ICP-MS法同時測定感冒清熱顆粒中14種常見金屬元素的含量Δ

周偉娥，謝巍，楊立佼，蔣受軍（.廣西中醫藥大學藥學院，南寧 530299；2.玉林食品藥品檢驗所，廣西 玉林 537000）

感冒清熱顆粒屬于經典的中成藥方，主要成分包括荊芥穗、葛根和桔梗等，具有疏風散寒、解表清熱的功效，臨床上主要用于風寒感冒和頭痛發熱等[1]。微量元素和重金屬能夠影響人體中藥物與營養物質的吸收、分布、代謝和排泄，在中成藥中的作用不容忽視[2-3]。近年來，重金屬殘留造成中成藥不良反應的報道逐漸增多，我國逐漸加大了對中藥或中成藥中微量成分和重金屬的關注[4-5]。美國等對進出口中藥或中成藥的重金屬都有相關規定[6-7]。截止目前，2010年版《中國藥典》（一部）尚未對感冒清熱顆粒中金屬元素總含量進行控制，但中藥或中成藥在生產、加工、儲存、運輸和銷售的過程中容易通過土壤、空氣和水受到重金屬離子的污染[8-9]。為了保證感冒清熱顆粒的質量、療效，與國際接軌，我們需要全面控制感冒清熱顆粒中微量元素和重金屬等常見金屬元素的含量。本研究中，筆者首次建立了電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法測定感冒清熱顆粒中14種金屬元素，本方法前處理簡單、快速、靈敏度高、重復性好，能夠實現多離子的中成藥檢測。

1 材料與方法

1.1 儀器

7500ce型ICP-MS儀（美國Agilent公司）；MARS X-press微波消解儀（美國CEM公司）；AB204-S型分析天平（瑞士Mettler-Toledo公司）；超純水處理系統（美國Millipore公司）。

1.2 藥品與試劑

感冒清熱顆粒（山東三九藥業有限公司，批號:1406262；北京北衛藥業有限責任公司，批號:141005；北京市東升藥業有限責任公司，批號:14480601；北京同仁堂科技發展股份有限公司，批號:13111765、14111717、14111696），規格均為12 g/包，均購于各零售藥店。鎂（Mg）、鈣（Ca）、鉻（Cr）、錳（Mn）、鐵（Fe）、鎳（Ni）、銅（Cu）、鋅（Zn）、砷（As）、硒（Se）、鎘（Cd）、銻（Sb）、鋇（Ba）、鉛（Pb）元素標準溶液均為1000μg/ml（國家鋼鐵材料測試中心，編號為GSB G62017-90）；鋰（Li）、鈧（Sc）、鍺（Ge）、釔（Y）、銦（In）、鉍（Bi）、鋱（Tb）內標溶液（美國Agilent公司）；Li、Mg、Y、鈷（Co）、鈰（Ce）和鉈（Tl）調諧液（美國Agilent公司）；硝酸（優級純，美國Fluka公司）；高氯酸（優級純，北京化學試劑公司）；過氧化氫（優級純，北京化學試劑公司）；硫酸（優級純，北京益利精細化學品有限公司）；灌木枝葉標準物質（國家標準物質中心，批號:01036）。

1.3 標準溶液制備

取適量Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb標準溶液，用2%的稀硝酸溶液溶解后稀釋，配制24Mg、43Ca、55Mn、66Zn、137Ba混標溶液，質量濃度為10、50、100、150、200、250、300μg/L 的標準系列工作液；配制53Cr、57Fe、60Ni、63Cu、75As、82Se、121Sb、208Pb混標溶液，質量濃度為0.1、0.5、1、5、10、20、50μg/L的標準系列工作液；配制111Cd質量濃度為0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10μg/L的標準系列工作液。

1.4 微波消解法前處理方法

準確稱量0.5 g（精確至0.0001 g）樣品于洗凈的聚四氟乙烯密閉消解罐中，加入10ml硝酸，在室溫下預消解0.5 h后，再加入5ml過氧化氫，微波消解，程序如下:在800 W下，8min內升溫至120℃，維持10min后，在1400 W下，5min內升溫至180℃，維持20min，消解完成后靜置于室溫中。待溫度降至室溫后取出消解罐，轉移樣品至聚酯塑料瓶中，用2%稀硝酸稀釋定質量至25 g（精確至0.0001 g）后測定。

1.5 分析儀器的工作參數

聯機前用質量濃度為1μg/L的Li、Mg、Y、Co、Ce、Ti調諧液對ICP-MS儀進行調諧，以保證儀器的靈敏度和穩定性。分析儀器的正常穩定工作的射頻功率為1500 W，射頻電壓為1.67 V，霧化室溫度為2℃，載氣流速為0.85 L/min，補償氣流速為0.21 L/min，循環次數為3次，蠕動泵提升速率為0.1 rps。

2 結果

2.1 方法的線性關系、檢出限

優化儀器參數后，對系列標準工作溶液以及空白溶液（2%硝酸溶液）進行檢測，采用在線內標法，內標分別為Li、Sc、Ge、Y、In、Bi、Tb，以元素的質量濃度（x，μg/L）為橫坐標、峰面積（y）為縱坐標繪制標準曲線，得到各元素的線性回歸方程及相關系數，并以空白溶液所產生的信號響應的標準偏差（σ）的3倍所對應的待測元素質量濃度作為儀器的檢出限，結果詳見表1。

表1 線性方程、線性范圍和檢出限Tab 1 Linear equations，linear range and detection limit

2.2 方法準確性試驗

本試驗采用灌木枝葉標準物質GBW07603作為參考，評價方法的準確度。結果表明，測定值在參考數據范圍內，測定值與參考數據基本相符，說明該方法準確、可靠，結果詳見表2。

2.3 精密度試驗

取感冒清熱顆粒樣品（批號:1406262）適量，按“1.4”項下微波消解法處理樣品，在相同的儀器條件下平行測定6次，測得各元素峰面積，計算6個樣品中各元素質量濃度的平均值和精密度的RSD。結果，14種常見金屬元素的RSD為0.57%～1.58%，表明儀器精密度較好，符合分析方法的要求，詳見表3。

2.4 穩定性試驗

表2 灌木枝葉標準物質測定結果（n＝6，μg/L）Tab 2 Results of bush branches and leaves of certified reference materials（n＝6，μg/L）

表3 精密度試驗結果（n＝6）Tab 3 Results of precision tests（n＝6）

取樣品（批號:1406262）約0.5 g，精密稱定，按“1.4”項下方法制備供試品溶液，分別于放置0、2、4、8、24、48 h時測定樣品含量。結果，Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb的RSD分別為1.17%、1.12%、1.03%、1.86%、1.72%、1.05%、0.82%、1.22%、1.99%、1.19%、1.82%、1.43%、1.05%、2.33%，表明14種元素在48 h內穩定性良好。

2.5 重復性試驗

取樣品（批號:1406262）約0.5 g，精密稱定，按“1.4”項下方法制備供試品溶液，平行試驗6份。結果，Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb 的 RSD 分別為 0.96%、0.52%、1.23%、0.68%、1.45%、1.92%、1.24%、1.65%、1.12%、0.86%、1.87%、1.69%、1.77%、1.89%，表明本方法重復性較好。

2.6 加樣回收率試驗

取感冒清熱顆粒（批號:1406262）適量，共6份，樣品前處理按“1.4”中的步驟操作，測得6個樣品峰面積后，計算各測定元素含量的加樣回收率和精密度。結果，各元素加樣回收率均在80.57%～104.2%之間，方法回收率良好，各元素的RSD在0.34%～2.71%之間，符合分析要求，詳見表4。

2.7 樣品中各元素含量測定

表4 加樣回收率試驗結果（n＝6）Tab 4 Result of recovery tests（n＝6）

取6批次樣品，按“1.4”項下方法進行前處理后檢測，每個樣品平行3份，采用平均值表示，測定樣品中各元素的含量。結果，43Ca的含量最高，24Mg、55Mn、137Ba次之，實際樣品中各元素的含量測定值詳見表5。

3 討論

3.1 內標法的校正

本研究采用內標法，采用質量濃度均為1.0μg/L的Li、Sc、Ge、Y、In、Bi、Tb混合溶液作為內標。由于采用ICP-MS法作多元素分析時，容易受到氧化物和多原子離子的干擾，樣品溶液中不同元素間的質量濃度的差異也容易引起誤差而在線內標法可有效監控和校正信號的漂移，可有效的校正誤差。

3.2 消解溶劑的優化

中成藥中含有較多的有機成分，所以選擇硝酸、硫酸、雙氧水、高氯酸等強氧化劑作消解溶劑，可使有機組分充分分解，便于微波消解，而雙酸的效果更加明顯。因此，本研究分別考察以濃硝酸-雙氧水（3∶1，V/V）、濃硝酸-雙氧水（2∶1，V/V）、濃硝酸-雙氧水（1∶1，V/V）、濃硝酸-雙氧水（1∶2，V/V）、濃硝酸-硫酸（3∶1，V/V）、濃硝酸-硫酸（2∶1，V/V）、濃硝酸-硫酸（1∶1，V/V）、濃硝酸-硫酸（1∶2，V/V）、濃硝酸-高氯酸（3∶1，V/V）、濃硝酸-高氯酸（2∶1，V/V）、濃硝酸-高氯酸（1∶1，V/V）、濃硝酸-高氯酸（1∶2，V/V）作為消解溶劑進行微波消解時，比較各元素的回收率效果。結果，采用濃硝酸-雙氧水（2∶1，V/V）作為消解溶劑時，各分析元素的回收率均在83.13%～104.2%之間，滿足分析要求，而其他比例的消解溶劑回收率不理想。

表5 樣品中各元素的含量（n＝3，mg/g）Tab 5 Results of elements’contents in the samples（n＝3，mg/g）

3.3 消解方法的選擇

本試驗對比了微波消解方法和電熱板消解方法。微波和電熱板分別對0.5 g樣品實現完全消解，酸消耗量分別為6、20ml，消解時間分別為30、100min，可見微波消解法試劑消耗少、效率高、時間短，是進行樣品預處理的較理想方法。這可能是因為微波消解法具有高壓消解和微波加熱相結合的特點。張磊等[10]認為，微波消解法具有樣品分解速度快、揮發性成分損失少、背景值低等優點，所以本試驗采取微波消解法對樣品進行前處理。

3.4 試驗結果分析

現代醫學表明，Zn具有清熱、涼血、消炎、生肌等功效；Mn是多種酶的激活劑，對糖類、脂類代謝和蛋白質合成有重要的作用[11]。從試驗結果中可知，感冒清熱顆粒中Ca、Mg、Mn、Zn等元素含量較高，具有清熱涼血、調節機體代謝和提高免疫力等作用。對這些元素的測定，有助于評價該藥的療效。另外，中藥重金屬殘留一直是人們關注的問題。1999年，美國加州衛生署公布了200多種中成藥的重金屬檢測結果，其中有123種不合格[12]，無疑限制了中藥或中成藥的國際化發展。美國、歐盟和東南亞國家對中藥都提出了重金屬的殘留限量指標。其中，美國藥典規定，草藥中重金屬重量不超過10～20mg/kg，而汞（Hg）＜3mg/kg；As＜3mg/kg等[13]。我國《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》規定了重金屬總量不得高于20mg/kg[5]。從本試驗結果看，6個批次的重金屬總量符合《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》的要求。而2010年版《中國藥典》（一部）未對感冒清熱顆粒中具體微量元素作出限量規定，但該中成藥使用量較大，有必要制定重金屬等的殘留限量，以提高藥物的安全性。因此，建立一種迅速有效、專屬性強的分析方法同時測定感冒清熱顆粒中14種常見金屬元素的含量，對規范該中成藥成分和提高該藥安全性具有重要作用。

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