ICP-MS法测定菲牛蛭中的5种重金属及有害元素

张元杰 周 兰 来国防云南省食品药品监督检验研究院，云南 昆明 650011



ICP-MS法测定菲牛蛭中的5种重金属及有害元素

张元杰 周 兰 来国防*
云南省食品药品监督检验研究院，云南 昆明 650011

目的：建立菲牛蛭中铜、砷、镉、汞、铅5种重金属及有害元素的测定方法。方法：试样经微波消解后，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)，以内标法测定。结果：5种待测元素在测定范围内线性关系良好(r≥0.9999)，仪器检出限均低于0.003 mg/kg，平均回收率为90.1%～98.6%，RSD为2.7%～7.3%(n=9)。结论：该法灵敏、准确、高效，可用于菲牛蛭中5种重金属及有害元素的测定。

电感耦合等离子体质谱；菲牛蛭；重金属及有害元素

菲牛蛭，别名“金边蚂蟥”，收载于《广西壮族自治区壮药质量标准》及《云南省中药材标准》，是医蛭科动物菲牛蛭PoecilobdellamanillensisLesson的干燥全体[1-2]。壮医理论认为，菲牛蛭具有调龙路、散瘀肿的作用，可用于京瑟(闭经)、呗农(痈疮)、麻邦(中风)、扭像(扭挫伤)等的治疗。现代药理学研究表明[3-7]，菲牛蛭具有抗血小板聚集、抑制血栓形成、降血脂等药理作用，其抗凝血酶活性显著强于《中国药典》水蛭资源之一的宽体金线蛭。张卫等[8]通过本草文献的梳理及研究，认为菲牛蛭符合传统中医使用的水蛭特性，且资源相对丰富，应作为药用水蛭品种加以利用。

重金属元素易与动物的蛋白质、多肽等成分结合、易随食物链逐级传递等特点，使得动物药中重金属及有害元素残留情况高于植物药[9]。菲牛蛭作为药材，仅收载于广西及云南的地方药材标准，且无重金属及有害元素控制指标，潜在风险较高。因此，实验建立了电感耦合等离子体质谱法，用于测定菲牛蛭药材中的5种有害元素，为该品种的安全性评价提供参考。

1 仪器与材料

1.1 仪器 Agilent 7700x电感耦合等离子体质谱仪(美国Agilent公司)；ETHOS One微波消解仪(意大利Milestone公司)；BP-211D电子天平(德国Sartorius公司)；UP ulupure超纯水制造系统(成都超纯科技有限公司)。

1.2 材料 铅单元素标准溶液(1000μg/mL，GBW08619-16012)，镉单元素标准溶液(1000μg/mL，GBW08612-16011)，砷单元素标准溶液(1000μg/mL，GBW08611-15105)，汞单元素标准溶液(1000μg/mL，GBW08617-16011)，铜单元素标准溶液(1000μg/mL，GBW08615-15112)均购自中国计量科学研究院；杨树叶成分分析标准物质(GBW07604(GSV-3)，国家标准物质研究中心)；多元素内标混合标准溶液(100mg/L，批号：5188-6525，美国Agilent公司，)；调谐溶液(1μg/L，批号：5185-5959，美国 Agilent公司)；硝酸(65-70%，美国Fisher公司，Optima)；实验用水均为超纯水。

5批样品分别收集于云南、广西(详见表8)，经云南省食品药品监督检验研究院来国防主任药师鉴定为医蛭科动物菲牛蛭PoecilobdellamanillensisLesson。

2 方法与结果

2.1 测定条件 正向功率：1.55kW，采样深度：10.0mm，He碰撞气流量：4.0L/min，载气流量：0.9L/min，蠕动泵转速：0.1rps，测量点数/峰：3，重复次数：3次。各元素采集参数见表1。

表1 各元素采集参数

2.2 溶液制备

2.2.1 标准品贮备溶液的制备 分别精密量取铅、砷、镉、汞、铜单元素标准溶液适量，用5%硝酸溶液稀释制成每lmL分别含铅、砷、镉、汞、铜为lμg、1μg、μg、lμg、10μg的溶液，即得。

2.2.2 标准品溶液的制备 分别精密量取铅、砷、镉、铜标准品贮备液适量，用5%硝酸溶液稀释制成每lmL含铅、砷0、1、5、10、20、50ng；含镉0、0.5、2.5、5、10、20ng；含铜0、50、100、150、200、500ng的系列浓度混合标准溶液。另精密量取汞标准品贮备液适量，用5%硝酸溶液稀释制成每lmL分别含汞0、0.2、0.5、1、2、5ng的系列标准溶液。

2.2.3 内标溶液的制备 精密量取多元素内标混合标准溶液适量，用5%硝酸溶液稀释制成每lmL含锗、铟、铋各lμg的溶液，即得。

2.2.4 供试品溶液的制备 取本品粗粉约0.5g，置微波消解罐中，加硝酸10mL，密闭并按表2所列参数进行消解。消解完全后，消解液冷却至60℃以下，取出消解罐，放冷，将消解液转入50mL量瓶中，用少量水洗涤消解罐3次，洗涤液合并于量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，即得。

表2 微波消解仪工作参数

2.3 方法学考察

2.3.1 标准曲线的制备 依次将仪器的样品管插入各个浓度的标准品溶液中，内标管同时在线加入内标溶液，按“2.1”项下条件进行测定，以待测元素与内标响应值的比值为纵坐标Y，浓度(ng·mL-1)为横坐标X，绘制标准曲线。5种待测元素的标准曲线相关系数均在0.9999以上，线性关系良好(详见表3)。

表3 标准曲线及线性范围

2.3.2 仪器检出限 连续测定5%硝酸溶液11次，以响应值的3倍标准偏差所对应的浓度值，计算铅、镉、砷、汞、铜的仪器检出限分别为：0.002853，0.000181，0.001365，0.000434，0.001621mg/kg，仪器灵敏度满足分析要求。

2.3.3 精密度 取每1mL含铅5ng、镉2.5ng、砷5ng、铜100ng的混合标准溶液及每1ml含汞0.5ng的标准溶液，分别按“2.1”项下条件连续测定6次，计算铅、镉、砷、汞、铜测定结果的RSD(n=6)分别为0.3%，0.7%，0.8%，1.1%，1.0%，精密度良好。

2.3.4 重复性 取供试品(编号为1号)粗粉约0.5g，共6份，分别按“2.2.4”项下方法制备供试品溶液，按“2.1”项下条件进行测定，计算各元素含量。结果铅、镉、砷、汞、铜含量的平均值分别为0.379、0.144、0.217、0.029、12.959mg/kg，RSD(n=6)分别为7.4%，2.3%，3.0%，3.0%，1.2%。详见表4。

表4 重复性

2.3.5 质控物质验证 取杨树叶成分分析标准物质0.5007g，按“2.2”项下方法制备供试品溶液，按“2.1”项下条件进行测定，各元素测定结果均在与参考范围内，结果见表6。

表6 杨树叶成分分析标准物质测定结果

2.3.6 加标回收试验 取前述重复性试验所用样品粗粉(编号为1号)共9份，每份约0.5g，精密称定，置消解罐中，按低、中、高3水平，分别加入每1mL含铅0.4μg、镉0.15μg、砷0.2μg、铜13μg的混合标准溶液及每1mL含0.08μg的汞标准溶液，每水平3份，加硝酸10mL，按“2.2.4”项下条件消解，按“2.1”项下条件进行测定，计算加标回收率及RSD%。结果表明，各元素的平均回收率在90.1%～98.6%之间，RSD(n=9)在2.7%～7.3%之间，符合痕量分析要求(见表7)。

表7 加标回收试验

2.4 样品测定 取供试品粗粉约0.5g，精密称定，按“2.2.4”项下方法制备供试品溶液，按“2.1”项下条件进行测定，计算各元素含量，结果见表8。

表8 样品测定结果 /mg/kg

3 讨论

相对于湿法、干法等传统样品消解方法，微波消解法操作简单、高效、酸用量少、不易污染，在元素分析中已得到广泛应用[10]。笔者选择微波消解作为前处理方法，分别考察了硝酸、硝酸-过氧化氢(4∶1)、硝酸-过氧化氢(5∶1)等不同消解体系。结果发现以硝酸作为消解介质，最高消解温度200℃即可完全消解试样。

以2015年版《中国药典》中水蛭品种“铅不得过10mg/kg，镉不得过1mg/kg，砷不得过5mg/kg，汞不得过1mg/kg”的限度为参考，所测5批菲牛蛭样品铅、镉、砷、汞含量均在限度以内，安全风险相对较低。

2015年版《中国药典》中水蛭品种并未规定铜的限度。王文祎等[11]研究显示，水蛭药材的铜含量总体随着养殖时间的延长而增加，而日常投喂饵料的污染和土壤环境是水蛭体内铜元素积累的主要来源。铜是人体必须元素之一，但过量亦有害，考虑到人工养殖是菲牛蛭资源的重要来源，应对菲牛蛭药材中的铜加以控制。以2015年版《中国药典》中牡蛎等品种“铜不得过20mg/kg”的限度为参考，所测5批菲牛蛭样品铜含量均在限度以内，但若高于限度值的50%，应在养殖及加工过程中予以重视。

[1]广西壮族自治区食品药品管理局．广西壮药质量标准(第二卷)[M].广西: 广西科学技术出版社，2011:238-240.

[2]云YNZYC-0357-2013.菲牛蛭药材标准[S].云南: 云南省食品药品监督管理局，2013.

[3]潘雪，严亚萍，林亚明．菲牛蛭近20年的研究进展[J]．中西医结合研究，2015，7(4)：216-218.

[4]黎渊弘,黎肇炎．我国菲牛蛭的研究概况[J]．时珍国医国药，2008，19(11)：2716-2718.

[5]冯旭，孔维军，杨美华，等.菲牛蛭的药理作用及其机制研究进展[J]．中南药学，2013，11(10)：750-753.

[6]丁月珠，段天璇，单宇，等. 宽体金线蛭与菲牛蛭抗凝血酶活性及抗凝机制比较研究[J]．中国药师，2016，19(9)：1621-1624.

[7]国家药典委员会．中华人民共和国药典(一部)[M].北京: 中国医药科技出版社，2015:83-84．

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[10]刘玲，王思琪，贺怡欣，等. 微波技术在分析中样品消解与萃取的应用进展[J]．广东化工，2016，43(22)：118-119.

[11]王文祎，杨瑶珺，李梦，等.养殖环境对水蛭药材中铜含量的影响[J]．中国药房，2015，26(34)：4890-4893.

更 正 证 明

我刊2017年4月下半月刊(总第301期)第131至134页发表的《PDCA循环法在中药饮片处方质量中的应用》一文，作者单位应为：

梁平1，2陈艳芬1*

1. 广东药科大学中药学院，广东 广州 510006；

2. 广东省阳江市中医医院，广东 阳江 529500

特此更正。

《中国民族民间医药》杂志社

编辑部

2017年6月17日

Determination of Five Heavy Metal and Deleterious Elements inPoecilobdellamanillensisby Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

ZHANG Yuanjie ZHOU Lan LAI Guofang*

Yunnan Institute for Food and Drug Control，Kunming 650011，China

Objective To establish a method for quantitative determination of five heavy metal and deleterious elements inPoecilobdellamanillensisincluding Cu, As, Cd, Hg and Pb. Methods Five elements were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS)with internal standard method using microwave digestion for sample preparation. Results All calibration curves showed good linearity within test ranges (r≥0.9999). The detection limits were lower than 0.003 mg/kg. The recoveries were from 90.1% to 98.6%. TheRSDwere between 2.7% and 7.3% (n=9). Conclusion The method was sensitive, accurate and efficient for quantitative determination of five heavy metal and deleterious elements in Poecilobdella manillensis.

Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry;Poecilobdellamanillensis; Heavy Metal and Deleterious Element

张元杰(1984-)，男，汉族，硕士研究生，主管药师，研究方向为药品检验及质量标准研究。E-mail:yx8996@163.com

来国防(1973-)，男，汉族，博士研究生，主任药师，研究方向为中药民族药质量控制及标准研究。E-mail：1547592470@qq.com

R284.1

A

1007-8517(2017)12-0014-04

2017-04-13 编辑：梁志庆)