ICP-OES法测定石吊兰中的11种微量金属含量*

张 海，陈珍娥，陈国江

(1 遵义师范学院化学化工学院，贵州 遵义 563002；2 黔北特色资源应用研究实验室，贵州 遵义 563002)



ICP-OES法测定石吊兰中的11种微量金属含量*

张 海1,2，陈珍娥1,2，陈国江1

(1 遵义师范学院化学化工学院，贵州 遵义 563002；2 黔北特色资源应用研究实验室，贵州 遵义 563002)

对石吊兰中的11种微量金属(Cd、Cu、Ni、Pb、Mn、Hg、Zn、As、Fe、Cr、Ca)含量进行测定，建立石吊兰微量金属元素的检测方法。石吊兰药材经硝酸-高氯酸湿法消解后，采用ICP-OES法测定各种微量金属含量。本试验方法的线性关系良好，精密度试验的RSD值在0%～4.3%之间，平均加标回收率在92.4%～102%之间。结果显示石吊兰中含有多种人体所需的微量金属元素，但Hg、As两种重金属含量高于国家限量标准。该结果有助于我们了解黔产石吊兰中微量金属元素的种类，有利于控制其中的有害元素，为全面深入研究石吊兰提供参考。

石吊兰；湿法消解；电感耦合等离子体原子发射光谱法；微量金属元素

石吊兰(LysionotusPauciflorusMaxim.)为苦苣苔科植物吊石苣苔的全草，别名石豇豆、石泽兰、小泽兰、岩豇豆、吊石苣苔等[1]。石吊兰作为传统中药材，在我国民间有着悠久的用药历史，全株都可以入药，有清肺化痰、凉血止血、祛湿化滞、通络止痛的作用，临床上用于治疗淋巴结核、慢性支气管炎、吐血、跌打损伤、肺热咳嗽、崩带、菌痢、疳积、风湿痹痛等。但迄今为止，对石吊兰的研究并不多，且主要集中在人工栽培、组培、药理等方面[2-5]，对石吊兰中微量元素，尤其是重金属含量的研究还未见报道。众所周知，重金属对人体的新陈代谢及正常的生理作用具有明显的伤害作用，一旦被人体吸收，可引起蓄积性毒性反应，国际上对药物中的有毒重金属含量限制极为严格。近年来，我国中药产品因重金属超标被查扣的事件屡有发生，对我国中药产业造成了巨大的经济损失，目前重金属含量超标已成为制约我国传统中药走向国际市场的主要障碍之一[6]。为此，本研究采用电感耦合等离子体原子发射光谱法建立石吊兰药材中重金属元素的分析检测方法，并测定11种微量金属元素的含量，为石吊兰药材质量标准的进一步完善及临床安全用药提供科学依据。

1 实 验

1.1 仪器及分析条件

仪器：iCAP6200 型电感耦合等离子体发射光谱仪,美国热电公司。

分析条件：高频发生器频率27.12 MHz；RF功率1150 W；冷却气流量1.0 L/min；辅助气流量0.5 L/min；载气流量0.5 L/min；垂直观测高度15.0 mm；冲洗泵速50 r/min；分析泵速50 r/min；泵稳定时间5 s；冲洗时间30 s；积分时间，短波15 s，长波5 s。

1.2 原料与试剂

石吊兰样品，选自贵州毕节市。

镉、铜、镍、锌、铁、铬、锰标准溶液：1000 μg/mL，钙、汞、铅、砷单元素标准溶液：100 μg/mL(阿拉丁试剂)；硝酸、高氯酸(优级纯)；水为超纯水。

1.3 样品前处理

将石吊兰样品用自来水洗净，再用去离子水漂洗3次，晾干后置于烘箱中干燥至恒重。将烘干的样品用高速粉碎机粉碎，过80目筛，装入密封塑料袋备用。

精确称取石吊兰药材粉末6份，每份1.0000 g，置于100 mL锥形瓶中，加入硝酸和高氯酸(20:6)混合酸26 mL，静置过夜；置于电热炉上中温(1000 W)加热，消化至淡黄色，停止加热；冷却后，再继续加入20 mL超纯水，改用低温(500 W)加热，直至消化完全，停止加热冷却至室温，用5%的硝酸定容为100 mL。

1.4 标准溶液配制

1.4.1 混合标准溶液

用移液管分别准确移取10.00 mL铜标准溶液、铁标准溶液、锌标准溶液、铬标准溶液、镉标准溶液、镍标准溶液、锰标准溶液至100 mL的容量瓶中，用5%的盐酸稀释至刻度，摇匀。

1.4.2 标准曲线系列溶液

将汞标准溶液、钙标准溶液、砷标准溶液、铅标准溶液和混合标准溶液(1.4.1)分别移取一定量于5组容量瓶中，用水稀释至刻度，作为标准曲线系列溶液。标准曲线系列溶液中各元素浓度见表1。

表1 标准曲线系列溶液中各元素浓度

2 结果与讨论

2.1 分析谱线的选择

ICP-OES法对每种元素的测定都可以同时选择多条特征谱线，因此实验过程中根据计算机所示的谱线及背景的轮廓，综合分析强度、干扰情况及稳定性，选择共存元素谱线干扰少，检出限低和信噪比高的谱线，被测元素分析谱线的选择结果见表2。

表2 元素分析谱线

2.2 线性关系

11种微量金属元素含量测定的线性方程见表3，由表中可以看出线性关系良好，相关系数都在0.9997～0.9999之间。

2.3 元素检出限

在最佳的仪器分析条件下，平行测定空白溶液12次，以空白信号强度标准偏差的3倍所对应的被测元素的浓度为该元素的检出限，对不同梯度的各元素标准溶液进行测定，计算出方法的检出限。

表3 11种微量金属元素的线性方程和检出限

2.4 元素含量测定及精密度试验

将6份等量样品进行平行测试，所得结果见表4，计算出各个元素的RSD。结果显示各元素的RSD(n=6)在0～4.30之间，表明该方法重复性较好。

表4 石吊兰中微量金属元素含量

续表4

Ni0.800.810.730.780.760.740.774.19Pb2.772.862.712.802.752.792.781.82Zn23.2222.0322.2523.4422.6523.0222.772.44As6.816.846.856.906.866.806.840.53Fe170.54164.14163.84176.3165.75172.54168.853.00Cr33.8733.5032.9834.1033.8534.0033.721.23Mn40.1639.8540.5640.0040.8541.0240.411.18Ca41614200415841214108418341550.85Hg1.771.651.801.621.741.781.734.30

2.5 加样回收率试验

准确称取已知含量的石吊兰药材粉末样品1.0000 g，分别加入各元素标准溶液，按实验方法制备测试样品，进行加标回收实验，结果见表5。

表5 样品回收率结果

从表5试验数据可看出：此方法回收率高，元素回收率为92.4%～102%，满足各元素分析的要求。

2.6 讨 论

从表4中可以看出，石吊兰中含有Cu、Ni、Zn、Fe、Cr、Mn、Ca等多种对人体健康有益的微量元素。Cu对于血液、中枢神经和免疫系统有着重要影响，能直接影响到人的大脑、肝脏和心脏等内脏的发育。Ni对人体内多种酶的合成与激活起着极其重要的作用。Zn对人的性发育、性功能和生殖细胞的生成具有举足轻重的作用，同时还能促进淋巴细胞增殖和活动能力，增加机体抗感染力，达到抗炎抗菌的效果。Fe具有高度的生物活性，是血红蛋白的重要组成部分，具有显著的补血功效；能增强白血球抵抗病菌的能力，提高人体的免疫力；并且参与氧气的运输过程，为人们进行各种活动提供所需的能量。Cr也是人体所必需的微量元素之一，它与脂类代谢密切相关，能增加人体内胆固醇的分解和排泄。Mn与刺激红细胞生成素和促进造血功能有关，可防止动脉粥样硬化；缺锰会导致生长迟缓、骨质疏松和运动失常等。Ca除了作为人体骨骼构成成分以外，还能增加毛细管壁致密度，降低其通透性，起到抗炎、消肿的功效[7]。

除了上述微量元素以外，我们还从石吊兰样本中检测出了部分重金属元素，参照我国《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》(WM-T2-2004)中重金属及砷盐限量标准。重金属总量应小于等于20.0 mg/kg，Pb≤5.0 mg/kg、Cd≤0.3 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、铜≤20.0 mg/kg、As≤2.0 mg/kg。在石吊兰中五种重金属总量为14.36 mg/kg低于国家限量标准，其中Pb、Cd、Cu的含量符合要求，但Hg、As的含量明显偏高，这提示人们必须高度重视中药石吊兰中的重金属残留问题。因此，定量测定石吊兰中微量金属元素对于全面、客观的评价其质量具有非常重要且实际的意义。

3 结 论

本文测定了石吊兰中11种微量元素，结果表明在各自线性范围类线性关系良好，回收率在92.4%～102%，方法简单快速、重复性好、灵敏度高，能满足同时测定多种元素含量的要求。本研究为科学制定石吊兰中重金属限量标准，提高药材质量，确保临床安全用药提供了参考依据。

[1] 中国科学院《中国植物志》编辑委员会.中国植物志(第69卷)[M].北京：科学出版社，1990：550.

[2] 苟体忠,唐文华,任永权,等.石吊兰总多酚体外抗氧化活性研究[J].食品工业科技，2015，36(5):73-77.

[3] 廖伟锋,王振昌,李桂华,等.石吊兰素降压效应及其机制的实验研究[J].临床医学工程，2012,12(19):2120-2122.

[4] 董凤彩,太史丽丽,祁鹏,等.石吊兰制剂治疗颈淋巴结核临床体会[J].中国现代药物应用,2009,3(4):154-155.

[5] 李承佳.侗药石吊兰治疗慢性支气管炎52例临床观察[J].中国民族医药杂志，2004(1):36.

[6] 先惠,王爱平.中药材中重金属污染现状以及防治措施[J].微量元素与健康研究，2013，30(4):24-25.

[7] 闫清华,杨理,杨利娟.微波消解ICP-AES检测6种清热解毒类中草药中14种常微量元素[J].药物分析杂志,2011,31(7):1393-1396.

Assay of Eleventrace Metal Elements inLysionotusPauciflorusMaximby ICP-AES Method*

ZHANGHai1,2,CHENZhen-e1,2,CHENGuo-jiang1

(1 School of Chemistry and Chemical Engineering, Zunyi Normal College, Guizhou Zunyi 563002；2 Qianbei Featured Resources Applied Research Laboratory, Guizhou Zunyi 563002, China)

To determine eleventrace metal elements(Cd, Cu, Ni, Pb, Mn, Hg, Zn, As, Fe, Cr and Ca) inLysionotusPauciflorusMaxim, a method for determination of the content of trace metals inLysionotusPauciflorusMaximwas established.Samples ofLysionotusPauciflorusMaximwere digested with a mixture acid of HNO3and HClO4, trace metal elements were determined by ICP-AES method.Results showed that this test method had a good linear relationship, the relative standard deviation of precision was 0.8%～3.6% and the element recovery of standard addition was 96.2%～102.4%.The results also showed thatLysionotusPauciflorusMaximcontained many kinds of trace metal elements required in the human body, but the content of Hg and As was higher than that of the national limit standard.The results helped us to know the kinds of trace metal elements in GuizhouLysionotusPauciflorusMaximand to control harmful elements contents, and provide a reference for deeply researchLysionotusPauciflorusMaxim.

LysionotusPauciflorusMaxim；wet digestion；inductively coupled plasma atomic emission spectrometry；trace metal element

贵州省教育厅产学研基地项目(黔教合KY字[2013]128)。

张海(1976-)，男，副教授，博士，主要从事天然产物开发与应用。

R281.4

A

1001-9677(2016)019-0138-03