電感耦合等離子體發射光譜法測定不同廠家補中益氣丸中12種微量金屬元素含量的方法研究

江蘇省泰州市食品藥品檢驗所（225300）姜愛芳 朱瓊

補中益氣丸是由黃芪、黨參、甘草、白術、當歸、升麻、柴胡、陳皮、生姜、大棗十種藥材濃縮而成[1]，具有補中益氣功效，常用于體倦乏力，內臟下垂等病癥。目前補中益氣丸在市場上有很多廠家，不同的廠家其功效會有所差異，近年來對它的藥理作用研究又有了很多新的發現[3][4]。目前補中益氣丸質量研究中主要是對其化合物進行研究[2]，金屬微量元素的研究比較少，而藥材中的金屬微量元素也是藥效的重要影響因素[5]，因此研究不同廠家補中益氣丸中的微量元素也是很重要的。電感耦合等離子體發射光譜（ICPOES）不僅具有激發能力強、精度好，還具有線性范圍寬化學干擾少，能同時測定多種元素等優點，是現代分析領域中不可缺少的技術。近幾年來隨著分析儀器的發展，ICP-OES在藥物分析領域也有應用。主要涉及到以下幾個方面：中藥材及成藥中的重金屬檢測，化學藥品中的金屬雜質及重金屬形態分析檢測，以及常量元素的含量測定，非金屬元素的測定，生化樣品的檢測，藥物代謝動力學的檢測等[5]。

本文建立電感耦合等離子體光譜法（ICP-OES），測定5種廠家補中益氣丸中（Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、Se、Pb、As、Cr、Ni）12種微量金屬元素含量，并對該方法進行了方法學初步驗證，為其他藥材中這12種金屬元素的含量測定提供參考。

1 實驗儀器、試劑與樣品

1.1 儀器 iCAP-7400電感耦合等離子體發射光譜儀（美國熱電）；Milli-Q超純水系統（美國Millipore公司）；微波消解儀（美國CEM）；電子分析天平（梅特勒-托利多）

1.2 試劑 氬氣（純度＞99.999%，南京特種氣體有限公司）；濃硝酸（優級純，德國Merk公司），水為超純水。

Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、Se、Pb、As、Cr、Ni無機混合標準溶液（批號：15111，中國計量科學研究院）；黃芪標準物質GBW10028（批號：GSB-19，中國地質科學院地球物理地球化學勘察研究所）

補中益氣丸購自于藥店，五個廠家分別用A、B、C、D、E表示，廠家A（批號：201607023、20160824、20160912，分別對應編號：A-1、A-2、A-3），廠家B（批號：160416、160523、160805，分別對應編號：B-1、B-2、B-3），廠家C（批號：20170105、20170321、20170915，分別對應編號：C-1、C-2、C-3），廠家D（批號：20160204、20160910、20161205，分別對應編號：D-1、D-2、D-3），廠家E（批號：0510621、0519804、0520623，分別對應編號：E-1、E-2、E-3）。

附表1 各元素測定的分析波長

附表2 各元素檢測線性考察結果

附表3 各元素加樣回收率測定結果（%）

附表4 不同廠家12種金屬元素含量測定結果

2 方法與結果

2.1 樣品前處理 精密稱取補中益氣丸0.5g，置微波消解罐中，加硝酸5mL，密閉并消解。消解采用程序升溫，20℃升溫至120℃，保持5min；120℃升溫至150℃，保持5min；150℃升溫至180℃，保持20min。消解完全后，冷卻至低于60℃，取出消解罐，放冷，將消解后的溶液定量轉移至50mL聚丙烯材料的量瓶中，少量水洗滌消解罐5次，合并至量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，濾過，取續濾液，即得供試品溶液。同法制得空白溶液。

2.2 儀器工作條件 等離子體功率：1150W；霧化氣流速：0.5L/min；蠕動泵轉速：50r/min；冷卻氣流速：12L/min；輔助氣流速：0.5L/min；觀測模式：垂直；重復次數：3次。

2.3 測定波長 通過對譜線靈敏度的分析，選擇了上述圖譜的譜線，銅鐵鋁在上述三種波長下面干擾少，故選擇上述波長進行測定。波長數據見附表1。

2.4 標準品溶液的配制 精密量取多元素混合標準溶液適量，用2%的硝酸溶液稀釋，制成Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、As、Cr、Ni質量濃度均分別為0.2、0.4、0.8、1.0、2.0mg/L，Se、Pb質量濃度均分別為0.4、0.8、1.6、2.0、4.0mg/L的系列混合標準溶液。

2.5 標準曲線和方法檢出限 取“2.4”項下系列混合標準溶液適量，按“2.2”項下條件進樣測定，以各元素的質量濃度為橫坐標（x）、光譜響應值為縱坐標（y）繪制各元素的標準曲線。結果，Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、As、Cr、Ni等10種金屬元素檢測線性范圍為0.2～2.0mg/L（r≥0.999 5），Se、Pb檢測的線性范圍為0.4～4.0mg/L（r≥0.999 8），結果見附表2。

2.6 回收率及重復性試驗 分別精密稱取已知含量的樣品0.5 g，各6份，加入一定量的混合標準溶液中，按“2.4”項下方法制備樣品溶液，制得加樣回收溶液，測定含量并計算回收率。結果，12種元素的平均回收率為87.6%～98.5%，因樣品中部分元素含量低于檢測限，故方法重復性由回收率RSD表示，結果見附表3。

2.7 精密度考察 取多元素混合標準溶液，按“2.1”項下試驗條件連續測定6次，計算精密度。結果各元素響應值的RSD均在0.27%～0.79%內，說明該儀器精密度良好。

2.8 準確度考察 取黃芪標準物質GBW10028適量，按“2.1”項下的方法制備供試品溶液，再按“2.1”項下條件進樣測定，記錄響應值。結果顯示，12種元素的測定結果均在標準值范圍內，表明本試驗所用儀器測定的準確度較好。

2.9 樣品含量測定 稱取15批樣品各0.5g，按“2.4”項下方法進行理后，按“2.1”項下條件進行測定。結果15批樣品Mg、Fe含量均較高，這兩種元素為有益元素，對提高身體機能有較大影響；15批樣品中均未檢出As和Cd兩種有毒元素，結果見附表4。

3 結論

通過對5個廠家的補中益氣丸中的12中微量元素測定結果可以得出，各個廠家生產的補中益氣丸中Fe、Mn、Mg含量都比較高，但是每個廠家的各個元素含量存在很大的差異性。而Cu、Cr、Ni、Se都有檢出，只是不同廠家含量差別很大。Ba和Pb的含量沒有明顯差異。

4 討論

在樣品前處理方法中，比較了微波消解法和電熱板消解法兩種消解的方法。結果這兩種消解的方法對含量的測定結果均沒有影響，但是前者消解消耗時間較長并且試液溶液出現了渾濁；而后者操作簡便、耗時短、溶液澄清，故本研究采用微波消解法作為樣品前處理方法。

目前ICP光源已經作為原子發射光譜分析的一種新型的高效激發源，但是不同金屬元素的吸收譜線存在干擾，復雜的光譜干擾妨礙了該技術的進一步發展。因此選擇譜線的時候要多篩選，盡量選擇譜線干擾少，靈敏度高的譜線。在以后的研究中應該進一步探討如何準確快速地扣除光譜干擾，這已經成為電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）分析中最大的難題。