ICP—MS法測定地域標志產品四川涪城麥冬中的重金屬含量

劉媛媛 嚴成 何興富 陽曦 郭濤

摘要 [目的]建立電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定涪城麥冬中鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅的方法，明確涪城麥冬的重金屬含量。[方法]樣品經微波消解后，采用ICP-MS同時測定涪城麥冬中鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅的含量。[結果]各元素線性關系良好，相關系數（r）均大于0.999 0，精密度試驗的相對標準偏差小于5%，回收率在91.8%～103.0%，檢出限均小于0.01 mg/kg。[結論]該方法簡便快速、靈敏度高，滿足涪城麥冬中重金屬含量的測定要求。

關鍵詞 ICP-MS；涪城麥冬；重金屬

中圖分類號 S-03 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）29-0010-02

Determination of Heavy Metal Elements in Sichuan Fucheng Ophiopogon japonicus by ICPMS Method

LIU Yuanyuan1，2，YAN Cheng1*，HE Xingfu2 et al

（1. Southwest University of Science and Technology，Mianyang，Sichuan 621000；2. Mianyang Institute for Food and Drug Control，Mianyang，Sichuan 621000）

Abstract [Objective]The aim was to establish a method by Inductively coupled plasma mass spectrometry for the determination of lead， cadmium， mercury， arsenic， chromium and copper in Fucheng Ophiopogon japonicus， and study the heavy metal content of Fucheng Ophiopogon japonicus.[Method]After the sample was digested by microwave， the contents of lead， cadmium， mercury， arsenic， chromium and copper in Fucheng Ophiopogon japonicus were determined by ICPMS.[Result]The linear relationship of each element was good； r was greater than 0999 0； the RSD of precision test was less than 5%； the recovery rate was 91.8%-103.0%， and the detection limit was less than 0.01 mg/kg.[Conclusion]The method is simple and sensitive，so it can satisfy the determination demand for Fucheng Ophiopogon japonicas.

Key words ICPMS；Fucheng Ophiopogon japonicas；Heavy metal

作者簡介 劉媛媛（1981—），女，四川綿陽人，工程師，在讀碩士，從事食品質量與安全研究。*通訊作者，教授，從事食品精深加工和食品安全研究。

收稿日期 2017-08-02

麥冬為常用的藥食兩用藥材，是百合科沿階草屬植物麥冬[Ophiopogon japonicus（L.f）KerGawl.]的干燥塊根。涪城麥冬產于四川省綿陽市三臺縣行政轄區內涪江沿岸的9個鄉鎮[1]，其產量占四川省麥冬產量的90%以上，占全國麥冬產量的60%以上。麥冬除了傳統的養陰生津、潤肺清心的功效以外，還具有鎮靜、催眠、抗腫瘤、降血糖等作用，尤其對保持老年人健康具有多方面功效。2006年，國家質檢總局批準對涪城麥冬實施地理標志產品保護；2016年，涪城麥冬的主產地四川省綿陽市開始著手相關事宜力爭讓麥冬進入國家“食藥同源”目錄。四川是中藥材產銷大省，中藥材蘊藏量居全國第一，隨著國內綠色中藥材的興起和國際上對中藥材和中成藥重金屬限量要求的提高，加強對麥冬中有害重金屬的檢測和控制，既能滿足大眾對藥食兩用藥材的品質要求，還能提高中藥在國際上的聲譽，并利于其出口。

食品的重金屬污染一直是影響我國食品質量的重要因素之一，而藥材中的重金屬元素超標將會影響制藥質量和用藥效果。鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、鉻（Cr）是人們通常所說的對人體健康危害較嚴重的5種重金屬[2]，重金屬可以在人體內積蓄，達到一定的閾值后，對人體新陳代謝和正常的生理作用會造成明顯的損害，并抑制人體正常生理作用的發揮，導致各種疾病的發生。銅（Cu）是人體必需的微量元素，但較高濃度的銅具有溶血作用，能引起肝、腎良性壞死，血清銅含量與肝病有密切聯系[3]。

目前，常用的檢測重金屬元素的方法大多為原子吸收法和原子熒光法[2-5]，通常只能進行單元素分析，且操作過程較復雜；電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）可同時檢測多種重金屬元素，可以測定已知的所有金屬和非金屬元素，具有靈敏度高、檢測速度快、線性范圍、干擾小、檢測低至ppt級等優點[1]。筆者以市售的10批涪城麥冬為試驗對象，建立了ICP-MS測定涪城麥冬中鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅的方法，明確地域標志產品四川涪城麥冬的重金屬污染情況，檢驗“涪城麥冬”食藥兩用藥材是否符合《地理標志產品涪城麥冬》[1]和《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》[6]的要求。

1 材料與方法

1.1 材料

iCAP-Qa電感耦合。等離子體質譜儀（美國ThermoFisher公司）；Multiwave PRO微波消解儀（奧地利安東帕公司）；Direct-Q超純水儀（美國Millipore公司）；ME204T/02電子天平（梅特勒-托利多有限公司）；硝酸（優級純，CNW）；鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅單元素標準溶液（美國Inorganic Ventures公司，濃度均為1 000 μg/mL）；鉍、銦、鈧混合內標標準溶液（國家有色金屬及電子材料分析測試中心，濃度均為10 μg/mL）；麥冬均購自四川省綿陽市藥材市場，共10批。

1.2 工作條件

1.2.1 ICP-MS儀工作參數。等離子體功率1.55 kW；霧化室流量1.076 L/min；霧化室溫度2.7 ℃；冷卻器流速140 L/min；輔助氣流速0.8 L/min；采樣錐孔徑1.0 mm；截取錐孔徑0.7 mm；樣品提升速率0.4 L/min。

1.2.2 微波消解儀工作參數。微波消解工作參數見表1。

1.3 方法

1.3.1 多元素混合標準溶液的配制。分別吸取鉛、鎘、汞、砷、鉻單元素標準溶液各0.5 mL和銅單元素標準溶液5.0 mL置于50 mL容量瓶中，用2%硝酸定容，配制成鉛、鎘、

汞、砷、鉻濃度為10 μg/mL 及銅濃度為100 μg/mL 的混合標

準儲備溶液。取1 mL混合標準儲備溶液置于100 mL

量瓶中，用2%硝酸定容，配制成鉛、鎘、汞、砷、鉻濃度為100 ng/mL 及銅濃度為1 μg/mL 的混合標準使用溶液。分別取混合標準使用溶液0、0.01、0.10、0.50、1.00、2.00 mL置于10 mL量瓶中，用2%硝酸定容，制成鉛、鎘、汞、砷、鉻濃度為0、0.1、1.0、5.0、10.0、20.0 ng/mL及銅濃度為0、1.0、100、50.0、100.0、200.0 ng/mL的混合標準系列溶液。

1.3.2 內標溶液的配制。吸取適量鉍、銦、鈧混合內標標準溶液，用2%硝酸稀釋，配制成濃度為10 ng/mL的混合內標溶液。鉛、汞用鉍作內標，鎘、砷、銅用銦作內標，鉻用鈧作內標。

1.3.3 供試品溶液的配制。稱取0.3 g均質麥冬樣品，置于微波消解罐中，加入8 mL硝酸，置于微波消解儀中，按“1.2.2”微波消解儀工作參數消解完全，趕酸至0.5 mL，轉移至50 mL量瓶中并定容。同法制備試劑空白溶液。

1.3.4 樣品中重金屬含量的測定。按“1.3.3”制備供試品溶液，參照“1.2.1” ICP-MS工作條件，采用雙蠕動泵管進樣系統分別進樣對照品、供試品與內標溶液。

1.3.5 精密度試驗。選取含鉛、鎘、汞、砷、鉻濃度為5 ng/mL及含銅濃度為50 ng/mL的標準溶液重復進樣6次，記錄結果，并計算相對標準偏差。

1.3.6 重復性試驗。選取一批樣品，均質后稱取6份，每份0.3 g，按“1.3.3”方法操作，進行分析，記錄結果并計算相對標準偏差。

1.3.7 加樣回收試驗。稱取均質樣品0.3 g，每批平行稱取9份，按低、中、高3個水平加入混合標準溶液，每個水平各3份，按“1.3.3”方法操作并測定。

1.3.8 檢出限測定。將空白溶液連續測定11次，以其響應值的K倍（K=3）標準偏差除以標準曲線的斜率儀器檢出限。并計算采用該方法進行樣品分析的方法檢出限。

2 結果與分析

2.1 各元素的回歸方程及相關系數（r） 由表2可見，6種元素在該試驗濃度范圍內線性關系良好，r均大于0.999 0。

2.2 麥冬中重金屬元素的含量

10批麥冬中各重金屬元素的含量（表3）均符合《地理標志產品涪城麥冬》和《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》的要求。

2.3 精密度

鉛的平均濃度為5.074 ng/mL，相對標準偏差為3.43%；鎘的平均濃度為5.119 ng/mL，相對標準偏差為0.65%；汞的平均濃度為5.106 ng/mL，相對標準偏差為225%；砷的平均濃度為5.052 ng/mL，相對標準偏差為116%；鉻的平均濃度為5.040 ng/mL，相對標準偏差為223%；銅的平均濃度為50.255 ng/mL，相對標準偏差為184%。采用ICP-MS連續進樣，可獲得較高的精密度。

2.4 重復性

由表4可知，經微波消解儀消化后，趕酸并定容至一定體積，采用ICP-MS進行測定，獲得良好的重復性。

2.5 加樣回收率

由表5可見，6種重金屬元素的加樣回收率在91.8%～103.0%。

收法、原子熒光法更低的檢出限，適合對重金屬元素進行痕量分析。

3 結論與討論

試驗使用電感耦合等離子體質譜法同時測定了10批次涪城麥冬中 6種重金屬元素的含量，線性關系良好，具有較好的精密度和準確度。同時，檢測靈敏度高，能對重金屬元素進行痕量分析，能有效滿足對麥冬中重金屬含量的測定。

國家質量監督檢驗檢疫總局標準《地理標志產品涪城麥冬》中規定重金屬限量為：鉛≤5.0 mg/kg，鎘≤0.3 mg/kg，汞≤0.1 mg/kg，砷≤2.0 mg/kg，銅≤20.0 mg/kg；中華人民共和國外經貿行業標準《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》中規定重金屬限量為：鉛≤5.0 mg/kg，鎘≤0.3 mg/kg，汞≤0.2 mg/kg，砷≤2.0 mg/kg，銅≤20.0 mg/kg，這2個標準僅對汞的限量要求不一樣，對鉻均沒有規定。鉻的限量要求可以參照2017年9月即將實施的《食品中污染物限量》中的要求：鉻≤1.0 mg/kg（谷物）[7]。從所測定的10批次涪城麥冬重金屬含量結果來看，各元素含量均遠低于上述標準的限量要求，從側面反映出麥冬的生長環境良好，這可能與涪城麥冬的主要種植區三臺縣的生態環境和麥冬植物本身對有害重金屬元素的富集能力較弱有關[8-9]。但該試驗未對其種植土壤及其他環境因素進行分析，后續試驗可進一步綜合考察麥冬種植環境土壤、大氣等影響因素。

參考文獻

[1] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.地理標志產品涪城麥冬：GB/T 23400—2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

[2] 劉道銀.中國食品中重金屬危害現狀及檢測技術研究[J].中國農學通報，2016，32（19）：194-198.

[3] 黃衛平，唐紅芳，金鋒，等.“浙八味”藥材重金屬和有機氯農藥殘留分析[J].中華中醫藥學藥刊，2013，31（3）：624-627.

[4] 張衛佳，陳家樹，蔣其斌.川產道地藥材的重金屬含量測定與分析[J].西北藥學雜志，2010，25（2）：104-105.

[5] 洪永發.麥冬藥材中重金屬的含量考察[J].昌河科技，2007 （4）：37-39.

[6] 中華人民共和國對外貿易經濟合作部.藥用植物及制劑進出口綠色行業標準[S].北京：中國標準出版社，2001.

[7] 國家食品藥品監督管理總局.食品中污染物限量：GB 2762—2017[S].北京：中國標準出版社，2017.

[8] 吳發明，楊海燕，楊瑞山，等.四川麥冬質量評價研究[J].中藥材，2016，39（8）：1803-1808.

[9] 張蓮婷，郭巧生，葉正良.麥冬類藥材種植土壤和藥材中有機氯農藥及重金屬殘留分析[J].中國中藥雜志，2010，35（9）：1100-1103.