酸枣仁中5种重金属及有害元素含量的测定

郭璞

摘 要：目的：建立电感耦合等离子体质谱法测定酸枣仁中铅（Pb）、砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）、铜（Cu）5种重金属及有害元素含量的方法。方法：样品采用微波消解，以209Bi、72Ge、115In为内标，通过电感耦合等离子体质谱仪测定。结果：Pb、As、Cd、Cu、Hg分别在0～20 ng·mL-1、0～20 ng·mL-1、0～10 ng·mL-1、0～200 ng·mL-1、0～5 ng·mL-1线性关系良好（r≥0.999 5）；各元素检测限为0.02 mg·kg-1、0.002 mg·kg-1、0.001 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.05 mg·kg-1，定量限为0.07 mg·kg-1、0.006 mg·kg-1、0.003 mg·kg-1、0.07 mg·kg-1、0.17 mg·kg-1，RSD为1.8%～2.2%；Pb、As、Cd、Cu、Hg的回收率分别为80.6%、83.1%、82.2%、81.1%和85.9%。结论：该方法操作简单、结果准确，可用于同时测定酸枣仁中5种重金属及有害元素含量。

关键词：酸枣仁；电感耦合等离子体质谱；重金属及有害元素

Determination of Five Heave Metal and Hazard Elements in Semen Ziziphi Spinosae

GUO Pu

（Yuncheng Comprehensive Inspection and Testing Center， Yuncheng 044000， China）

Abstract： Objective： To establish an inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS） method for the determination of five heavy metals and harmful elements in semen ziziphi spinosae， namely， lead （Pb）， arsenic （As）， cadmium （Cd）， mercury （Hg） and copper （Cu）. Method： The samples were analyzed by microwave digestion and determined by ICP-MS with 209Bi， 72Ge and 115In as internal standards. Result： The linearity was good （r≥0.999 5） in the concentration ranges of 0～20 ng·mL-1， 0～20 ng·mL-1， 0～10 ng·mL-1， 0～200 ng·mL-1 and 0～5 ng·mL-1 for Pb， As， Cd， Cu and Hg， respectively. The limits of detection for each element were 0.02 mg·kg-1， 0.002 mg·kg-1， 0.001 mg·kg-1， 0.02 mg·kg-1， 0.05 mg·kg-1， and the limits of quantification were 0.07 mg·kg-1， 0.006 mg·kg-1， 0.003 mg·kg-1， 0.07 mg·kg-1， 0.17 mg·kg-1， and the RSD ranged from 1.8% to 2.2%. Pb， As， Cd， Cu and Hg recoveries were 80.6%， 83.1%， 82.2%， 81.1% and 85.9%， respectively. Conclusion： The method is simple， accurate and can be used for the simultaneous determination of five heavy metals and harmful elements in semen ziziphi spinosae.

Keywords： semen ziziphi spinosae; inductively coupled plasma mass spectrometry; heave metal and hazard elements

酸枣仁为鼠李科植物酸枣的干燥成熟种子，作為药食同源物质，具有养心补肝、宁心安神、敛汗、生津功效，可用于治疗虚烦不眠、惊悸多梦、体虚多汗和津伤口渴[1]。酸枣仁多来源于野生，近年来其野生环境受到了污染和破坏，以致其出现了重金属及有害元素含量超标现象，不仅影响其药用价值，对人体健康造成危害，还严重影响其在国际市场的发展[2]。

本试验采用电感耦合等离子体质谱法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）对酸枣仁中重金属及有害元素进行了测定[3-12]，并对方法的精密度、检测限进行了确认，为酸枣仁及相关衍生产品的市场评价以及合理开发与利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酸枣仁采购于药材市场，共计10批，产地为河北、山西、陕西，经鉴定均符合2020年版《中国药典》相关项下要求。

硝酸、过氧化氢，均为优级纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；超纯水，电阻率≥18.2 M?；ICP-MS调谐液（Be为10 ng·mL-1，Co和Mn为5 ng·mL-1，Bi、Ce和In为2 ng·mL-1，含1%硝酸），岛津仪器有限公司；Pb、Cu、As、Cd、Hg标准储备液（1 000 μg·mL-1），坛墨质检科技股份有限公司；金（Au）、铋（Bi）、锗（Ge）、铟（In）标准溶液（1 000 μg·mL-1），上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

ICP-MS-2030型电感耦合等离子体质谱仪，岛津仪器有限公司；MARS 6型微波消解仪，培安科技（北京）有限公司；arium超纯水系统，赛多利斯；EX125DZH十万分之一电子天平，奥豪斯仪器（上海）有限公司；0.45 μm微孔滤膜，天津津腾科技有限公司；高纯氩气、高纯氦气。

1.3 方法

1.3.1 溶液制备

内标溶液：精密量取Ge、Bi、In标准溶液适量，加1%硝酸溶液（含200 ng·mL-1 Au）稀释成1 μg·mL-1的混合溶液，即为内标溶液。

Pb、As、Cd、Cu標准系列溶液：精确移取适量Pb、As、Cd、Cu标准储备液，用5%硝酸溶液稀释成Pb、As浓度为0 ng·mL-1、1 ng·mL-1、2 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1和20 ng·mL-1，Cd浓度为0 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、2.0 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1和10.0 ng·mL-1，Cu浓度为0 ng·mL-1、10 ng·mL-1、20 ng·mL-1、50 ng·mL-1、100 ng·mL-1和200 ng·mL-1的标准系列溶液。

Hg标准系列溶液：精确移取适量汞标准溶液并加入适量金溶液用5% HNO3稀释成浓度为0 ng·mL-1、0.2 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、2.0 ng·mL-1和5.0 ng·mL-1的标准系列溶液，汞标准溶液临用现配。

1.3.2 样品处理

准确称取约0.500 g样品（经60 ℃干燥至恒重的粉末）于聚四氟乙烯微波消解管中，用少量水润湿，加入6 mL硝酸和2 mL过氧化氢（如反应剧烈，放置至反应停止），然后密闭消解罐，放入微波消解仪中15 min升温到115 ℃，恒温5 min，10 min升温到185 ℃，恒温25 min。微波消解结束、冷却后转移至50 mL容量瓶中，加入1 000 μg·mL-1金溶液50 μL，用水定容至50 mL（金元素最终浓度1 μg·mL-1），同时做空白试验。如有少量沉淀或颗粒，离心取上清液或过0.45 μm滤膜待测。

1.3.3 仪器与测试条件

仪器条件见表1，元素和质量数登记见表2。在氦气碰撞模式下测定，可以消除可能的多原子离子干扰，重复测定3次。测定时选取的同位素为208Pb、75As、114Cd、202Hg和63Cu，其中208Pb、202Hg以209Bi作为内标，63Cu、75As以72Ge作为内标，114Cd以115In作为内标。

2 结果与分析

2.1 线性考察

取“1.3.1”项下配制好的系列浓度标准溶液进样测定，以相应的浓度为横坐标，以测得的相应信号作为纵坐标，用最小二乘法进行线性回归，得到各元素的标准曲线和相关系数，结果见表3。

2.2 检测限和定量限测定

取空白样品连续进样11次，检测限按照LOD=3.3 δ/S计算，定量限按照LOD=10 δ/S计算（δ：测定空白值的标准偏差；S：标准曲线的斜率）。得Pb、Cu、As、Cd、Hg的检测限分别为0.02 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.002 mg·kg-1、0.001 mg·kg-1和0.05 mg·kg-1，定量限分别为0.07 mg·kg-1、0.07 mg·kg-1、0.006 mg·kg-1、0.003 mg·kg-1和0.17 mg·kg-1。

2.3 精密度测定

取3种不同浓度的酸枣仁样品，每种浓度分别制备至少3份供试品溶液进行测定，用至少9份样品的测定结果进行评价，计算每个元素的RSD，考察其重复性。结果测得Pb、As、Cd、Cu、Hg各元素重复性RSD分别为1.8%、1.9%、2.1%、2.2%、1.3%。由不同日期、不同分析人员进行日间精密度测定，得Pb、As、Cd、Cu、Hg各元素的RSD值分别为2.1%、1.6%、2.1%、1.8%、1.9%，满足验证要求。精密度试验结果见表4。

2.4 回收率测定

取已测定的样品9份，精密加入高（0.3 mg·kg-1）、中（0.2 mg·kg-1）、低（0.1 mg·kg-1）3个不同元素浓度的混合标准品溶液（每种浓度分别制备3份供试品溶液进行测定），进样测定，用实测值与供试品中含有量之差，除以加入对照品量计算回收率。由表5可知，Pb、As、Cd、Cu、Hg各元素的平均回收率分别为80.6%、83.1%、82.2%、81.1%和85.9%，RSD≤3.6%，符合分析要求。

2.5 样品测定

取样品YP1～YP10，精密称定固体样品0.5 g，各3份，按“1.3.2”项下方法制备供试品溶液，再按“1.3.3”项下试验条件进样测定，记录仪器信号强度，采用标准曲线计算样品中各元素含量，结果见表6。5种重金属及有害元素含量趋势为Cu＞Pb＞As＞Cd＞Hg，5种重金属及有害元素含量均在2020年版《中华人民共和国药典》限量规定（其中Pb≤5 mg·kg-1、As≤2 mg·kg-1、Cd≤1 mg·kg-1、Cu≤20 mg·kg-1、Hg≤0.2 mg·kg-1）内。参照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》（WM/T 2—2004）规定（Cu≤20.0 mg·kg-1、As≤2.0 mg·kg-1、Cd≤0.3 mg·kg-1、Hg≤0.2 mg·kg-1、Pb≤5.0 mg·kg-1）及《中医药-中药材重金属限量》（ISO 18664：2015）对中药材重金属元素的限值规定（Pb≤10.0 mg·kg-1、As≤4.0 mg·kg-1、Hg≤3.0 mg·kg-1、Cd≤2.0 mg·kg-1）[13]，酸枣仁样品的Pb、Cd、As、Hg、Cu元素含量均未超标。

3 结论

本文采用硝酸和过氧化氢硝化并通过微波消解处理样品，以ICP-MS法同时测定酸枣仁中砷、汞、铜、铅、镉5种重金属及有害元素的含量，通过标准曲线、检出限、精密度等对该方法进行考察。结果表明，该方法可用于酸枣仁中Pb、As、Cd、Hg、Cu 5种重金属及有害元素的检測，为酸枣仁及其制品中重金属及有害元素分析方法的建立与评估提供了参考。从测定结果可以看出Pb、As、Cd、Cu、Hg均未超标，说明目前我国酸枣仁主产区还未受到重金属的污染。

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