電感耦合等離子體質譜法在龍骨藥材鈣含量分析中的應用

摘要：目的：建立一種使用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法測定龍骨藥材中鈣含量的分析方法。方法：選擇龍骨藥材為研究對象，經粉碎、過篩、消解后上ICP-MS進行測定。結果：ICP-MS的選擇性良好，線性范圍為0～100μg·mL-1，檢出限為0.0389 ng·mL-1，方法定量限為0.118 ng·mL-1，方法精密度為0.5%，回收率在98.0%～102.2%的范圍內。結論：該方法具有良好的線性關系、檢出限、定量限、精密度、準確度等，可用于進行龍骨藥材的鈣含量樣品分析。

關鍵詞：電感耦合等離子體質譜；鈣含量；龍骨藥材

中圖分類號：R282文獻標志碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.007

龍骨為古代哺乳動物（如犀牛、象、三趾馬等）骨骼的化石，味甘、苦、酸，微寒。其主要成分為羥基磷酸鈣Ca5（PO4）3（OH）（羥磷灰石），也含少量碳酸鈣及鋁、鐵、錳、鎂、鍶等元素。中醫典籍記載，龍骨具有鎮靜安神、斂汗固精、止血澀腸、生肌斂瘡等功效。現代醫學研究表明，龍骨在與柴胡、牡蠣配伍后，對于治療抑郁癥具有較為理想的療效。此外，龍骨在調節中樞神經系統、調節免疫功能、改善睡眠、治療失眠、焦慮等方面也顯示出良好的治療效果[1-4]。龍骨藥材的品質對于治療效果起著直接的作用，因而加強龍骨藥材的質量控制具有重要的實際意義。龍骨藥材中主含量以鈣或者碳酸鈣計。鈣的含量測定方法有電導滴定法[5]、原子吸收火焰分光光度法[6]、離子色譜法[7]、微波消解-ICP-AES等[8]，但目前適用于龍骨藥材中鈣含量測定標準方法中，主要是火焰原子吸收光譜法和EDTA滴定法。其中EDTA滴定法操作煩瑣費時，測定結果偏差相對較大，而用火焰原子吸收光譜法測定樣品中鈣，當有PO43-存在時，干擾較為明顯，當PO43-達到一定量后就會無法測定。自20世紀80年代以來，電感耦合等離子體質譜法（ICPMS）成為元素分析中最重要的一項技術，因其具有靈敏度高、線性范圍寬、精密度高、化學干擾小等優點而受到廣泛的應用[9]，但是ICP-MS應用于龍骨藥材中鈣含量的分析方法報道還未見有報道。

本文從專屬性、檢出限、定量限、線性、精密度及準確度，以及與不同分析方法間結果比對，驗證電感耦合等離子體質譜法測定龍骨藥材中鈣含量的可靠性。經完整的方法學考察，本文建立的方法對測定龍骨藥材鈣含量方法具有一定指導意義。

1儀器與試劑

1.1儀器與設備

iCAP RQ型電感耦合等離子體質譜儀（美國賽默飛世爾科技有限公司），PRO型微波消解儀（奧地利安東帕有限公司），電感耦合等離子體質譜儀（Agi？ lent 7900），原子吸收光譜儀（賽默飛M5型），ELGA型純水機（威立雅公司），趕酸儀，粉碎機，恒溫干燥箱，SQP分析天平。

1.2材料與試劑

Ca標準溶液（中國計量科學研究院），鋰、鈧、鍺、釔、銠、銦、鉍多元素混合標準溶液（NCS148600鋼研納克檢測技術股份有限公司）；硝酸CMOS（國藥集團化學試劑有限公司）；混合標準調諧液（Ba、Bi、Ce、Co、In、Li、U）=1.0μg/L；黃芪成分分析標準物質（GBW10028地球物理地球化學勘察研究所IGGE）；基準碳酸鈣（天津市光復精細化工研究所）；氫氧化鉀、硫化鈉、氧化鑭、檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、鹽酸、鈣紅指示劑、高氯酸（國藥集團化學試劑有限公司）。除另有說明，實驗所用試劑均為優級純，水為GB/T 6682—2008《分析實驗室用水規格和試驗方法》規定的一級水。

1.3標準溶液的配置

精密量取鈣標準貯備液適量，用5%硝酸溶液稀釋制成含鈣的質量濃度為0、0.5、5、10、50、100μg/mL的標準溶液。

1.4內標溶液的配置

精密量取鋰、鈧、鍺、釔、銠、銦、鉍多元素標準溶液1 mL，用水稀釋成質量濃度為100 ng/mL的混合內標溶液。

1.5供試品的制備

取經60℃干燥2 h的龍骨藥材粉末（過二號篩）約0.2 g，精密稱定，置于耐壓耐高溫的消解罐中，加入5 mL硝酸，靜置1 h，按表1的消解程序進行消解。消解完成后，待冷卻后緩慢打開消解罐蓋排氣，用少量水沖洗內蓋，轉移至50 mL量瓶中，搖勻。

龍骨藥材中鈣含量濃度很高，上機前需要用5%的硝酸溶液對供試品溶液進行50倍稀釋，然后備用，以防止儀器被污染。消解罐和容量瓶在使用前都要經20%硝酸溶液浸泡過夜。微波消解升溫程序見表1。

1.6儀器條件

射頻功率為1550 W；冷卻氣（氬氣）流速為14.0 L/min；輔助氣（氬氣）流速為0.8 L/mim；霧化室氣流速為1.11 L/min；采樣深度為5 mm；CCT碰撞氣（氦氣）流速為4.19 mL/min；測量模式為KED模式；重復次數為3次；掃描次數為20次；使用調諧液調整儀器各項指標；儀器靈敏度為Be≥5 Mcps/（mg·L-1）、In≥30 Mcps/（mg·L-1）、Bi≥20 Mcps/（mg·L-1）；雙電荷和氧化物均不小于3.0%，短期穩定等儀器各項指標均達到要求后再進行測定。

2方法學考察

2.1線性范圍

測定時選取同位素信號值小和干擾較少的43Ca，內標元素校正選擇內插模式。依次將樣品管插入各質量濃度溶液中進行測定，以測量值（3次讀數的平均值）為縱坐標，質量濃度為橫坐標，繪制標準曲線，線性回歸方程和相關系數見表2。

結果表明，在該質量濃度范圍內，曲線的線性關系良好，專屬性較好。

2.2檢出限、定量限

對空白溶液進行重復測試，檢出限LOD按照3倍空白溶液的標準偏差除以標準曲線的斜率計算；定量限按照10倍空白溶液的標準偏差除以標準曲線的斜率計算，檢出限與定量限結果見表3。

2.3精密度

精密稱取龍骨粉末，由2名分析人員分別取6份平行樣品，按前處理方法制備供試品溶液，對12份測定結果進行評價。精密度采用相對標準偏差表示，RSD值為0.47%，見表4。

2.4準確度

2.4.1加標試劑的考察

由于龍骨藥材中鈣含量高，液體標液與其相比濃度較低，在進行比對驗證后，本實驗選取純度高、雜質少的基準的固體碳酸鈣試劑作為加標試劑，在使用前需要在恒溫干燥箱內60℃烘4 h，再進行使用。在進行加標前，為了驗證基準碳酸鈉試劑的可靠性，分別稱取6份基準碳酸鈉平行樣品，按照1.5項的步驟制備供試品溶液，對其進行重復性考察，RSD值為1.4%，結果為396 g/kg。

2.4.2加標回收實驗

按照樣品含量50%、100%、150%的比例，采用上述前處理方法，制備低、中、高三種質量濃度的供試品溶液，每種各3份。加標回收率范圍為98.0%～ 102.2%，回收率良好，具體結果見表5。

2.5方法應用實例

選取有證標準物質黃芪（GBW10028）和龍骨藥材，分別稱取2份，按照1.5項的步驟制備供試品溶液，并在不同實驗室間按照1.5項的實驗方法和1.6項的儀器參數進行檢測。結果表明，實驗室間標準物質結果均在（4.56±0.18）mg/kg合格范圍內，龍骨藥材結果RSD值為0.6%，該方法的重現性良好，見表6。

2.6方法比對實驗

為了進一步驗證該方法的可靠性，選擇按照GB 5009.92—2016《食品安全國家標準食品中鈣的測定》[10]中“第一法火焰原子吸收光譜法”“第二法EDTA滴定法”與本文ICP-MS法進行結果比對分析，每個方法選擇2個平行樣品進行分析，計算結果平均值。

2.6.1火焰原子吸收光譜法儀器條件

火焰原子吸收光譜法儀器條件見表7。

2.6.2ICP-MS條件

射頻功率為1550 W；冷卻氣（氬氣）流速為14.0 L/min；輔助氣（氬氣）流速為0.8 L/mim；霧化室氣流速為1.11 L/min；采樣深度為5 mm；CCT碰撞氣（氦氣）流速為4.19 mL/min；測量模式為KED模式；重復次數為3次；掃描次數為20次。

2.6.3方法檢測結果

不同方法檢測結果見表8。

3結果與討論

通過對龍骨藥材在不同分析方法下獲得的數據進行對比發現，火焰原子吸收光譜法與EDTA滴定法與本文采用的ICP-MS法的檢測結果均存在一定差異。謝友斌[11]在針對火焰原子吸收光譜法測定鈣含量的干擾消除研究中指出，在用原子吸收光譜法測定鈣含量時，PO43-會產生化學干擾，生成難離解的化合物，從而降低鈣的吸收值，加入氧化鑭會去除干擾。當La3+與PO43-的濃度比值在1.0～1.5時，測定效果最佳，而龍骨藥材的主要成分就是羥基磷酸鈣Ca5（PO4）3（OH）（羥磷灰石），易產生干擾。《湖北省中藥飲片炮制規范》中關于龍骨含量測定項里未提及氧化鑭試劑的加入，未有相關參數指導。在實際測定過程中，可能會導致使用不同標準的檢測方法，所得出的檢測結果會存在較大的偏差。EDTA滴定法的前處理煩瑣，且在滴定過程中要求滴定速度要快，否則會引起較大的誤差；原子吸收光譜法的干擾較多，主觀因素較大[12-14]。目前，龍骨藥材的鈣含量測定主要為原子吸收法，而龍骨中PO43-對其鈣的含量測定又存在較大的干擾。

本文所采用的方法，線性范圍為0～100μg/mL，相關系數R2≥0.9990，檢出限為0.0389 ng/mL，定量限為0.118 ng/mL，精密度為0.5%。為了更加全面地考察方法的可靠性，在不同實驗室間對龍骨藥材和有證標準物質黃芪進行結果比對。結果表明，本方法可以滿足實驗要求，能夠準確可靠地測定龍骨藥材中的鈣含量，為龍骨藥材鈣含量測定提供了新的檢測方法參考，為其內在質量控制提供依據。

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作者簡介

余進，男，1995年出生，助理工程師，研究方向為藥品質量控制，892090307@qq.com。

（編輯：李鈺雙，收稿日期：2024-06-28）