ICP-MS法測定10個產(chǎn)地葛根中6種重金屬

鐘凌云，潘亮亮，馬冰潔，哈力瑪，龔千鋒

(江西中醫(yī)藥大學藥學院，江西南昌 330004)

中藥中重金屬元素的研究在最近幾年發(fā)展迅猛，其研究已引起了國內(nèi)外廣大學者的高度重視，并已取得了較豐富的科研成果，部分成果對于指導(dǎo)中醫(yī)臨床合理用藥和保障中藥的安全有效應(yīng)用等，具有重要的啟示意義。中藥中重金屬含有量的多少可以使得重金屬在臨床上表現(xiàn)出對人體有害或有益兩種截然不同的作用，因此控制中藥飲片中重金屬的量對在中藥現(xiàn)代化背景下控制中藥飲片質(zhì)量有著重要意義［1］。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法 (ICP-MS)是上世紀八十年代發(fā)展起來的分析技術(shù)，目前我國農(nóng)業(yè)行業(yè)領(lǐng)域中，對于重金屬測定的標準方法主要采用國標規(guī)定的原子吸收法和原子熒光法等［2-3］。而電感耦合等離子體質(zhì)譜法作為一種新的重金屬檢測方法，具有靈敏度高、準確性好、精密度高、檢出限低、線性范圍寬、易于同時進行多元素分析等優(yōu)點，備受分析工作者的關(guān)注［4］。本課題采用ICPMS法進行不同產(chǎn)地葛根飲片中重金屬的測定，一方面建立葛根飲片中重金屬方便準確的檢測方法，另一方面也為初步確定葛根飲片中重金屬的安全、合理的含有量范圍奠定基礎(chǔ)，為企業(yè)生產(chǎn)和臨床用藥提供指導(dǎo)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 Varian 820-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (美國瓦里安公司)，配置碰撞/反應(yīng)接口及ICPMSExpert工作站;ETHOSE微波消解儀 (意大利Milestone公司);AFS-230原子熒光光譜儀;EMilli QE超純水器 (美國Millipore公司);塑料量瓶，洗凈后裝滿硝酸備用。

1.2 試藥 硝酸 (超級純，德國Merck)，氯化鈉 (優(yōu)級純)，雙氧水 (優(yōu)級純)，超純水，As、Cr、Ni、Cd、Pb、Hg 標準貯備液 (1000 mg/L，國家標準物質(zhì)中心)，用HNO3(1+49)逐級稀釋，得到As、Cr、Ni、Cd、Pb、Hg標準工作溶液系列為 2.0、5.0、10.0、20.0、50.0 μg/L。內(nèi)標溶液:Ge(1000 mg/L，國家標準物質(zhì)中心)標準貯備液，用HNO3(1+49)逐級稀釋配制成5 μg/L工作溶液。調(diào)諧溶液:將調(diào)諧溶液貯備液(含 Be、Mg、Co、Ce、Ba、Pb、I n、T1 等元素，100 mg/L，美國瓦里安公司)，用HNO3(1+49)配制成5 μg/g工作溶液。

葛根分別購置于安徽亳州中藥材專業(yè)市場，廣西玉林中藥材專業(yè)市場，河南安徽玉偉藥業(yè)，湖南懷化靖州藥材批發(fā)市場，河北御源堂，浙江浙西土特產(chǎn)有限公司，四川荷花池中藥材專業(yè)市場，貴州凱里中藥材批發(fā)市場，江西樟樹中藥材批發(fā)市場，湖北荊州藥材市場。經(jīng)我校范催生教授鑒定為豆科葛屬多年生落葉藤本植物野葛Pueraria lobata(wil-Id.)Ohwi的干燥根。

2 試驗方法和結(jié)果

2.1 樣品制備 準確稱取各樣品0.5 g(精確到0.0001g)于聚四氟乙烯 (PTFE)微波消解內(nèi)罐中，加7 mL HNO3和1 mL H2O2，搖勻，安裝好消解罐，放入微波消解儀中，設(shè)置消解程序為10 min內(nèi)由室溫上升到180℃，再恒溫消解10 min，待消解完全后自然冷卻至40℃以下;取出消解內(nèi)罐，在電熱板上蒸干，用硝酸 (1+49)將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL量瓶中定容，待測。試劑空白按照同樣的方法處理［5］。

2.2 重金屬測定

2.2.1 微波消解條件的選擇［6］微波消解法與傳統(tǒng)的干法灰化和濕法消化法相比，具有溶樣時間短、試劑用量少，空白值低、元素損失少等優(yōu)點。本實驗選擇硝酸-雙氧水作為消解體系，并對微波消解條件進行了優(yōu)化。在該消解條件下，可以很好地破壞樣品中的有機物，使樣品徹底消解。

2.2.2 分析元素的工作曲線及檢出限 在選定的測定參數(shù)下，將所配制的 As、Cr、Ni、Cd、Pb、Hg元素混合標準系列溶液用ICP-MS法測定各元素強度，繪制標準曲線，得出其線性回歸方程。結(jié)果見表1。由表1可見，各測定元素的相關(guān)系數(shù)均大于0.9996。

表1 各元素標準曲線Tab 1 Standard curve of elements

2.2.3 重復(fù)性試驗 取湖南20120826葛根樣品0.2 g，按“2.1”項方法操作，平行5份，測定，計算，RSD為7.1%～9.6%。

2.2.4 精密度試驗 稱取 As、Cr、Ni、Cd、Pb、Hg標準貯備液，按實驗方法配制后進行測定，計算As、Cr、Ni、Cd、Pb、Hg各元素測定結(jié)果的相對標準偏差RSD，結(jié)果見表2。

2.2.5 加樣回收率試驗 選取湖南20120826葛根樣品進行加樣回收試驗［7］，根據(jù)上述樣品測定所測得的各元素的含有量數(shù)值，用這些數(shù)值的80%、100%、120%作為對照品添加量，精密加入相應(yīng)的對照品，照“2.1”項下方法進行樣品消解處理，依據(jù)測定值與加入對照品的量計算加樣回收率并計算平均回收率。結(jié)果見表2。

表2 各元素精密度及加樣回收率Tab.2 Results of precision and recovery rate

2.2.6 樣品測定 按上述方法測定，不同產(chǎn)地、批次的樣品中所含重金屬的量見表3。

表3 不同產(chǎn)地葛根中重金屬的測定結(jié)果Tab.3 Contents of heavy metals in Pueraria from different habitats

結(jié)果表明，不同產(chǎn)地、不同批次的葛根中Cr、Pb、Ni含有量差別較大，As、Hg、Cd含有量差別不大;Cr平均含有量最高，Hg平均含有量最低;Pb、As和重金屬總量各樣品均符合藥典要求，Cd含有量除江西、湖南和浙江3個樣品，Hg含有量除湖北1個樣品外均符合藥典要求。

Cr含有量最高為江西產(chǎn)葛根 (1號)，最低為貴州 (9號)和河南 (18號)，均小于0.1 mg/kg;Ni含有量浙江產(chǎn)葛根 (11號)最高，貴州產(chǎn)葛根(9、10號)最低;As含有量湖北產(chǎn)葛根 (19號)最高，廣西 (6號)、安徽 (8號)和貴州 (9號)產(chǎn)葛根最低;Cd含有量江西產(chǎn)葛根 (2號)最高，廣西 (6號)、安徽 (8號)和貴州 (9號)產(chǎn)葛根最低;Pb含有量江西產(chǎn)葛根 (1號)最高，貴州產(chǎn)葛根 (9號)最低;Hg含有量湖北產(chǎn)葛根(20號)最高，廣西產(chǎn)葛根 (5號)最低。

不同產(chǎn)地、不同批次葛根中，江西產(chǎn)葛根 (1號)重金屬總量最高，貴州產(chǎn)葛根 (9號)重金屬總量最低。

3 討論與小結(jié)

中藥材中重金屬的來源主要包括:中藥生長的環(huán)境條件，如土壤、空氣、水和農(nóng)藥化肥的使用的影響;工業(yè)“三廢”對中藥材造成的直接和間接污染等;植物本身具有的遺傳特性，如主動吸收功能，以及對重金屬元素的富集能力等，都與重金屬產(chǎn)生和含有量有關(guān);中藥材在采收運輸，以及飲片加工和制劑過程中所受到的污染，也易造成重金屬污染。中藥材和中藥飲片在多個環(huán)節(jié)可能受到的污染，使對藥材和飲片的重金屬控制顯得尤為重要［8］。重金屬元素中，鉛、砷、汞、銅、鎘等元素被公認對人體有嚴重的毒害作用［9］， 《中國藥典》2005年版曾采用重金屬檢查法來控制藥材重金屬的最高限量，但對于各重金屬的量沒有明確規(guī)定;《中國藥典》2010年版采用ICP-MS技術(shù)，測定了枸杞子、山楂、人參、黨參等用藥時間長及兒童常用品種中砷、汞、鉛、鎘、銅5種重金屬的量，并規(guī)定了重金屬的最高限量，其中要求Pb≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg，Cu≤20.0 mg/kg，As≤2.0 mg/kg，重金屬總量要求≤20 mg/kg［10］。

本實驗采用《中國藥典》2010年版規(guī)定的ICP-MS法測定了不同產(chǎn)地和批次葛根樣品中的Cr、Pb、Ni、As、Hg、Cd等重金屬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地和批次葛根中，Pb全部符合藥典要求;Cd除江西 (2號)、湖南 (3號)和浙江 (12號)產(chǎn)葛根超標外其余均符合藥典要求;Hg除湖北產(chǎn)葛根(20號)超標外其余符合藥典要求;As全部符合藥典要求;而各樣品葛根中重金屬總量均符合《中國藥典》要求，建議以上重金屬超標的葛根藥材產(chǎn)地在葛根種植時對種植土壤進行重金屬含有量監(jiān)控，以保證葛根藥材的重金屬含有量均在藥典要求范圍以內(nèi)。此外，實驗測定的Ni和Cr量在藥典中未見明確規(guī)定。通過實驗研究，建議對于葛根藥材，規(guī)定其重金屬含有量限量為:Cr≤10 mg/kg，Pb≤5 mg/kg，Ni≤5 mg/kg，As≤2 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg。

本實驗建立了采用硝酸-過氧化氫體系微波消解樣品，ICP-MS法測定葛根中的鉻、鎳、砷、鎘、鉛、汞6種重金屬元素的定量測定方法［11-12］。方法的精密度滿足痕量分析的要求，并用國家標準物質(zhì)驗證了方法的準確度。該法測定中藥材重金屬既具有操作簡單、快速，測定結(jié)果可靠的特點，又克服了常規(guī)溶樣方法帶來的污染影響，符合環(huán)保要求［13］。

課題對不同產(chǎn)地、不同批次的20個樣品中6種重金屬含有量進行了比較，既可為初步確定葛根重金屬限量提供參考，為飲片生產(chǎn)和臨床安全用藥提供依據(jù)，又對葛根種植、產(chǎn)地加工及藥材收購具有指導(dǎo)意義，從源頭上確?？刂聘鸶幉暮惋嬈|(zhì)量。

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