ICP-MS同時測定北沙參莖葉中14種元素

許一平，梁偉玲，葉國華，劉波，張欽德(山東中醫藥高等專科學校，山東 煙臺 264199 )

0 引言

北沙參又稱萊陽參為傘形科植物珊瑚菜Glehnia littoralisFr. Schmidtex Miq.的干燥根，具有養陰清肺、益胃生津之功能，主治肺熱燥咳，勞嗽痰血等疾病[1]，山東、內蒙古、河北是其主產區，北沙參莖葉是其地上部分。北沙參莖葉含有多糖、黃酮類、香豆素類化合物等物質，具有抗氧化、抗衰老及增強免疫的功能[2]。在傳統的北沙參產區，北沙參的幼嫩莖葉可以作為山野菜食用。微量元素對人的生命其至關重要的作用，現代科學研究表明，微量元素能直接補充和調節人體內的必需而參與機體各種生理生化過程，起到營養及防治疾病作用，具有抗氧化、抗衰老、參與人體代謝調控、免疫促進等作用[3]，并對中藥藥效的發揮起著不可忽視的協同作用[4]。本研究采用微波消解北沙參莖葉樣品，ICP-MS對北沙參莖葉中的14種元素進行測定，為科學合理地開發、利用中藥非藥用部位北沙參莖葉資源提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

北沙參莖葉樣品9月下旬采集于北沙參道地藥材主產區山東省萊陽市胡城村，為2年生全珠。經山東中醫藥高等專科學校張欽德教授鑒定為傘形科植物珊瑚菜Glehnia littoralisFr.Schmidtex Miq.。將新鮮北沙參莖葉用超純水清洗干凈，60 ℃恒溫烘干；粉碎過4號藥典篩，密封備用。

1.1.2 儀器

微波消解儀(奧地利Anton Paar Multiwave GO)；電感耦合等離子體質譜儀ICP-MS(Thermo Fisher公司，iCAP RQ)；超純水機(Millipore Milli-Q Reference)。電子天平(Sartorius公司，BSA224S-CW)；電熱鼓風干燥箱(上海博迅醫療設備廠，GZX-9246MBE)；

1.1.3 試劑

多元素標準儲備液：K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、P、Mn、Fe、Cr、As、Cd、Se、Pb標準儲備液(國家鋼鐵材料測試中心)；硝酸(優級純GR，國藥集團化學試劑有限公司)；實驗用水為超純水。

1.2 方法

1.2.1 樣品的制備

精密稱取干燥至恒重的樣品粉末0.5 g，置于聚四氟乙烯消解罐中，加入6.0 mL硝酸，蓋好內蓋，置通風櫥中放置過夜。旋緊消解罐外蓋，放入微波消解儀中，按表1所示消解程序進行消解；待消解完全的樣品冷卻后，將樣品溶液130 ℃趕酸，冷卻后用少量超純水清洗消解罐，將清洗液轉至25 mL容量瓶中并定容，搖勻。同時制備試劑空白溶液。

表1 微波消解程序

1.2.2 標準溶液的制備

精密吸取一定量的多元素混合標準溶液用2%硝酸溶液逐級稀釋成1～1 000 μg/L，即得。根據實驗方法儀器自動繪制標準工作曲線。

1.2.3 內標溶液的制備

精密吸取In、Rh、Ge、Sc、Bi標準溶液，用2% HNO3溶液稀釋配制成各元素濃度為10 μg/L的內標混合溶液。

1.2.4 ICP-MS工作條件

射頻功率1 550 W，冷卻氣體積流量14 L/min，輔助氣體積流量0.8 L/min；載氣體積流量1.1 L/min；采樣深度 5.0 mm；霧化室溫度2.7 ℃；測量次數為3次；模式為KED；進樣泵速40 r/min；掃描方式為跳峰。

2 結果與分析

2.1 方法學考察

2.1.1 線性關系考察及儀器檢出限

取1.2.2節下的各元素梯度濃度的混合標準溶液，在1.2.4節下ICP-MS的工作條件下對混合標準溶液進行測定，分別做出各待測元素的標準曲線，并考查其線性相關系數(r)。精密吸取空白溶液，在相同條件下連續測定11次，以測定結果的3倍標準偏差(3σ)所對應的濃度值為各元素的儀器檢出限[5]。結果如表2所示。

表2 各元素線性關系、檢出限和精密度

由表2結果表明，各元素線性關系良好，相關系數r均大于0.999。各元素檢出限均滿足測試要求。

2.1.2 重復性試驗

精密稱取樣品0.3 g，按照1.2.1節方法處理，平行制備6份樣品溶液，按1.2.4節下儀器條件進行測定，計算各元素含量，根據測得結果計算各元素相對標準偏差。結果各元素的RSD分別為Mn 0.61%、Zn 0.87%、Cu 0.83%、Fe 1.19%、Mg 3.01%、P 1.65%、Ca 2.95%、K 3.37%、Na 2.68%、Se 0.65%、Cr 0.93%、Pb 0.80%、Cd 0.55%、As 0.63%，RSD均不大于3.37%，表明該方法重復性良好。

2.1.3 精密度試驗

精密吸取同一混合標準溶液(50 μg/L)，按照1.2.4節儀器工作條件下分別連續進樣6次，計算各元素響應信號值RSD，結果如表2所示，各元素RSD均≤3.61%，表明儀器精密度良好。

2.1.4 加標回收率試驗

精密稱取已知含量的北沙參莖葉粉末0.5 g 3份，按1.2.1節下方法制備供試品溶液，分別加入適量的混合標準溶液，測定各元素含量，計算回收率，結果如表3所示。

表3 加標回收率結果

由表3結果顯示，所測定的北沙參莖葉中14種元素的加標回收率為91.2%～111.7%，RSD為0.58%～3.53%。

2.2 樣品測定結果

取北沙參莖葉樣品3批，按照1.2.1節下方法分別制備樣品溶液，按1.2.4節儀器工作條件測定其樣品中各元素的含量，結果如表4所示。

表4 北沙參莖葉中14種元素的平均含量

由表4可知，北沙參莖葉中富含人體必需的常量及微量元素，且K、Ca、Fe、Mg、Mn、Zn等營養元素的含量較豐富，其中鉀元素的含量最高，高達37.46 mg/g；其次為鈣、磷、鈉、鎂等元素含量也較高，具備高鉀低鈉的特征，具有食療降壓的輔助作用。

根據WM/T 2—2004《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》規定，藥用植物原料及制劑中重金屬總量鉛Pb≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Cu≤20.0 mg/kg，As≤2.0 mg/kg。由表4可知，北沙參莖葉樣品中對人體有害的Pb、Cd、As、Cu等重金屬元素的含量均不超過上述標準規定，說明本地的生態環境良好，人及動物食用北沙參莖葉對生物體的健康風險均較低。

3 結語

(1)本實驗結果表明，北沙參莖葉富含人體必需的常量和微量元素，其中K、Ca、Na 、Mg、Fe和Zn等的含量均較高，有很高的藥用和營養價值，為北沙參非藥用部位作為藥用部位的替代和營養保健食品等方面的開發應用提供了參考依據。

(2)本研究建立了微波消解-ICP-MS同時測定北沙參莖葉中14種元素的方法。該方法具有多元素同時快速測定，精密度好，靈敏度高，結果準確可靠等優點，是一種值得推薦的檢測方法。