ICP-MS法測(cè)定中藥材中重金屬元素的含量

范菲菲， 龍麗芳

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料研究所/貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所， 貴州 貴陽(yáng) 550006； 2.貴陽(yáng)護(hù)理職業(yè)學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550081)

中藥學(xué)在我國(guó)有著很長(zhǎng)的歷史文化，與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)相結(jié)合已經(jīng)成為較成熟的醫(yī)療體系。但中藥材在生長(zhǎng)過程中需要一定量的金屬元素，種植、保存、運(yùn)輸?shù)冗^程中的不恰當(dāng)操作也會(huì)造成中藥材中重金屬元素的污染。因此，控制中藥材中重金屬的含量是保證中藥材安全生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵[1]。

中藥材中最常見的重金屬污染有鉛、鉻、鎘、砷共4種，重金屬較難被生物降解，在食物鏈的生物放大作用下聚集后進(jìn)入人體，在人體內(nèi)與蛋白質(zhì)和酶等發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，失去活性，從而在某些器官中累積，造成慢性中毒[2]。現(xiàn)代中藥材在疾病預(yù)防、慢性病治療以及疑難雜癥的治療等方面起到越來(lái)越重要的作用，如太子參、三七、天麻對(duì)人體脾、肺、膽、目等治療作用。但其安全問題也越來(lái)越受到重視，因此，準(zhǔn)確測(cè)定中藥材中重金屬含量，是保障人們用藥安全以及藥材國(guó)際化的關(guān)鍵[4]。因此，以太子參、三七、天麻為研究對(duì)象，測(cè)定其鉛、鎘、鉻、砷的含量，從而確定其重金屬含量是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為日后該類中藥材的使用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

天麻(YPHY-2016-0002)和三七(YPHY-2016-0003)均由重慶慧遠(yuǎn)藥業(yè)提供，太子參(YPBZPB 0011-2014)由貴州聯(lián)盛藥業(yè)提供。

1.2 儀器

電感耦合離子質(zhì)譜儀(美國(guó)賽默飛公司)；YHZ-1820-I超純水系統(tǒng)(杭州恒諾微電子有限公司)；微波消解儀(邁爾斯通)；FW100萬(wàn)能超速粉碎機(jī)(北京永光明有限公司)；趕酸器(萊伯泰科)；ME203e/02 電子分析天平(梅特勒)，使用前經(jīng)20%硝酸溶液浸泡24 h以上，純水清洗多次晾干。

1.3 試劑

65%優(yōu)級(jí)純硝酸購(gòu)自德國(guó)默克股份有限公司，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧液(美國(guó)賽默飛公司)ICP-MS多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL)購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。

1.4 樣品前處理

將太子參、三七、天麻3種藥材樣品分別放置烘箱(35±1.0)℃烘烤24 h，充分揮發(fā)中藥材中水分，冷卻至室溫后采用高速萬(wàn)能粉碎機(jī)打磨至粗粉，分別過100目篩備用。

1.5 微波消解條件

稱取太子參、三七、天麻樣品各約0.200 0 g，精確至0.000 1 g，放入聚四氟乙烯消解罐，加入4 mL硝酸，至于趕酸器(120℃)上預(yù)消解10 min，然后置于微波消解儀中，微波消解的工作條件10 min上升至500 W后保持5 min，然后10 min上升至1 000 W保持5 min，冷卻10 min。消解結(jié)束冷卻至室溫后，打開消解罐，于趕酸器上(120℃)，趕酸至0.1 mL，消解完成后所得液體應(yīng)為淡黃色澄清無(wú)懸浮物的溶液。最后用超純水反復(fù)洗滌消解罐3～5次，將洗滌液合并于25 mL容量瓶中，用0.5%稀硝酸溶液定容，備用。每個(gè)樣品做6個(gè)平行樣，空白樣品也用同樣方法制備[3]。

1.6 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

1.6.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配置 吸取ICP-MS多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用1.0%硝酸溶液逐級(jí)稀釋制備標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，備用。

1.6.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配置 分別吸取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用1.0%硝酸溶液定容，使其標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分別為0 μg/g、0.010 μg/g、0.020 μg/g、0.040 μg/g、0.080 μg/g、0.100 μg/g(現(xiàn)用現(xiàn)配)，計(jì)算其鉛、鎘、鉻、砷4種重金屬元素溶液的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差[4-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 儀器檢出限

儀器檢出鉛、鎘、鉻、砷最低檢出限分別為0.001 5 ng/mL、0.001 4 ng/mL、0.002 5 ng/mL和0.001 1 ng/mL，表明儀器的靈敏度佳。中藥材中重金屬元素含量一般較低[5]，因此只有儀器擁有較高的靈敏度和較低的檢測(cè)限才能準(zhǔn)確地檢測(cè)出中藥材中重金屬的含量，從而更好地衡量藥材的用量方案。

2.2 儀器精密度

經(jīng)檢測(cè)表明，鉛、鎘、鉻、砷4種重金屬元素溶液的RSD分別為0.4%、0.3%、1.0%和0.8%，均≤2.0%，表明該儀器的精密度較好。

2.3 加標(biāo)回收率

經(jīng)太子參檢測(cè)表明，鉛、鎘、鉻、砷4種重金屬元素試樣溶液的回收率為92.4%～108.9%，加標(biāo)回收率良好。

2.4 方法準(zhǔn)確性

經(jīng)黃芪成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 10028(GSB-19)表明，由該方法所測(cè)得的數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)參考值范圍內(nèi)(表1)，從而表明該方法準(zhǔn)確可靠。

表1 黃芪成分的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)參考值

2.5 樣品重金屬含量

由表2可見，樣品中鉛、鎘、鉻、砷4種重金屬含量最高的分別是太子參、太子參、三七、太子參。

表2 3種藥材中4種重金屬元素的含量 mg/kg

3 結(jié)論與討論

以不同產(chǎn)地的太子參、三七、天麻3種中藥材為研究對(duì)象，采用微波消解進(jìn)行前處理，運(yùn)用高靈敏度的ICP-MS測(cè)定其鉛、鎘、鉻、砷4種重金屬的含量[7]。根據(jù)現(xiàn)行的《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》限量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：砷(As)≤2.0 mg/kg，鎘(Cd)≤0.3 mg/kg，鉛(Pb)≤5.0 mg/kg，鉻(Cr)未做明確說(shuō)明，可得出以下結(jié)論：3種藥材中均檢測(cè)出重金屬元素，但含量均未超過相關(guān)要求，符合《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。但不同藥材之間重金屬元素含量差異較大，這可能因不同藥材對(duì)重金屬元素的吸附能力不同造成。由于中藥材的服用周期較長(zhǎng)，造成重金屬元素在體內(nèi)的蓄積。因此，藥用中藥材的重金屬元素檢測(cè)和控制工作及其重要，嚴(yán)格把控中藥材中重金屬元素的含量，能夠有效地保證中藥材的用藥安全，減少對(duì)人體的傷害。