電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定中藥酒劑中36種無(wú)機(jī)元素

郝春莉, 趙 麗, 王 艷

(1. 廈門華廈學(xué)院 檢驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)系, 廈門 361024; 2. 廈門市食品藥品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廈門 361024)

電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定中藥酒劑中36種無(wú)機(jī)元素

郝春莉1,2, 趙 麗1,2, 王 艷1

(1. 廈門華廈學(xué)院 檢驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)系, 廈門 361024; 2. 廈門市食品藥品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廈門 361024)

中藥酒劑在中國(guó)醫(yī)藥史上有著悠久的歷史,是以酒、水和中藥材等為原料,通過浸漬、回流或滲漉等方法制成[1]。隨著生活質(zhì)量的提高,越來(lái)越多的人將使用中藥酒劑作為養(yǎng)生保健的方法。由于中藥材質(zhì)量良莠不齊,且有毒有害重金屬元素污染問題日益嚴(yán)重,中藥酒劑中有毒有害重金屬元素的檢測(cè)也引起人們的廣泛關(guān)注[2]。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者多側(cè)重于研究中藥材中的無(wú)機(jī)元素含量[3-6],對(duì)于中藥酒劑的研究較少[7-9],且多采用原子吸收光譜法或者原子熒光光譜法進(jìn)行分析,檢測(cè)的元素也僅局限于鉛、錳和汞,測(cè)定元素比較單一,使用方法也不能實(shí)現(xiàn)多元素的同時(shí)測(cè)定。本工作根據(jù)中藥酒劑的特點(diǎn),采用微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行前處理,使用靈敏度高、可同時(shí)分析多種元素的電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)對(duì)中藥酒劑中的有害重金屬元素和稀土元素等36種元素進(jìn)行測(cè)定。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 7700X型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀;ETHOS 1型微波消解系統(tǒng);Milli-Q型超純水系統(tǒng)。

多元素環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)溶液系列:由硝酸(5+95)溶液逐級(jí)稀釋環(huán)境混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,得Na、Mg、Fe、K、Ca等元素質(zhì)量濃度為0.50,1.0,2.0,5.0,10,20,50,100,200,500 mg·L-1,As、Al、Ag、Ba、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Th、Tl、U、V、Zn等元素質(zhì)量濃度為0.50,1.0,5.0,10,20,50,100,200 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

稀土元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列:由硝酸(5+95)溶液逐級(jí)稀釋100 mg·L-1稀土元素混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,得0.1,0.2,0.5,1.0,2.0,5.0 μg·L-1混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。

Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液系列:由硝酸(5+95)溶液逐級(jí)稀釋10 mg·L-1Hg標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,得到1.0,2.0 μg·L-1的Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。

Sn標(biāo)準(zhǔn)溶液系列:由硝酸(5+95)溶液逐級(jí)稀釋100 mg·L-1Sn標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,得1.0,2.0,5.0,10,20,50 μg·L-1的Sn標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。

內(nèi)標(biāo)溶液:1 mg·L-1的Li、Sc、Ge、Y、Rh、In、Tb、Lu、Bi的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

調(diào)諧液:1 μg·L-1的7Li、24Mg、140Ce、59Co、205Tl、89Y的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

硝酸、30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))過氧化氫溶液為優(yōu)級(jí)純,試驗(yàn)用水為超純水(電阻率大于18.2 MΩ·cm)。4種中藥酒劑樣品(天麻酒、風(fēng)濕酒、補(bǔ)酒1和2)。

1.2 儀器工作條件

氦氣碰撞反應(yīng)模式,用調(diào)諧液對(duì)儀器工作條件進(jìn)行優(yōu)化;同心霧化器,射頻功率為1 551 W,等離子體氬氣流量為15.05 L·min-1,載氣流量為0.99 L·min-1,采樣深度為8.00 mm,霧化室溫度為2 ℃;分析模式為全定量,內(nèi)標(biāo)溶液在線勻速加入。

1.3 試驗(yàn)方法

移取20 mL中藥酒劑樣品,置于酸蒸洗凈的聚四氟乙烯消解罐中,在水浴中蒸至近干,加入硝酸5 mL和過氧化氫溶液2 mL于消解罐中,然后按照5 min升至150 ℃,在150 ℃維持15 min的程序消解,冷卻后用水定重至20.00 g即為待測(cè)溶液?？瞻讟悠凡捎猛瑯臃绞较?每種樣品和試劑空白各平行處理3份。

儀器點(diǎn)火預(yù)熱后進(jìn)入氦氣分析模式,選擇各測(cè)定元素、編輯測(cè)定參數(shù)和干擾方程,并將編輯好的測(cè)定方法加入隊(duì)列,待測(cè)元素同位素選擇見表1。接著使用1 μg·L-1的調(diào)諧液,對(duì)儀器靈敏度、氧化物、雙電荷和分辨率等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化,然后分別測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液、樣品空白溶液和待測(cè)樣品溶液,在測(cè)定樣品的同時(shí)使用內(nèi)標(biāo)管引入1 mg·L-1內(nèi)標(biāo)溶液。采用內(nèi)標(biāo)法定量,按照內(nèi)標(biāo)同位素質(zhì)量數(shù)與待測(cè)元素質(zhì)量數(shù)相近的原則選擇內(nèi)標(biāo)元素校正,最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的線性回歸方程分別計(jì)算出樣品溶液中待測(cè)元素的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 干擾消除

對(duì)于同質(zhì)異位素重疊干擾,試驗(yàn)按照干擾小、豐度大的一般原則來(lái)選擇同位素的質(zhì)量數(shù);對(duì)于存在同質(zhì)異位干擾的同位素,比如Pb、Cr等元素,采用EPA 200.8方法推薦的干擾校正方程進(jìn)行校正;對(duì)于存在嚴(yán)重多原子離子干擾的元素,諸如As、Se、Fe、Cr、V等元素,采用氦氣八極桿碰撞反應(yīng)池來(lái)消除。

2.2 消解方法的選擇

試驗(yàn)所研究藥酒中乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%～50%之間,不適用于ICP-MS直接測(cè)定。目前關(guān)于藥酒消解方法的文獻(xiàn)甚少[7,9],參考白酒、黃酒的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[10-11],試驗(yàn)選用微波消解法處理樣品,可以在短時(shí)間內(nèi)完成消解過程,并且在密閉容器中進(jìn)行,待測(cè)元素?fù)p失較少。

2.3 方法線性、檢出限與精密度

在優(yōu)化條件下,測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,各元素的分析信號(hào)值與質(zhì)量濃度均呈線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均在0.999 0以上,能保證樣品分析在有效范圍內(nèi)。平行測(cè)定11次空白溶液,以3倍信噪比(3S/N)作為方法的檢出限,各元素的檢出限計(jì)算結(jié)果見表1。

對(duì)補(bǔ)酒1平行測(cè)定11次,計(jì)算得各元素測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在2.3%～10%之間,結(jié)果見表1，表明該方法具有較高的精密度。

2.4 回收試驗(yàn)

取補(bǔ)酒1樣品20.00 mL,加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后按試驗(yàn)方法測(cè)定溶液中各元素的含量,計(jì)算加標(biāo)回收率,結(jié)果見表1。

表1 方法的檢出限、準(zhǔn)確度和精密度Tab. 1 Detection limits, accuracy and precision of the method

表1(續(xù))

由表1可知,加標(biāo)回收率在70.0%～110%之間。

2.5 樣品測(cè)定

按試驗(yàn)方法對(duì)4種藥酒中36種無(wú)機(jī)元素進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見表2。表中上標(biāo)“1”的元素為人體必需常量元素;上標(biāo)“2”的元素為人體必需微量元素;上標(biāo)“3”的元素為對(duì)人體有害的元素;上標(biāo)“4”的元素為稀土元素。

表2 樣品分析結(jié)果Tab. 2 Analytical results of samples μg·L-1

在4種藥酒中,補(bǔ)酒1的主要成分為白芷、枸杞、大棗、紅花和百合;補(bǔ)酒2主要成分為人參和五味子;天麻酒主要成分為天麻、人參、杜仲、枸杞和銀杏;風(fēng)濕酒則采用寒隆骨為原料浸提而得。表2顯示風(fēng)濕酒中無(wú)機(jī)元素的含量普遍比其他3種酒中無(wú)機(jī)元素的含量高,這可能與動(dòng)物藥和植物藥對(duì)重金屬的富集情況差異有關(guān),亦或與酒劑對(duì)不同中藥材的浸提效率有關(guān),有待進(jìn)一步試驗(yàn)證明。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,在中草藥藥效發(fā)揮過程中,微量元素的協(xié)同作用不可忽視,具有保健作用的中草藥含有人體所需的多種常量元素和微量元素[12]。中藥酒劑作為中藥材的浸提液,表2顯示:4種中藥酒劑中含有11種人體必需的微量元素,分別是Fe、Zn、Se、V、Cr、Mn、Co、Ni、Mo、Sn、Cu。其中,Fe、Zn、Sn、Mn和Cu的含量比較高,這與中藥酒劑能增強(qiáng)機(jī)體的免疫力,止痛、止血、補(bǔ)血以及保健等功能相吻合。

還有研究證明,稀土元素是決定中藥性能的主要因素之一,對(duì)于預(yù)防疾病以及延長(zhǎng)人類壽命都有積極作用,但稀土元素系重金屬元素,具有一定的毒性[13]。因此,試驗(yàn)對(duì)4種中藥酒劑中的10種稀土元素進(jìn)行了檢測(cè),表2結(jié)果顯示,只有少量的稀土元素被檢出。

《中國(guó)藥典》2015版僅針對(duì)酒劑生產(chǎn)與貯藏過程中的乙醇、甲醇、總固體量、裝量和微生物限度作了規(guī)定[14],并沒有對(duì)其中的重金屬元素含量作出規(guī)定,且國(guó)際上也沒有中藥酒劑的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。表2結(jié)果顯示,4種中藥酒中Pb、As、Hg、Cd、Cu等元素的含量均低于《中國(guó)藥典》2015版對(duì)中藥材中這5種重金屬元素的衛(wèi)生限量。除了Al的含量較高外,其他對(duì)人體有害的重金屬元素含量均在μg·L-1級(jí)別。

中藥酒劑作為人們常用的養(yǎng)生保健飲品,研究其中的微量元素含量對(duì)于進(jìn)一步明確酒劑的藥物機(jī)理和創(chuàng)新酒劑類型都有非常重要的意義,在取得數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,在制訂新藥典時(shí),有必要增加微量元素檢查的項(xiàng)目。

本工作采用微波消解方法對(duì)中藥酒劑樣品進(jìn)行完全消解,建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定中藥酒劑中多種無(wú)機(jī)元素的方法,該方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確,可用于中藥酒劑中多種無(wú)機(jī)元素的質(zhì)量檢查,為中藥酒劑的藥物機(jī)理、質(zhì)量安全和藥效研究等提供技術(shù)支持。

[1] 戰(zhàn)渤玉,車緒鳳,尉炳超.中藥酒劑的研究進(jìn)展[J].中醫(yī)藥信息, 2010,27(3):120-122.

[2] 吳春艷,耿姝,伊?xí)詪?等.中藥質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè), 2015,51(7):1035-1042.

[3] 田金改,金紅宇,杜慶鵬,等.中藥制劑中重金屬、農(nóng)藥殘留的監(jiān)控[J].中國(guó)藥事, 2006,20(12):755-758.

[4] 王瑤,牟書勇,劉玉梅.電感耦合等離子體-質(zhì)譜法測(cè)定三種啤酒花不同部位中的無(wú)機(jī)元素[J].食品科學(xué), 2014,35(20):135-138.

[5] 姜吉?jiǎng)?火焰原子吸收光譜法分析中草藥續(xù)斷中銅、鐵、鎘和鋅的形態(tài)[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè), 2013,49(9):1086-1088.

[6] 王瓊,徐增萊,呂曄.微波消解ICP-MS法測(cè)定冬蟲夏草中30種無(wú)機(jī)元素的含量[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013,41(2):269-270.

[7] 曹毅.微波消解-原子熒光法測(cè)定藥酒中的汞[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2010,20(10):2622-2622.

[8] 程大明,安宏.藥酒中微量元素鉛的測(cè)定[J].黑龍江醫(yī)藥, 2000,13(1):12-12.

[9] 薛平,苑利.微波消解-火焰原子吸收法測(cè)定竹葉青酒中的重金屬含量[J].食品與發(fā)酵工業(yè), 2001,27(5):54-56.

[10] GB/T 23545-2009 白酒中錳的測(cè)定[S].

[11] QB/T 4711-2014 黃酒中無(wú)機(jī)元素的測(cè)定方法[S].

[12] 朱胤龍,劉軍鋒.微量元素與中藥功效關(guān)系的探討[J].陜西中醫(yī), 2000,21(8):373-374.

[13] 陳浩,劉漢蘭,董元彥.稀土元素與中草藥關(guān)系的探討[J].廣東微量元素科學(xué), 2001,8(3):1-8.

[14] 國(guó)家藥典委員會(huì).中國(guó)藥典[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社, 2015.

10.11973/lhjy-hx201703021

2016-04-05

國(guó)家海洋局海洋-大氣化學(xué)與全球變化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 開放基金(GCMAC1406)

O657.63

B

1001-4020(2017)03-0346-04