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
【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
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，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
《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。
【】
［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：化学出版社，2005:212
