定量限、线性、精密度及准确度，以及与不同分析方法间结果比对，验证电感耦合等离子体质谱法测定龙骨药材中钙含量的可靠性。经完整的方法学考察，本文建立的方法对测定龙骨药材钙含量方法具有一定指导意义。

1仪器与试剂

1.1仪器与设备

iCAP RQ型电感耦合等离子体质谱仪（美国赛默飞世尔科技有限公司），PRO型微波消解仪（奥地利安东帕有限公司），电感耦合等离子体质谱仪（Agi？ lent 7900），原子吸收光谱仪（赛默飞M5型），ELGA型纯水机（威立雅公司），赶酸仪，粉碎机，恒温干燥箱，SQP分析天平。

1.2材料与试剂

Ca标准溶液（中国计量科学研究院），锂、钪、锗、钇、铑、铟、铋多元素混合标准溶液（NCS148600钢研纳克检测技术股份有限公司）；硝酸CMOS（国药集团化学试剂有限公司）；混合标准调谐液（Ba、Bi、Ce、Co、In、Li、U）=1.0μg/L；黄芪成分分析标准物质（GBW10028地球物理地球化学勘察研究所IGGE）；基准碳酸钙（天津市光复精细化工研究所）；氢氧化钾、硫化钠、氧化镧、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠、盐酸、钙红指示剂、高氯酸（国药集团化学试剂有限公司）。除另有说明，实验所用试剂均为优级纯，水为GB/T 6682—2008《分析实验室用水规格和试验方法》规定的一级水。

1.3标准溶液的配置

精密量取钙标准贮备液适量，用5%硝酸溶液稀释制成含钙的质量浓度为0、0.5、5、10、50、100μg/mL的标准溶液。

1.4内标溶液的配置

精密量取锂、钪、锗、钇、铑、铟、铋多元素标准溶液1 mL，用水稀释成质量浓度为100 ng/mL的混合内标溶液。

1.5供试品的制备

取经60℃干燥2 h的龙骨药材粉末（过二号筛）约0.2 g，精密称定，置于耐压耐高温的消解罐中，加入5 mL硝酸，静置1 h，按表1的消解程序进行消解。消解完成后，待冷却后缓慢打开消解罐盖排气，用少量水冲洗内盖，转移至50 mL量瓶中，摇匀。

龙骨药材中钙含量浓度很高，上机前需要用5%的硝酸溶液对供试品溶液进行50倍稀释，然后备用，以防止仪器被污染。消解罐和容量瓶在使用前都要经20%硝酸溶液浸泡过夜。微波消解升温程序见表1。

1.6仪器条件

射频功率为1550 W；冷却气（氩气）流速为14.0 L/min；辅助气（氩气）流速为0.8 L/mim；雾化室气流速为1.11 L/min；采样深度为5 mm；CCT碰撞气（氦气）流速为4.19 mL/min；测量模式为KED模式；重复次数为3次；扫描次数为20次；使用调谐液调整仪器各项指标；仪器灵敏度为Be≥5 Mcps/（mg·L-1）、In≥30 Mcps/（mg·L-1）、Bi≥20 Mcps/（mg·L-1）；双电荷和氧化物均不小于3.0%，短期稳定等仪器各项指标均达到要求后再进行测定。

2方法学考察

2.1线性范围

测定时选取同位素信号值小和干扰较少的43Ca，内标元素校正选择内插模式。依次将样品管插入各质量浓度溶液中进行测定，以测量值（3次读数的平均值）为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制标准曲线，线性回归方程和相关系数见表2。

结果表明，在该质量浓度范围内，曲线的线性关系良好，专属性较好。

2.2检出限、定量限

对空白溶液进行重复测试，检出限LOD按照3倍空白溶液的标准偏差除以标准曲线的斜率计算；定量限按照10倍空白溶液的标准偏差除以标准曲线的斜率计算，检出限与定量限结果见表3。

2.3精密度

精密称取龙骨粉末，由2名分析人员分别取6份平行样品，按前处理方法制备供试品溶液，对12份测定结果进行评价。精密度采用相对标准偏差表示，RSD值为0.47%，见表4。

2.4准确度

2.4.1加标试剂的考察

由于龙骨药材中钙含量高，液体标液与其相比浓度较低，在进行比对验证后，本实验选取纯度高、杂质少的基准的固体碳酸钙试剂作为加标试剂，在使用前需要在恒温干燥箱内60℃烘4 h，再进行使用。在进行加标前，为了验证基准碳酸钠试剂的可靠性，分别称取6份基准碳酸钠平行样品，按照1.5项的步骤制备供试品溶液，对其进行重复性考察，RSD值为1.4%，结果为396 g/kg。

2.4.2加标回收实验

按照样品含量50%、100%、150%的比例，采用上述前处理方法，制备低、中、高三种质量浓度的供试品溶液，每种各3份。加标回收率范围为98.0%～ 102.2%，回收率良好，具体结果见表5。

2.5方法应用实例

选取有证标准物质黄芪（GBW10028）和龙骨药材，分别称取2份，按照1.5项的步骤制备供试品溶液，并在不同实验室间按照1.5项的实验方法和1.6项的仪器参数进行检测。结果表明，实验室间标准物质结果均在（4.56±0.18）mg/kg合格范围内，龙骨药材结果RSD值为0.6%，该方法的重现性良好，见表6。

2.6方法比对实验

为了进一步验证该方法的可靠性，选择按照GB 5009.92—2016《食品安全国家标准食品中钙的测定》[10]中“第一法火焰原子吸收光谱法”“第二法EDTA滴定法”与本文ICP-MS法进行结果比对分析，每个方法选择2个平行样品进行分析，计算结果平均值。

2.6.1火焰原子吸收光谱法仪器条件

火焰原子吸收光谱法仪器条件见表7。

2.6.2ICP-MS条件

射频功率为1550 W；冷却气（氩气）流速为14.0 L/min；辅助气（氩气）流速为0.8 L/mim；雾化室气流速为1.11 L/min；采样深度为5 mm；CCT碰撞气（氦气）流速为4.19 mL/min；测量模式为KED模式；重复次数为3次；扫描次数为20次。

2.6.3方法检测结果

不同方法检测结果见表8。

3结果与讨论

通过对龙骨药材在不同分析方法下获得的数据进行对比发现，火焰原子吸收光谱法与EDTA滴定法与本文采用的ICP-MS法的检测结果均存在一定差异。谢友斌[11]在针对火焰原子吸收光谱法测定钙含量的干扰消除研究中指出，在用原子吸收光谱法测定钙含量时，PO43-会产生化学干扰，生成难离解的化合物，从而降低钙的吸收值，加入氧化镧会去除干扰。当La3+与PO43-的浓度比值在1.0～1.5时，测定效果最佳，而龙骨药材的主要成分就是羟基磷酸钙Ca5（PO4）3（OH）（羟磷灰石），易产生干扰。《湖北省中药饮片炮制规范》中关于龙骨含量测定项里未提及氧化镧试剂的加入，未有相关参数指导。在实际测定过程中，可能会导致使用不同标准的检测方法，所得出的检测结果会存在较大的偏差。EDTA滴定法的前处理烦琐，且在滴定过程中要求滴定速度要快，否则会引起较大的误差；原子吸收光谱法的干扰较多，主观因素较大[12-14]。目前，龙骨药材的钙含量测定主要为原子吸收法，而龙骨中PO43-对其钙的含量测定又存在较大的干扰。

本文所采用的方法，线性范围为0～100μg/mL，相关系数R2≥0.9990，检出限为0.0389 ng/mL，定量限为0.118 ng/mL，精密度为0.5%。为了更加全面地考察方法的可靠性，在不同实验室间对龙骨药材和有证标准物质黄芪进行结果比对。结果表明，本方法可以满足实验要求，能够准确可靠地测定龙骨药材中的钙含量，为龙骨药材钙含量测定提供了新的检测方法参考，为其内在质量控制提供依据。

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作者简介

余进，男，1995年出生，助理工程师，研究方向为药品质量控制，892090307@qq.com。

（编辑：李钰双，收稿日期：2024-06-28）