ICP-MS 法測定不同產地柴胡中重金屬含量

◎ 王志強，張楠楠，黃艷梅

（1.國家中藥材產品質量監督檢驗中心，安徽 亳州 236800；2.亳州市產品質量監督檢驗所，安徽 亳州 236800）

柴胡為傘形科植物柴胡（Bupleurum chinenseDC.）或狹葉柴胡（Bupleurum scorzonerifolium Willd.）的干燥根[1]，具有疏散退熱、疏肝解郁、升舉陽氣等功效，是臨床上較為常用的中藥之一。此外，柴胡還具有治療瘧疾、祛虛勞之熱的作用，可治療感冒發熱、氣虛下陷等病癥[2]。柴胡根據來源可分為北柴胡和南柴胡，當前市場上銷售的商品柴胡主要以北柴胡為主，其中80%以上來源于栽培，野生的不到20%[3]。

近年來，由于環境污染等因素，中藥中重金屬含量超標的安全性問題日益受到關注。如果攝入過量的重金屬元素，尤其是部分有害元素，會抑制人體的生物酶活性，破壞人體的正常生化反應，對人體產生危害，長期蓄積還會導致人體器官的病變，產生中毒甚至死亡的嚴重后果[4]。目前關于柴胡中重金屬檢測的方法較少，因此對柴胡開展重金屬元素分析很有必要，且對合理應用柴胡具有重要意義。電感耦合等離子體質譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）作為近年來發展和應用比較迅速的痕量級元素分析技術，已經被廣泛應用于中藥材、中藥飲片和中成藥中重金屬及微量元素的檢測[5-7]。本文采用微波消解-電感耦合等離子質譜法對柴胡的微量元素進行了測定，并對不同產地柴胡中重金屬含量進行了分析比較，為柴胡的藥用和科學研究提供一些參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

柴胡樣品采購于國家最大的藥材市場亳州中藥材市場。

硝酸（UP 級）：蘇州晶瑞化學股份有限公司；雙氧水（過氧化氫UP 級）：蘇州晶瑞化學股份有限公司；Pb、As、Cd、Hg、Cu 和Au 標準溶液（1 000 μg·mL-1）：中國計量科學研究院提供；內標溶液和調諧溶液：均由美國Perkin Elmer 公司提供；超純水：由Milli-Q academic 超純水系統制備。

NexION 350D 電感耦合等離子體質譜儀：美國Perkin Elmer；XP205 萬分之一電子天平：瑞士梅特勒托利多；MARS 6 微波消解儀：美國培安公司；Milli-Q Academic 超純水系統：密理博中國有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 微波消解儀的工作參數

功率為1 400 W；從室溫升溫10 min 升到95 ℃，保持10 min；從95 ℃升溫10 min 到120 ℃，保持10 min；再從120 ℃升溫10 min 到180 ℃，保持30 min。

1.2.2 ICP-MS 儀器的工作參數

射頻功率為1 400 W；載氣流量為0.8 L·min-1；輔助氣流量為0.6 L·min-1；等離子體氣流量為15 L·min-1；采樣模式為跳峰；采樣深度為8 mm；掃描次數20 次；重復次數3 次。

1.2.3 標準溶液的制備

混合元素標準溶液的制備：分別精密移取鉛、砷、鎘、銅單元素標準溶液適量，加入5%的稀硝酸溶液，定容到100 mL，配制成每升分別含鉛500 μg、砷200 μg、鎘100 μg、銅5 000 μg 的標準儲備混合液。再分別移取標準儲備混合液0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL和10.0 mL 到100 mL 容量瓶中，用5%的稀硝酸溶液定容至刻度，則鉛、砷、鎘、銅的標準溶液系列濃度分別為每升含鉛0 μg、2.5 μg、5.0 μg、10.0 μg、25.0 μg和50.0 μg；砷0 μg、1 μg、2 μg、4 μg、10 μg 和20 μg；鎘0 μg、0.5 μg、1.0 μg、2.0 μg、5.0 μg 和10.0 μg；銅0 μg、25 μg、50 μg、100 μg、250 μg 和500 μg。

金元素標準溶液的制備：精密移取40 μL 金元素溶液到100 mL 容量瓶中，用5%的稀硝酸稀釋定容，即得到400 μg·L-1的金標準溶液。

汞標準溶液的制備：精密移取5 μL 汞元素溶液到100 mL 容量瓶中，用5%的稀硝酸稀釋定容，即得到50 μg·L-1的汞標準儲備溶液。再分別移取汞標準儲備溶液0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL 和10.0 mL到100 mL 容量瓶中，分別加入400 μg·L-1的金標準溶液1 mL，用5%的稀硝酸溶液定容至刻度，則汞的標準溶液系列濃度分別為每升含鉛0 μg、0.25 μg、0.50 μg、1.00 μg、2.50 μg、5.00 μg。

內標溶液的配制：精密移取含銦、鍺、鉍元素的混合內標溶液適量，用5%的稀硝酸溶液稀釋定容到100 mL，配制成20 μg·L-1的內標使用液。

調諧液美國Perkin Elmer 公司已經配好，直接使用。

1.2.4 樣品溶液的制備

樣品經過60 ℃烘干后，粉碎均勻，精密稱取0.5 g，置于聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL 純硝酸，再加入2 mL 雙氧水，密閉，放置0.5 h。然后將消解罐放入微波消解儀中，按照1.2.1 的消解程序運行結束后，取出消解罐，放至室溫，打開密閉消解罐，將消解后的溶液轉移至50 mL 容量瓶中，用少量超純水洗滌消解罐3 次，洗液合并于容量瓶中，加入400 μg·L-1的金標準溶液1 mL，用超純水稀釋至刻度，混勻，得樣品溶液。取與消解樣品相同量的硝酸和雙氧水，按同一方法做試劑空白實驗。

1.2.5 樣品的測定

將標準溶液和樣品溶液分別導入經過調諧至最佳條件的電感耦合等離子體質譜儀中，按照1.2.2 的ICP-MS 儀器條件進行分析測定。

2 結果與分析

2.1 線性關系、檢測限及定量限分析

將配制好的系列標準溶液及內標溶液放到優化后的ICP-MS 儀器上依次進樣，得到各待測元素的線性回歸方程和相關系數；取空白樣品溶液重復進樣11 次，以3 倍標準偏差作為檢測限，以10 倍標準偏差作為定量限，結果見表1。

表1 各元素的線性、檢測限和定量限表

2.2 精密度和重復性分析

將鉛、砷、鎘、銅一個標準點的混合溶液和汞的一個標準點溶液放到ICP-MS 儀器上連續進樣6 次，計算出RSD 得到各待測元素的精密度在1.27%～2.96%，說明儀器性能狀態良好；取其中一個待測樣品處理6份，放到ICP-MS 儀器上依次進樣，測得6 個檢測結果，計算出各待測元素的含量及RSD，其中RSD 為1.58%～3.62%，表明該樣品的檢測方法重復性良好。

2.3 加標回收率分析

精密稱取同一份樣品粉末約0.5 g，共稱取11 份，其中兩份不加入標準溶液，其他9 份樣品按照3 個一組分別加入低濃度、中濃度、高濃度5 種元素的標準溶液適量，按照樣品制備步驟制備樣品，依次進樣，測定回收率結果見表2。

表2 各元素的加標回收率表

2.4 標準物質準確性驗證分析

取標準物質黃芪，按照1.2.4 的方法處理，ICP-MS進樣，測得各元素的含量，與標準物質認定證書中各元素的參考值進行比較，結果檢測值均在參考值要求的范圍內（表3），表明該方法測定結果準確。

表3 黃芪測得值與標準參考值的比較表

2.5 不同產地柴胡的各元素含量測定

取不同產地的柴胡樣品，按照1.2.4 的方法處理，ICP-MS 進樣，測得各元素的含量，見表4。

表4 樣品中各元素的測定結果表 單位：mg·kg-1

根據表4 的各元素測定結果值可知，不同產地的柴胡樣品中鉛和銅的含量偏高。2020 年版《中華人民共和國藥典》對柴胡未作出重金屬及有害元素的限量要求，參照藥典中部分植物類中藥材的重金屬及有害元素的限量值要求，即鉛不得過5 mg·kg-1，鎘不得過1 mg·kg-1；砷不得過2 mg·kg-1，汞不得過0.2 mg·kg-1，銅不得過20 mg·kg-1，結果顯示，不同產地、批次的柴胡中各元素的含量均符合要求。

3 結論

本文建立了IPC-MS 同時測定柴胡中5 種重金屬元素含量的方法，該法具有操作簡單、快捷且檢出限低、靈敏度高、準確度好等優點，為柴胡等植物類中重金屬元素含量的測定提供了參考依據。