ICP-MS法同時(shí)測(cè)定感冒清熱顆粒中14種常見金屬元素的含量Δ

周偉娥，謝巍，楊立佼，蔣受軍（.廣西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，南寧 530299；2.玉林食品藥品檢驗(yàn)所，廣西 玉林 537000）

感冒清熱顆粒屬于經(jīng)典的中成藥方，主要成分包括荊芥穗、葛根和桔梗等，具有疏風(fēng)散寒、解表清熱的功效，臨床上主要用于風(fēng)寒感冒和頭痛發(fā)熱等[1]。微量元素和重金屬能夠影響人體中藥物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、分布、代謝和排泄，在中成藥中的作用不容忽視[2-3]。近年來，重金屬殘留造成中成藥不良反應(yīng)的報(bào)道逐漸增多，我國(guó)逐漸加大了對(duì)中藥或中成藥中微量成分和重金屬的關(guān)注[4-5]。美國(guó)等對(duì)進(jìn)出口中藥或中成藥的重金屬都有相關(guān)規(guī)定[6-7]。截止目前，2010年版《中國(guó)藥典》（一部）尚未對(duì)感冒清熱顆粒中金屬元素總含量進(jìn)行控制，但中藥或中成藥在生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售的過程中容易通過土壤、空氣和水受到重金屬離子的污染[8-9]。為了保證感冒清熱顆粒的質(zhì)量、療效，與國(guó)際接軌，我們需要全面控制感冒清熱顆粒中微量元素和重金屬等常見金屬元素的含量。本研究中，筆者首次建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法測(cè)定感冒清熱顆粒中14種金屬元素，本方法前處理簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高、重復(fù)性好，能夠?qū)崿F(xiàn)多離子的中成藥檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1 儀器

7500ce型ICP-MS儀（美國(guó)Agilent公司）；MARS X-press微波消解儀（美國(guó)CEM公司）；AB204-S型分析天平（瑞士Mettler-Toledo公司）；超純水處理系統(tǒng)（美國(guó)Millipore公司）。

1.2 藥品與試劑

感冒清熱顆粒（山東三九藥業(yè)有限公司，批號(hào):1406262；北京北衛(wèi)藥業(yè)有限責(zé)任公司，批號(hào):141005；北京市東升藥業(yè)有限責(zé)任公司，批號(hào):14480601；北京同仁堂科技發(fā)展股份有限公司，批號(hào):13111765、14111717、14111696），規(guī)格均為12 g/包，均購(gòu)于各零售藥店。鎂（Mg）、鈣（Ca）、鉻（Cr）、錳（Mn）、鐵（Fe）、鎳（Ni）、銅（Cu）、鋅（Zn）、砷（As）、硒（Se）、鎘（Cd）、銻（Sb）、鋇（Ba）、鉛（Pb）元素標(biāo)準(zhǔn)溶液均為1000μg/ml（國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心，編號(hào)為GSB G62017-90）；鋰（Li）、鈧（Sc）、鍺（Ge）、釔（Y）、銦（In）、鉍（Bi）、鋱（Tb）內(nèi)標(biāo)溶液（美國(guó)Agilent公司）；Li、Mg、Y、鈷（Co）、鈰（Ce）和鉈（Tl）調(diào)諧液（美國(guó)Agilent公司）；硝酸（優(yōu)級(jí)純，美國(guó)Fluka公司）；高氯酸（優(yōu)級(jí)純，北京化學(xué)試劑公司）；過氧化氫（優(yōu)級(jí)純，北京化學(xué)試劑公司）；硫酸（優(yōu)級(jí)純，北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司）；灌木枝葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，批號(hào):01036）。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

取適量Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液，用2%的稀硝酸溶液溶解后稀釋，配制24Mg、43Ca、55Mn、66Zn、137Ba混標(biāo)溶液，質(zhì)量濃度為10、50、100、150、200、250、300μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液；配制53Cr、57Fe、60Ni、63Cu、75As、82Se、121Sb、208Pb混標(biāo)溶液，質(zhì)量濃度為0.1、0.5、1、5、10、20、50μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液；配制111Cd質(zhì)量濃度為0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液。

1.4 微波消解法前處理方法

準(zhǔn)確稱量0.5 g（精確至0.0001 g）樣品于洗凈的聚四氟乙烯密閉消解罐中，加入10ml硝酸，在室溫下預(yù)消解0.5 h后，再加入5ml過氧化氫，微波消解，程序如下:在800 W下，8min內(nèi)升溫至120℃，維持10min后，在1400 W下，5min內(nèi)升溫至180℃，維持20min，消解完成后靜置于室溫中。待溫度降至室溫后取出消解罐，轉(zhuǎn)移樣品至聚酯塑料瓶中，用2%稀硝酸稀釋定質(zhì)量至25 g（精確至0.0001 g）后測(cè)定。

1.5 分析儀器的工作參數(shù)

聯(lián)機(jī)前用質(zhì)量濃度為1μg/L的Li、Mg、Y、Co、Ce、Ti調(diào)諧液對(duì)ICP-MS儀進(jìn)行調(diào)諧，以保證儀器的靈敏度和穩(wěn)定性。分析儀器的正常穩(wěn)定工作的射頻功率為1500 W，射頻電壓為1.67 V，霧化室溫度為2℃，載氣流速為0.85 L/min，補(bǔ)償氣流速為0.21 L/min，循環(huán)次數(shù)為3次，蠕動(dòng)泵提升速率為0.1 rps。

2 結(jié)果

2.1 方法的線性關(guān)系、檢出限

優(yōu)化儀器參數(shù)后，對(duì)系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液以及空白溶液（2%硝酸溶液）進(jìn)行檢測(cè)，采用在線內(nèi)標(biāo)法，內(nèi)標(biāo)分別為L(zhǎng)i、Sc、Ge、Y、In、Bi、Tb，以元素的質(zhì)量濃度（x，μg/L）為橫坐標(biāo)、峰面積（y）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到各元素的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)，并以空白溶液所產(chǎn)生的信號(hào)響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差（σ）的3倍所對(duì)應(yīng)的待測(cè)元素質(zhì)量濃度作為儀器的檢出限，結(jié)果詳見表1。

表1 線性方程、線性范圍和檢出限Tab 1 Linear equations，linear range and detection limit

2.2 方法準(zhǔn)確性試驗(yàn)

本試驗(yàn)采用灌木枝葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07603作為參考，評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確度。結(jié)果表明，測(cè)定值在參考數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，測(cè)定值與參考數(shù)據(jù)基本相符，說明該方法準(zhǔn)確、可靠，結(jié)果詳見表2。

2.3 精密度試驗(yàn)

取感冒清熱顆粒樣品（批號(hào):1406262）適量，按“1.4”項(xiàng)下微波消解法處理樣品，在相同的儀器條件下平行測(cè)定6次，測(cè)得各元素峰面積，計(jì)算6個(gè)樣品中各元素質(zhì)量濃度的平均值和精密度的RSD。結(jié)果，14種常見金屬元素的RSD為0.57%～1.58%，表明儀器精密度較好，符合分析方法的要求，詳見表3。

2.4 穩(wěn)定性試驗(yàn)

表2 灌木枝葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果（n＝6，μg/L）Tab 2 Results of bush branches and leaves of certified reference materials（n＝6，μg/L）

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果（n＝6）Tab 3 Results of precision tests（n＝6）

取樣品（批號(hào):1406262）約0.5 g，精密稱定，按“1.4”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，分別于放置0、2、4、8、24、48 h時(shí)測(cè)定樣品含量。結(jié)果，Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb的RSD分別為1.17%、1.12%、1.03%、1.86%、1.72%、1.05%、0.82%、1.22%、1.99%、1.19%、1.82%、1.43%、1.05%、2.33%，表明14種元素在48 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.5 重復(fù)性試驗(yàn)

取樣品（批號(hào):1406262）約0.5 g，精密稱定，按“1.4”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，平行試驗(yàn)6份。結(jié)果，Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb 的 RSD 分別為 0.96%、0.52%、1.23%、0.68%、1.45%、1.92%、1.24%、1.65%、1.12%、0.86%、1.87%、1.69%、1.77%、1.89%，表明本方法重復(fù)性較好。

2.6 加樣回收率試驗(yàn)

取感冒清熱顆粒（批號(hào):1406262）適量，共6份，樣品前處理按“1.4”中的步驟操作，測(cè)得6個(gè)樣品峰面積后，計(jì)算各測(cè)定元素含量的加樣回收率和精密度。結(jié)果，各元素加樣回收率均在80.57%～104.2%之間，方法回收率良好，各元素的RSD在0.34%～2.71%之間，符合分析要求，詳見表4。

2.7 樣品中各元素含量測(cè)定

表4 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果（n＝6）Tab 4 Result of recovery tests（n＝6）

取6批次樣品，按“1.4”項(xiàng)下方法進(jìn)行前處理后檢測(cè)，每個(gè)樣品平行3份，采用平均值表示，測(cè)定樣品中各元素的含量。結(jié)果，43Ca的含量最高，24Mg、55Mn、137Ba次之，實(shí)際樣品中各元素的含量測(cè)定值詳見表5。

3 討論

3.1 內(nèi)標(biāo)法的校正

本研究采用內(nèi)標(biāo)法，采用質(zhì)量濃度均為1.0μg/L的Li、Sc、Ge、Y、In、Bi、Tb混合溶液作為內(nèi)標(biāo)。由于采用ICP-MS法作多元素分析時(shí)，容易受到氧化物和多原子離子的干擾，樣品溶液中不同元素間的質(zhì)量濃度的差異也容易引起誤差而在線內(nèi)標(biāo)法可有效監(jiān)控和校正信號(hào)的漂移，可有效的校正誤差。

3.2 消解溶劑的優(yōu)化

中成藥中含有較多的有機(jī)成分，所以選擇硝酸、硫酸、雙氧水、高氯酸等強(qiáng)氧化劑作消解溶劑，可使有機(jī)組分充分分解，便于微波消解，而雙酸的效果更加明顯。因此，本研究分別考察以濃硝酸-雙氧水（3∶1，V/V）、濃硝酸-雙氧水（2∶1，V/V）、濃硝酸-雙氧水（1∶1，V/V）、濃硝酸-雙氧水（1∶2，V/V）、濃硝酸-硫酸（3∶1，V/V）、濃硝酸-硫酸（2∶1，V/V）、濃硝酸-硫酸（1∶1，V/V）、濃硝酸-硫酸（1∶2，V/V）、濃硝酸-高氯酸（3∶1，V/V）、濃硝酸-高氯酸（2∶1，V/V）、濃硝酸-高氯酸（1∶1，V/V）、濃硝酸-高氯酸（1∶2，V/V）作為消解溶劑進(jìn)行微波消解時(shí)，比較各元素的回收率效果。結(jié)果，采用濃硝酸-雙氧水（2∶1，V/V）作為消解溶劑時(shí)，各分析元素的回收率均在83.13%～104.2%之間，滿足分析要求，而其他比例的消解溶劑回收率不理想。

表5 樣品中各元素的含量（n＝3，mg/g）Tab 5 Results of elements’contents in the samples（n＝3，mg/g）

3.3 消解方法的選擇

本試驗(yàn)對(duì)比了微波消解方法和電熱板消解方法。微波和電熱板分別對(duì)0.5 g樣品實(shí)現(xiàn)完全消解，酸消耗量分別為6、20ml，消解時(shí)間分別為30、100min，可見微波消解法試劑消耗少、效率高、時(shí)間短，是進(jìn)行樣品預(yù)處理的較理想方法。這可能是因?yàn)槲⒉ㄏ夥ň哂懈邏合夂臀⒉訜嵯嘟Y(jié)合的特點(diǎn)。張磊等[10]認(rèn)為，微波消解法具有樣品分解速度快、揮發(fā)性成分損失少、背景值低等優(yōu)點(diǎn)，所以本試驗(yàn)采取微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行前處理。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明，Zn具有清熱、涼血、消炎、生肌等功效；Mn是多種酶的激活劑，對(duì)糖類、脂類代謝和蛋白質(zhì)合成有重要的作用[11]。從試驗(yàn)結(jié)果中可知，感冒清熱顆粒中Ca、Mg、Mn、Zn等元素含量較高，具有清熱涼血、調(diào)節(jié)機(jī)體代謝和提高免疫力等作用。對(duì)這些元素的測(cè)定，有助于評(píng)價(jià)該藥的療效。另外，中藥重金屬殘留一直是人們關(guān)注的問題。1999年，美國(guó)加州衛(wèi)生署公布了200多種中成藥的重金屬檢測(cè)結(jié)果，其中有123種不合格[12]，無(wú)疑限制了中藥或中成藥的國(guó)際化發(fā)展。美國(guó)、歐盟和東南亞國(guó)家對(duì)中藥都提出了重金屬的殘留限量指標(biāo)。其中，美國(guó)藥典規(guī)定，草藥中重金屬重量不超過10～20mg/kg，而汞（Hg）＜3mg/kg；As＜3mg/kg等[13]。我國(guó)《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了重金屬總量不得高于20mg/kg[5]。從本試驗(yàn)結(jié)果看，6個(gè)批次的重金屬總量符合《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。而2010年版《中國(guó)藥典》（一部）未對(duì)感冒清熱顆粒中具體微量元素作出限量規(guī)定，但該中成藥使用量較大，有必要制定重金屬等的殘留限量，以提高藥物的安全性。因此，建立一種迅速有效、專屬性強(qiáng)的分析方法同時(shí)測(cè)定感冒清熱顆粒中14種常見金屬元素的含量，對(duì)規(guī)范該中成藥成分和提高該藥安全性具有重要作用。

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