微波消解ICP-MS测定灯盏花素片中5种有害元素

微波消解ICP-MS测定灯盏花素片中5种有害元素

董媛1，张赟华1，刘莹莹1，李忠琼1，章文杰2，张雯洁1

(1.云南省食品药品检验所，云南 昆明 650011;2.云南省科学技术中心，云南 昆明 650228)

摘要：目的建立灯盏花素片中铅、镉、砷、汞和铜5种有害重金属元素的测定方法。方法样品经微波消解前处理后，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定，选择内标法定量以消除基体效应和干扰。结果对于所测元素，在一定的浓度范围内，各元素和内标元素的质量数比值均与浓度呈良好的线性，相关系数均大于0.999，加样回收率为88%～103%，检出限、标准参考物质均符合测定的要求。结论该方法专属性好，灵敏度高，简单、快速，结果准确可靠，可用于灯盏花素片中5种元素含量的同时测定。

关键词：电感耦合等离子体质谱；灯盏花素片；铅；镉；砷；汞；铜；重金属；微波消解

作者简介：董媛,女，副主任药师，研究方向：中药、民族药检验及质量标准研究，E-mail:875303342@qq.com

通讯作者：张雯洁，女，主任药师，研究方向：中药、民族药检验及质量标准研究，Tel:0871-63130538,E-mail:zwj0871@126.com

中图分类号：R927.1文献标识码：A

Determination of 5 harmful elements in Dengzhanhuasu Tablets by ICP-MS with microwave digestion

DONGYuan1，ZHANGYun-hua1，LIUYing-ying1，LIZhong-qiong1，ZHANGWen-jie2，ZHANGWen-jie1

(1.YunnanInstituteforFoodandDrugControl，Kunming650011,China；2.YunnanProvinceScience&

TechnologyExchangeCenter,Kunming650228，China)

Abstract：ObjectiveTo establish a method for the determination of 5 harmful elements of Pb,Cd,As,Hg and Cu in Dengzhanhuasu Tablets.MethodsThe 5 elements were directly determined by ICP-MS,using microwave digestion for sample pretreatment.The internal standard solution was used to eliminate the matrix effect and interference.ResultsThe mass ratio of each measured element，the corresponding internal standard element and the concentration showed a good linear relationship in a certain concentration range，and the correlation coefficients were all greater than 0.999.The recoveries were from 88% to 103%.The detection limit and standard materials all met the requirements of determination.ConclusionThe method was specific，sensitivity,simple,rapid and accurate,which can be applied to the determination of 5 elements content of Dengzhanhuasu Tablets.

Key words:ICP-MS;Dengzhanhuasu Tablets;Pb；Cd；As；Hg；Cu；Heavy metal;Microwave digestion

中药中重金属及有害元素的含量是其质量控制的重要指标之一，不仅影响中药、中成药和制剂的质量，还直接危及和影响患者的用药安全性和疗效。灯盏花素片为菊科植物短葶飞蓬Erigeronbreviscapus(Vant.) Hand.-Mazz.中提取的黄酮成分灯盏花素制成的单方中药制剂，现行标准[1]并未规定对重金属及有害元素的测定，为保证临床用药的安全，有必要对灯盏花素片中重金属及有害元素含量进行研究[2]。

微波消解技术是近几年来发展起来的一种先进、高效的样品消解技术，具有消解快速、空白值低、元素无挥发损失、耗酸量少等优点，目前已广泛用于各种分析样品的前处理。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术是一种新型的元素和同位素分析技术，可同时分析几乎地球上的所有元素。在分析能力上，它可以取代传统的无机分析技术如电感耦合等离子体光谱(ICP-AES)技术、石墨炉原子吸收(GFAAS)、原子荧光光谱技术(AFS)等，且该技术已广泛应用于药品检验、卫生防疫、农业研究及食品等样品中的多元素同时分析，是近年来元素分析的一个强有力的工具[3～6]。

本试验采用微波消解技术进行样品处理，建立了微波消解ICP-MS法同时测定灯盏花素片中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)5种有害元素的方法，并对49批灯盏花素片样品进行了测定。该方法专属性好，灵敏度高，简单、快速，结果准确可靠，可应用于灯盏花素片中多种有害元素含量的同时测定。

1仪器与试药

1.1仪器Agilent 7700型ICP-MS (美国Agilent)，包括低样品流速进样系统、peltier制冷控温雾化器、第三代八极杆碰撞/反应池系统(ORS3)；ETHOS 密闭式微波消解仪(意大利Mlistone)；Denver TB-215D 电子天平(美国Denver)；UP Ulupure超纯水制造系统(成都优普)。

1.2试药硝酸(A.C.S Reagent，美国J.T.Baker)；实验用水为超纯水；试验用玻璃仪器均用20%硝酸溶液浸泡过夜，并用超纯水冲洗干净；灯盏花素片为全国11个生产企业不同批号的样品，共49批。

1.3标准溶液铅单元素标准溶液GBW08619 (1 000 μg·mL-1，中国计量科学研究院)；镉单元素标准溶液GBW08612 (1 000 μg·mL-1，中国计量科学研究院)；砷单元素标准溶液GBW08611(1 000 μg·mL-1，中国计量科学研究院)；汞单元素标准溶液GBW08617 (1 000 μg·mL-1，中国计量科学研究院)；铜单元素标准溶液GBW08615 (1 000 μg·mL-1，中国计量科学研究院)；杨树叶成分分析标准物质GBW07604 (国家标准物质研究中心)；多元素内标混合标准溶液Part#5188-6525(美国 Agilent)；调谐溶液Part#5184-3566(美国Agilent)。

2试验方法与结果

2.1工作参数 一般测定模式下，待仪器形成等离子体，稳定30 min后，使用1 μg·L-1的调谐液对仪器条件进行最优化，详细参数见表1。

表1　ICP-MS仪器工作参数

2.2溶液制备

2.2.1标准品储备液的制备分别精密量取铅、砷、镉、汞、铜单元素标准溶液适量，用10%硝酸溶液稀释制成每1 mL分别含铅、砷、镉、汞、铜1、0.5、1、1、10 μg的溶液，即得。

2.2.2标准品溶液的制备精密量取铅、砷、镉、汞、铜标准品储备液适量，用10%硝酸溶液稀释成每1 mL含铅、砷0、1、5、10、20 ng，含镉0、0.5、2.5、5、10 ng，含铜0、50、100、200、500 ng的系列浓度混合对照品溶液。另精密量取汞标准品储备液适量，用10%硝酸液稀释成每1 mL分别含汞0、0.2、0.5、1、2、5 ng的汞对照品溶液(现配现用)。

2.2.3内标溶液的制备精密量取锗、铟、铋单元素标准溶液适量，用超纯水稀释成每1 mL各含1 μg的混合溶液，即得。

2.2.4供试品溶液的制备取供试品研细，取约0.5 g，精密称定，至耐压耐高温微波消解罐，加入硝酸10 mL，盖好内盖，旋紧外套，移入Milestone微波消解仪中，按照设定的消解程序消解，待消解结束后，放冷，将消解液转入50 mL量瓶中，用少量水洗涤消解罐3次，洗液合并于量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，即得(如有少量沉淀，必要时可离心分取上清液)。

表2　微波消解程序

2.2.5试剂空白溶液按照“2.2.4”项下不加样品，同法制备试剂空白溶液。

2.3测定法采用内标法定量，测定时选取的同位素分别为63Cu、75As、114Cd、202Hg和208Pb，按照内标同位素质量数与待测元素质量数相近的原则，其中63Cu、75As以72Ge作为内标，114Cd以115In作为内标，202Hg、208Pb以209Bi作为内标。在仪器最优化的条件下，分别依次测定标准曲线、样品空白溶液和样品溶液，采用标准曲线法计算各元素的含量。

2.4方法考察

2.4.1标准曲线的绘制依次将仪器的样品管插入各个浓度的标准溶液中，按“2.3”项下条件进行测定，每个浓度点平行测定3份，取平均值。以各元素的相应浓度(ng·mL-1) 为横坐标X，各元素与相应内标元素的质量数比值为纵坐标Y进行线性回归，绘制标准曲线，计算相关系数，结果见表3，各元素线性关系良好，相关系数均在0.999 2以上。

表3　方法线性回归方程及检出限浓度

2.4.2重复性试验取企业A的灯盏花素片样品约0.5 g，分别按“2.2.3”项下的制备方法平行制备6份样品，分别测定，计算各元素测定浓度的RSD，结果见表4，方法的重复性良好。

2.4.3精密度试验取“2.4.2”项下其中1份样品，连续测定6次，计算各元素测定浓度的RSD。结果表明方法的精密度良好。

表4　重复性和精密度试验结果( n=6)

2.4.4加样回收率试验以企业A的灯盏花素片为供试样本，取样品9份，每份约0.5 g，精密称定，至耐压耐高温微波消解罐内，加硝酸10 mL，其中3份精密加入“2.2.1”项下的标准储备液0.8 mL，3份精密加入1.0 mL，3份精密加入1.2 mL，混匀，盖好内盖，旋紧外套，同“2.2.4”项下方法操作，制备得到加样回收率溶液0.8S、1.0S、1.2S，分别相当于各元素限度浓度的80%、100%、120%。取以上9份溶液，分别测定，考察方法的准确度，各元素的加样回收率结果见表5，结果表明，各元素的回收率均在88%～103%之间，RSD(n=9)均在2%～4%之间，方法的准确度良好。

表5　加样回收率试验结果( n=9)

2.4.5质控物质验证取杨树叶成分分析标准物质约0.5 g，按“2.2.4”项下方法操作，依法测定，测定值与参考值吻合，结果见表6。

表6　杨树叶标准物质测定结果

2.4.6样品测定结果取49批灯盏花素片，按“2.2.4”项下方法进行样品前处理，分别测定5种元素的含量，按制剂每日最高服用量计算各有害元素的结果，见表7。

表749批灯盏花素片中有害元素的测定结果

序号批号生产企业Cu(mg·kg-1)As(mg·kg-1)Cd(mg·kg-1)Hg(mg·kg-1)Pb(mg·kg-1)120110603企业A0.02390.00060.00070.00040.00872XB12001企业A0.24050.01040.00270.00250.09053XB12002企业A0.14320.01120.00260.00300.2169420110202企业A0.21910.01350.00190.00880.1149520121001企业B0.21000.01270.00280.00780.4151620131101企业B0.21030.03550.00370.00780.3035720130501企业B0.09160.00810.00230.00230.1076820130101企业B0.21950.01100.00330.00570.1597920130401企业B0.26410.01180.00320.00430.14081020130901企业B0.14780.01100.00370.00300.18581120130301企业C0.07890.00710.00040.0132<0.00001220130801企业C5.26800.00900.00260.00610.46441320120301企业C0.33480.01410.00410.01870.14281420120302企业C0.34460.01010.00240.00150.16581520120502企业C0.47110.01500.00210.00590.12751620130803企业C0.52880.01390.00240.00160.143117121203企业D0.22040.00940.00100.03410.035718121202企业D0.32560.01230.00160.03650.149619130601企业D0.25770.01420.00350.02560.370420131101企业E0.81060.12870.05400.02410.52972113CK企业F0.06990.00300.00660.00050.070022121001企业G0.09610.00960.00080.00190.017023130702企业G0.15540.00780.00070.00500.058824130401企业G0.09080.00680.00210.00250.021925120601企业G0.38220.01400.00190.00190.117926130402企业G0.13300.00550.00080.00320.03502720130701企业H0.26450.02470.00060.00600.02652820130702企业H0.33800.02440.00230.00600.09392920131201企业H0.38270.02130.00050.00500.0648

续表7：

3讨论与结论

3.1痕量分析中前处理直接影响分析结果的准确度传统的干法灰化和湿法消解存在着间长，样品空白值高，部分元素易挥发损失等缺点。而本实验采用微波消解技术具有消解试剂用量少，时间短，空白值低以及样品消化完全等优点[7,8]，且过程易于控制，消解试样平行性好，是理想的样品处理方法。

3.2ICP-MS是中药材元素分析的理想工具相对于传统的原子吸收光谱、原子荧光光谱、ICP-AES等测定手段，ICP-MS具有低检出限、可同时进行多元素测定、较易排除测定过程中干扰等优势，能够在短时间内同时对多种痕量元素进行分析测定，在中药质量控制过程中必将发挥更大的作用[9～11]。

3.3灯盏花素片中5种有害元素测定结果分析根据《中国药典》2010年版(一部)第一增补本中“灯盏花素原料(注射用)”的规定[12]，含铅不得过百万分之五，含镉不得过千万分之三，含砷不得过百万分之二，含汞不得过千万分之二。再根据《关于中药中重金属、农残、黄曲霉毒素等物质限量标准草案的公示》中除矿物、动物、海洋类以外的中药材中，含铜不得过百万分之二十。根据以上规定，检测的49批灯盏花素片均在规定范围内。可保证灯盏花素片在治疗疾病的同时避免有害元素的伤害。

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