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微波消解电感耦合等离子体质谱法测定3种中药材中4种重金属含量
作者:刘彦彦,李静,王栋,王秀敏    
作者单位:1.厦门大学医学院,福建 厦门 361005; 2.黑龙江中医药大学药学院,黑龙江 哈尔滨 150040

《时珍国医国药》 2009年 第6期

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       【摘要】 
       目的建立电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定淫羊藿、当归、黄芪3 种中药材中铅(Pb)、镉(Cd)、铜(Cu)、砷(As)含量的方法。方法样品经微波消解,用ICP-MS测定淫羊藿、当归、黄芪3种中药材中上述4 种元素含量。结果对于所测元素,校准曲线的相关系数r > 0.999 6 ,回收率为96.3 %~112.0 % ,RSD< 7.26 %。测定结果显示,被测的元素含量因不同药材而存在较大差异,各元素的变动范围 Pb 0.306 2~0.806 2 μg·g -1 ,Cd 0.040 9~0.080 4 μg·g -1,Cu 14.260 0~18.230 0 μg·g -1,As 0.246 4~1.152 3 μg·g -1。结论研究所建立的方法具有简便、快速、准确、灵敏度高的优点,可用于中药材的质量控制。
       【关键词】  电感耦合等离子体质谱法 微波消解 重金属 中药材
       Determination of Four Heavy Metals in Three Traditional Chinese Medicines by ICP-MS
       LIU Yan-yan,LI Jing,WANG Dong, WANG Xiu-min 
       1. Department of Pharmacological Science, Medical College, Xiamen University, Xiamen 361005,China; 2. School of Pharmacology, Heilongjiang University of Traditional Chinese Medicine , Harbin 150040,China
       Abstract:ObjectiveTo establish an ICP-MS method for the determination of heavy metals, including Pb, Cd, Cu, As, in three traditional Chinese medicines,Herba Epimedh, Radix Angelicae Sinensis, Radix Astragali.MethodsThe samples were digested by closed-versel microwave. The four heavy metals were directly analyzed by ICP-MS. ResultsFor all of the analyzed heavy metals, the correlative coefficients of the calibration curves were over 0.999 6. The recovery rates of the procedure were 96.3%~112.0%, and its RSD was lower than 7.26%. Under the given analytical conditions, the results showed that the contents of the four elements varied in these different medicines, for element Pd, ranging between 0.306 2~0.806 2 μg·g -1 , Cd 0.040 9~0.080 4 μg·g - 1, Cu 14.260 0~18.230 0 μg·g -1, As 0.246 4~1.152 3 μg·g -1 , respectively. ConclusionThis method is convenient, quick, accurate and highly sensitive. The method can be used for the quality control of trace elements in traditional Chinese medicines.
       Key words:ICP-MS; Microwave digestion; Heavy metal; Traditional Chinese medicine
       
       重金属含量超标已成为影响传统中药走向世界的严重问题。常用于重金属元素含量测定的分析方法主要有原子吸收光谱法、原子发射光谱、原子荧光光谱法等。这些方法具有操作过程复杂、耗时长、基体干扰复杂、检出限高、浓度动态范围小、难以进行多元素同时分析、运行成本高等局限性[1]。电感耦合等离子体质谱法( ICP-MS)则是近年来发展最快的无机痕量分析技术之一,可进行多元素同时测定,且干扰少,精度高,线性范围宽,分析速度快,在中药微量元素分析中已被广泛应用[2]。样品前处理采用微波消解法,高温密闭系统使消解快速、完全,并且避免易挥发元素如As、Hg 等元素的损失。本实验采用微波消解-ICP-MS法对淫羊藿、当归、黄芪3种中药材进行4种重金属含量测定,为这3种中药材的质量控制和临床上的安全用药提供科学依据。
       1 仪器与试药
       1.1 仪器
       Angilent 7500ce ICP-MS(美国安捷伦公司),MARS5微波消解系统(美国CEM公司),CLASSIC UVF超纯水系统(英国ELGA公司),AL104电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)。
       1.2 样品来源
       淫羊藿,当归,黄芪药材(购于厦门鹭燕大药房)。
       1.3 试剂和标准溶液 
       浓硝酸,30 %过氧化氢均为优级纯(上海国药),超纯水(电阻率18.2 MΩ·cm-1);铅(Pb)、镉(Cd)、铜(Cu)、砷(As)标准溶液(国家标准物质研究中心,100 μg·ml-1)。
       2 方法与结果
       2.1 微波消解条件
       见表1。表1  微波消解条件(略)
       2.2 ICP-MS测定工作条件射频功率 1 200 W,采样深度 6.5 mm,等离子气流量 16.0 L·min-1,辅助气流量1.0 L·min-1,载气流量 1.0 L·min-1,采样锥孔径 1.0 mm,截取锥孔径 0.6 mm,雾化室温度2 ℃,数据采集重复次数3 次。
       2.3 标准曲线的绘制精密吸取一定量的质量浓度为100 μg·ml-1含有铅(Pb)、镉(Cd)、铜(Cu)和砷(As)4种元素标准储备溶液,用超纯水稀释配制质量浓度为0,10,20,40 μg·L - 1的标准溶液。用ICP-MS测定,获取各种样品相应浓度的系列测定值。以测定值为纵坐标,标准溶液质量浓度为横坐标,绘制标准工作曲线,由此求得各元素的线性方程及相关系数。
       2.4 供试品溶液的制备将中药材置于60℃下干燥2 h 后,粉碎成粗粉,精密称取0.200 0 g ,置于聚四氟乙烯消解罐中,加入4 ml HNO3 和0.5 ml H2O2 。为防止消解过程产生过多气体,致使罐内压力过大爆膜而损失样品,本实验采用先进行预消解 15 min,再按设定程序(见表1) 进行微波消解。消解程序结束后,冷却至常温后,打开密闭消解罐,将消解后溶液转移至100 ml PET 塑料瓶中,用少量水洗涤消解罐3 次, 洗液合并于瓶中,用水稀释至刻度,混匀,得供试品溶液,用同样方法制备空白溶液。
       2.5 线性关系4种元素测定后绘制的标准曲线,线性关系良好。结果见表2。表2  4种元素线性关系(略)
       2.6 重复性实验 
       取黄芪药材0.200 0 g,按“2.4”项方法操作,平行实验5次,计算RSD为1.47 %~2.32 %。
       2.7  加样回收率实验
       取上述重复性试验用样品0.200 0 g,按“2.4” 项步骤操作,精密加入相应的对照品溶液,平行试验5次,测定加样回收在96.3 %~112.0%,RSD< 7.26 %。
       2.8 样品测定
       按“2.2”项条件下,采用ICP-MS法,对3 种中药材中重金属元素进行含量测定,每份样品平行测定3 次。结果如表3~5所示。表3  淫羊藿中4种重金属含量(略)表4  当归中4种重金属含量(略)表5  黄芪中4种重金属含量(略)
       3 讨论
        《中国药典》2005版首次规定了西洋参、白芍、甘草、丹参、金银花、黄芪药材的重金属含量限量标准:铅≤ 5.0 mg·kg -1 ,镉≤ 0.3 mg·kg -1,汞≤ 0.2 mg·kg-1,砷≤2.0 mg·kg -1,铜≤20.0 mg·kg -1[3]与现行《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》限量指标相一致。淫羊藿、当归、黄芪3种中药材的4种重金属含量符合限量标准,适合用于进一步进行复方淫羊藿滴丸制剂的研究。
       【参考文献】
           [1]李文龙,荆淼,陈军辉,等.微波消解-ICP-MS 测定40 种中药材中的5 种有毒元素 [J].分析试验室,2008,27(2):6.
       
       [2]温慧敏,陈晓辉,董婷霞,等.ICP-MS 法测定4 种中药材中重金属含量[J].中国中药杂志,2008,31(16):1314.
       
       [3]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部 [S].北京:化学工业出版社,2005:212

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穴位数据库(附图片)