ICP-MS 法測定6 種礦物類中藥中微量元素含量*

周 杰，黃群蓮，胡 蓮

（瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院中藥房，四川 瀘州646000）

中藥礦物藥是中藥富有特色的組成部分，在中醫(yī)藥臨床中有著廣泛應(yīng)用，對于礦物類中藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究在臨床應(yīng)用方面有著重要意義。目前通常以主要成分來控制礦物類中藥的質(zhì)量，而研究表明礦物藥主要成分并不能完全表征活性成分，如分析純的硫酸鈉與芒硝以及分析純的硫酸鈣與石膏的作用不可等同[1-2]，其藥性、功效、安全性與其所含的微量元素種類和含量有著密切的關(guān)系[3]，因此有必要對礦物類中藥中的微量元素進(jìn)行分析。

電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）是近年來發(fā)展迅速的一項(xiàng)技術(shù)，具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好、精密度高、檢出限低、線性范圍寬、易于同時進(jìn)行多元素分析等優(yōu)點(diǎn)[4]?！吨袊幍洹?010 年版[5]采用ICP-MS技術(shù)，測定了枸杞子、山楂、黨參等中藥材中砷、汞、鉛、鎘、銅5 種重金屬含量，但關(guān)于ICP-MS 用于礦物質(zhì)中藥的含量測定還研究較少。本研究選用微波消解-ICP-MS 法對生龍骨、煅龍骨、生牡蠣、煅牡蠣、生石膏、滑石6 種常見礦物類中藥材（共來自4個產(chǎn)地）進(jìn)行了微量元素測定，建立了相應(yīng)元素的檢測方法，并對生煅龍骨、生煅牡蠣的微量元素含量進(jìn)行了對比分析，為這6 種礦物類中藥的質(zhì)量控制和臨床上的安全用藥提供了科學(xué)依據(jù)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

ELAN DRC-e ICP-MS（美國珀金埃爾默有限公司）；Milli-Q 純水處理系統(tǒng)（美國MILLIPORE公司）；Mars 6 微波消解儀（美國CEM 公司）；BP210S 型電子分析天平（北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 樣品來源

生龍骨、煅龍骨、生牡蠣、煅牡蠣、生石膏、滑石6 種礦物類中藥材，共來自4 個產(chǎn)地共24 個樣品，經(jīng)瀘州醫(yī)學(xué)院張春副教授鑒定。

1.3 試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液

濃硝酸（優(yōu)級純，西隴化工股份有限公司）、30%過氧化氫（優(yōu)級純，成都市科龍化工試劑廠）、超純水（電阻率18.2 MΩ·cm-1）；Pb、Mn、Cd、Cu、Cr、Zn、Ni 標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，100μg·mL-1）；調(diào)諧液為Mg、Cu、Rh、Cd、In、Ba、Ce、Pb、U 標(biāo)準(zhǔn)溶液（美國珀金埃爾默有限公司，濃度均為10μg·L-1）。

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP-MS 測定工作條件

射頻功率1 100 W；冷卻氣流速15.00 L·min-1；輔助氣流速1.20 L·min-1；霧化氣流速0.84 L·min-1；離子透鏡電壓為0.78 eV；采樣深度7.8 mm；采樣錐孔徑1.0 mm；截取錐孔徑0.7 mm；樣品提升速率0.4 mL·min-1；霧化室溫度2 ℃。

2.2 微波消解條件

見表1。

表1 微波消解條件

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

精密吸取各標(biāo)準(zhǔn)儲備液，用2% HNO3稀釋成如表2 所示的相應(yīng)元素質(zhì)量濃度的混合系列溶液：空白溶液為2% HNO3溶液。

2.4 供試品溶液的制備

取60℃下干燥4 h 的礦物質(zhì)中藥約0.3g，精密稱定，置耐壓耐高溫微波消解罐中，分別加硝酸4 mL，過氧化氫4 mL。用微波消解儀按設(shè)定的消解程序進(jìn)行消解反應(yīng)，待消解完成后，將消解后的溶液定量轉(zhuǎn)移至100 mL 聚四氟乙烯材料的量瓶中，少量水洗滌消解罐3 次，合并至量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，即為待測樣溶液，試劑空白按照同樣的方法處理，待測液元素濃度超出曲線范圍時，用水進(jìn)行稀釋，然后按ICP-MS 測定工作條件進(jìn)行測定。

2.5 線性關(guān)系

7 種元素測定后繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性關(guān)系良好，見表2。

表2 各元素的回歸方程及相關(guān)系數(shù)

2.6 重復(fù)性試驗(yàn)

分別取生龍骨、煅龍骨、生牡蠣、煅牡蠣、生石膏、滑石6 個品種各一批的粉末0.3g，按2.4 項(xiàng)方法操作，平行試驗(yàn)5 份，計算RSD 為6.3%～8.9%.

2.7 精密度試驗(yàn)

取各元素低、中、高3 個濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液（Pb 1，10，20 μg·L-1；Mn 0.2，4，12 μg·L-1；Cd 0.1，0.4，0.8 μg·L-1；Cu 0.1，1，4 μg·L-1；Cr 0.1，5，15 μg·L-1；Zn 0.1，10，20μg·L-1；Ni 0.2，4，12μg·L-1）按實(shí)驗(yàn)方法配制后連續(xù)測定6 次，計算RSD 值。結(jié)果所有元素的RSD 值為0.21%～2.45%，表明儀器精密度良好。

2.8 加樣回收率試驗(yàn)

另取各品種上述重復(fù)性試驗(yàn)用樣品0.3g，每個品種各6 份，根據(jù)樣品重復(fù)性試驗(yàn)中測定的各元素含量的數(shù)值，用這些數(shù)值的80%、100%、120%作為對照品添加量，每種添加量各2 份，精密加入相應(yīng)的對照品溶液，照“2.4”項(xiàng)下方法進(jìn)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，回收率在89.3% ～107.6%，RSD＜10.9%. 以煅龍骨為例，加樣回收率結(jié)果見表3。

2.9 樣品測定

在上述儀器條件下，采用ICP-MS 法，對不同產(chǎn)地的6 種礦物類中藥中的微量元素進(jìn)行含量測定，每份樣品平行測定3 次，求平均值，結(jié)果如表4所示。

表3 7 種元素的加樣回收率

分析結(jié)果顯示，6 種礦物類中藥均含有人體必需微量元素Mn 和Zn。Mn 參與許多酶的合成與激活，參與人體糖、脂肪代謝，催化造血機(jī)能，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌，提高免疫功能[6]。Zn 對促進(jìn)機(jī)體生長發(fā)育、維持細(xì)胞功能、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫具有重要作用[7]。生煅龍骨、生煅牡蠣、四川成都產(chǎn)的生石膏還含有Cu，Cu具有多種生理功能，在血紅蛋白的生成和細(xì)胞的成熟過程中起促進(jìn)作用，但銅攝入過量會引起低血壓、吐血、黃疸等[8]。

6 種礦物質(zhì)中藥都含有一定量的有害重金屬，如Pb、Cd、Cr、Ni。不同種類所含有的有害重金屬的種類和含量均有區(qū)別，其中煅龍骨和龍骨含重金屬成分最多、量最大，生石膏只含有Cr 和Ni?！吨袊幍洹?010 年版規(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，Cu≤20.0 mg/kg，重金屬總量要求≤20 mg/kg[5]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有樣品中Pb、Cd、Cu 含量全部符合藥典要求。由于滑石粉、生煅龍骨、生煅牡蠣均含有較大量的Mn，重金屬總量>20 mg/kg，不符合藥典要求。本實(shí)驗(yàn)測定的Ni 和Cr 的限量在藥典中未見明確規(guī)定，參照GB 2762-2012《食品中污染物限量》，Ni≤1 mg/kg（參照油脂及其制品），Cr≤1 mg/kg（參照谷物及其制品）[9]，滑石粉、生煅龍骨的Cr 含量超標(biāo)；所有樣品的Ni 含量均超標(biāo)。礦物類中藥一般聚集于土壤中，研究表明藥材中所蓄積的重金屬大部分都來源于土壤[10]，這就造成了礦物類中藥重金屬超標(biāo)的一大誘因。

龍骨經(jīng)煅制后，微量元素含量均有不同程度的下降；牡蠣經(jīng)煅制后，除Pb 和Mn 外，其他微量元素含量均有不同程度的上升；生龍骨和生牡蠣中Mn的含量均高于相應(yīng)煅制品。研究發(fā)現(xiàn)腎陰不足與Mn 有關(guān)[11-12]，中醫(yī)認(rèn)為肝陽上亢之證，可滋腎水以抑之，即“滋水涵木?！盵13]因此治療心神不寧、頭暈?zāi)垦５雀侮柹峡褐C宜選用生龍骨、生牡蠣。

來源于不同廠家的礦物類中藥存在一定差異，這反映出我國土壤環(huán)境和水質(zhì)的差異性，因此有必要對礦物類的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究。

表4 6 種礦物類中藥材微量元素測定結(jié)果

3 討論

使用微波消解系統(tǒng)處理樣品迅速、操作簡便、安全性高，又克服了常規(guī)溶樣方法帶來的污染影響，是較為理想的樣品處理方法。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，除生石膏外，其他5 種礦物質(zhì)中藥均含有較大量的Mn。高錳可引起動脈硬化、腦出血、心肌梗死。急性錳中毒主要引起急性腐蝕性胃腸炎或刺激性支氣管炎、肺炎；慢性錳中毒主要表現(xiàn)為神經(jīng)行為功能障礙和精神失常[14]。所有樣品的Ni 含量均超標(biāo)，而過量Ni 對人體皮膚粘膜和呼吸道有刺激作用，可引起皮炎、肺炎，在肝腎中積蓄，可誘發(fā)鼻咽癌和肺癌[15]。另外，滑石粉、生煅龍骨中Cr 含量超標(biāo)，過量Cr 全身吸收會導(dǎo)致腎臟和肝臟的衰竭[16]。然而，目前《中國藥典》對于Mn、Ni、Cr的限量均沒有明確規(guī)定，建議相關(guān)部門制定其限量標(biāo)準(zhǔn)，以保證用藥安全性。

由于一些普通的輕元素（如Ca、Na、Fe、K、Mg、Se）在ICP-MS 中有嚴(yán)重的干擾，礦物類中藥中Ca、Na、Fe、K、Mg 含量又比較高，容易對儀器造成損害，因此實(shí)驗(yàn)采取微波消解-ICP-AES 的方法對6 種常見礦物類中藥的Ca、Na、Fe、K、Mg 進(jìn)行了含量測定，將在其他文章中進(jìn)行闡述。另外，由于ICP-MS對Hg 和As 的檢出限較低、記憶效應(yīng)大，在預(yù)實(shí)驗(yàn)中沒有得到很好的檢測結(jié)果，我們將進(jìn)一步優(yōu)化條件或考慮其他方法對這兩種元素進(jìn)行測定分析。

礦物類中藥是中藥重要組成部分，目前對其質(zhì)量研究卻相對滯后。礦物質(zhì)中藥均含有多種微量元素，微量元素在中藥的藥效及安全性方面起著重要作用，建議加大對礦物類中藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，特別是礦物類中藥中微量元素種類與含量、微量元素與藥效等相關(guān)研究，為礦物質(zhì)中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定基礎(chǔ)。

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