ICP-MS法測定不同產地天麻中的重金屬及有害元素含量

張玉蓮 宋 嬿 鄭希望

（上海上藥華宇藥業有限公司，上海200001）

0 引言

天麻（Gastrodiaerhizome）來源于蘭科植物天麻GastrodiaelataBl.的干燥塊莖，具有息風止痙、平抑肝陽、祛風通絡的功效[1]，為常用名貴中藥材。市場上的天麻多為人工種植，土壤、水、農藥及肥料的使用等因素可能造成藥材中的重金屬及有害元素含量超標。本研究采用電感耦合等離子體質譜法（以下簡稱為ICP-MS法），測定天麻中銅（Cu）、鎘（Cd）、汞（Hg）、鉛（Pb）4種重金屬及有害元素砷（As）含量，并對6個不同產地天麻中的重金屬及有害元素含量進行測定，為不同產地天麻藥材的質量評價提供參考。

1 材料與儀器

1.1 材料

1.1.1 天麻藥材

天麻藥材均從各產地直接購買，并經上海市中藥行業專家張增良老師鑒定為天麻。

1.1.2 主要試劑

HNO3，中國醫藥集團上海化學試劑公司；As、Cu、Cd、Pb、Hg混合標準品儲備液（10 μg/mL）、內標混合溶液（10μg/mL）、汞標準溶液（10μg/mL）、調諧液（10μg/L）、金標準溶液（100μg/mL），均購自安捷倫公司。

1.2 儀器

1.2.1 主要儀器

Agilent7500aICP-MSSeries電感耦合等離子質譜儀，安捷倫公司；MARS240/50微波消解儀，美國GEM公司；METTLERTOLEDOXS205DU分析天平，梅特勒-托利多；TDL-5000B離心機，上海安亭科學儀器廠；Milli-QReference純水機，密理博公司。1.2.2 質譜儀主要參數

載氣：氬氣；氬氣壓力：700kPa±3.5%；循環水溫度：15～20 ℃；循環水壓力：230～400kPa；排風量：7～8m3/min；吸收速度：0.3r/s；吸收時間：30s；平衡時間：45s。

2 方法

2.1 供試品溶液的制備

精密稱取供試品粉末0.5g，置微波消解罐中，加65%的HNO37mL進行消解。在消解完全的試液中加入金標準溶液（100μg/mL）200μL，加水定容至50mL。

除不加金標準溶液的供試品溶液以外，其余同法制備試劑空白溶液。

2.2 標準溶液的制備

2.2.1 標準曲線溶液的制備

將混合標準品儲備液用10%的HNO3溶液稀釋制成4組每1mL分別含Pb0ng、1ng、5ng、10ng、20ng，含As0ng、1ng、5ng、10ng、20ng，含Cd0ng、0.5ng、2.5ng、5ng、10ng，含Cu0ng、50ng、100ng、200ng、500ng的系列濃度混合溶液。

另外，將Hg標準品儲備液用10%的HNO3溶液稀釋制成每1mL分別含Hg0ng、0.2ng、0.5ng、1ng、2ng、5ng的溶液（臨用配制）。

2.2.2 內標溶液的制備

精密量取含Ge（鍺）、In（銦）、Bi（鉍）單元素的混合內標溶液適量，用水稀釋制成每1mL各含Ge（鍺）、In（銦）、Bi（鉍）1μg的混合溶液。

2.2.3 加標用混合標準品溶液的制備

將標準品儲備液用10%的HNO3溶液稀釋制成每1mL分別含Pb、As、Cd、Cu1 μg、1 μg、0.5 μg、30μg的混合標準品溶液。

Hg單獨按照上法稀釋成每1mL含0.2μg的標準品溶液（臨用新配）。

2.2.4 加標回收率考察溶液的制備

精密稱取供試品粉末0.5g，置微波消解罐中，分別精密加入Pb、As、Cd、Cu混合對照品溶液和Hg標準品溶液，低濃度添加125μL，中濃度添加250μL，高濃度添加500μL，照2.1項下的方法，同法制備。

2.3 測定方法

測定時，選取的同位素為63Cu、75As、114Cd、202Hg和208Pb。其中，63Cu、75As以72Ge作為內標，114Cd以115In作為內標，202Hg、208Pb以209Bi作為內標。根據儀器要求，選用適宜的校正方法對測定的元素進行校正。

2.4 方法學考察

2.4.1 線性關系考察

依照2.3測定方法，對不同濃度的混合標準品溶液進行測定和線性回歸，計算線性回歸方程。重金屬及有害元素的相關系數及回歸方程如表1所示。

2.4.2 加標回收率考察

將供試品溶液按2.2.4方法制備9份，以3個濃度梯度進行加標試驗，每個濃度平行制備3份。重金屬及有害元素的加標回收率如表2所示。

2.4.3 精密度考察

對中濃度（250μL）供試品溶液進行精密度試驗，供試品溶液按2.1項方法平行制備6份，同法進樣測定。重金屬及有害元素的精密度試驗結果如表3所示。

2.4.4 檢測限和定量限

制備空白溶液，連續測定空白樣品溶液10次，以響應值的3倍標準偏差（3SD）所對應的待測元素濃度作為檢測限；以響應值的10倍標準偏差（10SD）所對應的待測元素濃度作為定量限。重金屬及有害元素的檢測限和定量限試驗結果如表4所示。

表1 重金屬及有害元素的相關系數及回歸方程

表2 重金屬及有害元素的加標回收率

表3 重金屬及有害元素的精密度試驗結果

3 結果與分析

3.1 重金屬及有害元素的線性回歸方程及相關系數

由表1可知：Pb、Cd、Cu、Hg4種重金屬及有害元素As在各自濃度范圍內有良好的線性關系，相關系數r均大于0.9990。

3.2 加標回收率試驗結果

由表2可知：重金屬及有害元素的回收率在73%～119%，該考察方法準確可靠，可用于天麻重金屬及有害元素的含量測定。

3.3 精密度試驗結果

由表3可知：試驗所得重金屬及有害元素的精密度試驗RSD分別為Pb1.97%、Cd1.51%、As 1.2%、Hg2.88%、Cu1.2%，表明精密度良好。

3.4 檢測限和定量限試驗結果

由表4可知：檢測限和定量限試驗結果符合規定，表明該方法可用于天麻中重金屬和有害元素的含量測試。

4 不同產地天麻中重金屬及有害元素含量測定結果

現行《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》規定[2]：重金屬總量應≤20.0mg/kg，Cu≤20.0mg/kg，Pb≤5.0mg/kg，Cd≤0.3mg/kg，Hg≤0.2mg/kg，As≤2.0mg/kg。

不同產地天麻中重金屬及有害元素含量測定結果如表5所示。從表5可以看出：14批天麻藥材質量均符合規定，云南產天麻的各重金屬及有害元素含量較其他產地略高。

表4 重金屬及有害元素的檢測限和定量限試驗結果

表5 不同產地天麻中重金屬及有害元素含量測定

5 結語

鉛、汞、銅、鎘、砷等重金屬元素及有害元素對人體有嚴重的毒害作用[3]。因此，對中藥材和中藥飲片重金屬及有害元素的控制顯得尤為重要。本研究建立了采用硝酸微波消解，ICP-MS法測定天麻中重金屬及有害元素含量的方法，具有操作簡單、快速、數據可靠的特點。由于Hg元素測定時易波動，因此加入少量金屬元素單標以提升檢測的穩定性與準確性。

采用ICP-MS法對不同產區天麻藥材中的重金屬及有害元素含量進行檢測發現，不同產地之間各元素的含量存在一定差異，而同一產區不同批次之間的差異相對較小。其中，云南產天麻的鎘、鉛、砷含量普遍高于其他產地，說明產地因素對天麻重金屬含量的影響較大。這可能與中藥產地生長的環境條件有關，如土壤、空氣、水和農藥化肥的使用等均會對中藥的重金屬含量產生影響[4]。有研究表明[5]，中國的西南部地區的各種土壤重金屬含量普遍較高，云南產天麻的重金屬含量高于其他產地，可能與其土壤中的重金屬富集有關。

［參考文獻］

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].北京：中國醫藥科技出版社，2015.

[2]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.

[3]王磊，張丙春，王玉濤，等.中藥重金屬鉛含量的測定及對人體健康的影響[J].山東農業科學，2008（5）：98-99.

[4]洪薇，趙靜，李紹平.中藥重金屬限量控制現狀與對策[J].藥物分析雜志，2007，27（11）：1849-1853.

[5]張小敏，張秀英，鐘太洋，等.中國農田土壤重金屬富集狀況及其空間分布研究[J].環境科學，2014，35（2）：692-703.