ICP-MS測定達(dá)烏里秦艽中的金屬元素

田 靜，盧永昌，林鵬程，孫立卿，白 雪

（1.青海民族大學(xué)藥學(xué)院，青海西寧810007；2.青海省青藏高原植物資源化學(xué)研究重點實驗室，青海西寧810007；3.青海省藥物分析重點實驗室，青海西寧810007）

ICP-MS測定達(dá)烏里秦艽中的金屬元素

田 靜1,2,3，盧永昌1,2,3，林鵬程1,2,3，孫立卿1,2,3，白 雪1,2,3

（1.青海民族大學(xué)藥學(xué)院，青海西寧810007；2.青海省青藏高原植物資源化學(xué)研究重點實驗室，青海西寧810007；3.青海省藥物分析重點實驗室，青海西寧810007）

建立電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法測定達(dá)烏里秦艽中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Pb等10種金屬元素含量的快速分析方法。采用微波消解法處理樣品，電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定元素。結(jié)果表明：Fe、Zn、Mn元素在達(dá)烏里秦艽中的含量較高大于25.7mg/kg，As、Ag、Cd等金屬含量較低小于0.28mg/kg。該法靈敏度高、準(zhǔn)確性好，能多元素同時檢測，為藏藥達(dá)烏里秦艽藥材的有效性、安全性評價及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制訂提供了實驗依據(jù)。

電感耦合等離子體質(zhì)譜；微波消解法；達(dá)烏里秦艽；金屬元素

秦艽是我國常用中藥，用于祛風(fēng)除濕、活血舒筋、清熱利尿、筋骨拘攣，主要用于風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、低熱和小兒疳積發(fā)熱等癥[1]。其來源于龍膽科龍膽屬（Gentiana L.）秦艽組植物。該組植物全世界約20種，我國有17種，作為藥用的有12種，《中國藥典》2005年版將其中的秦艽（Gentiana macrophylla Pall.）、麻花秦艽（G.straminea Maxim.）、粗莖秦艽（G.crassicaulis Duthie ex Burk.）和達(dá)烏里秦艽（G.dahurica Fisch.）4種植物收載作為中藥秦艽的基原植物，以根入藥[2]。

藏藥達(dá)烏里秦艽（Gentiana dahurica Fisch.），又名“小葉秦艽”，為龍膽科龍膽屬多年生草本植物，產(chǎn)于我國西北、華北、東北等區(qū)，生長于海拔870～4500m的河灘、湖邊沙地、多石山坡及干草原[3-4]。以干燥根入藥，性苦、溫，清熱、消炎，用于治療扁桃體炎、蕁麻疹、炭疽、風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病[5-6]。目前楊婕等以及孫菁等[7-9]對達(dá)烏里秦艽的化學(xué)成分進(jìn)行了研究，但開展工作較為有限，對達(dá)烏里秦艽金屬元素含量的分析研究國內(nèi)外未見報道。近年來，人們不僅注重中草藥中發(fā)揮藥效的有機(jī)成分，且發(fā)現(xiàn)許多金屬元素對防病治病也起著至關(guān)重要的作用[10]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究也表明，金屬元素能幫助藥物達(dá)到歸經(jīng)部位，并參與機(jī)體中酶、激素和維生素的生理調(diào)節(jié)過程，促進(jìn)機(jī)體代謝[11-13]。測定中草藥中的金屬元素含量對了解其作用機(jī)理有著重要意義，也為繼續(xù)開發(fā)利用中草藥指明方向。本文采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICPMS）法對藏藥達(dá)烏里秦艽中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Pb等10種金屬元素的含量進(jìn)行測定[14-16]，將有助于更深入地研究達(dá)烏里秦艽中金屬元素對其藥效的作用。此外，通過測定Cd、Pb、Cu等有害金屬元素含量，可對達(dá)烏里秦艽安全性進(jìn)行比較和評估，為進(jìn)一步開發(fā)利用達(dá)烏里秦艽提供了科學(xué)理論依據(jù)。

1 實驗儀器、試劑及藥材

1.1 實驗儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS 7500ce，美國Agilent公司），Multiwave 3000微波消解儀（奧地利Anton Paar公司），電熱趕酸儀（上海博通BHW-09A型號），Milli-Q超純水處理系統(tǒng)（美國Millipore公司)，AG245電子天平（瑞士Mettler-Toledo公司)

1.2 實驗試劑

68.8%～69.8%電子級硝酸，30%電子級雙氧水（韓國DUKSAM公司）。ICP-MS用調(diào)諧液：7Li、89Y、205Tl（Agilent公司，10mg/L）。鉻單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14040931），錳單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14072146），鐵單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14040935），鎳單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14040939）；銅單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14072144）；鋅單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14072142），砷單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14040926），鎘單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14040922），銀單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14040951），鉛單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000μg/mL，批號14040941），均為國家有色金屬及電子材料分析測試中心產(chǎn)品。

內(nèi)標(biāo)溶液：6Li、45Sc、72Ge、89Y、115In、159Tb、209Bi（Agilent公司，100mg/L）所測元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家有色金屬及電子材料分析測試中心，1 000μg/mL）。

1.3 實驗藥材

藏藥達(dá)烏里秦艽于201507月采于貴德拉脊山，由青海民族大學(xué)藥學(xué)院毛繼祖教授鑒定為藏藥達(dá)烏里秦艽。

2 實驗方法

2.1 ICP-MS儀器工作條件參數(shù)

射頻功率1 500 W,射頻電壓1.67 V,霧化室溫度2℃,采樣深度8.1mm,載氣流速0.85 L/min,補(bǔ)償氣流速0.21 L/min,蠕動泵速率0.10r/s。

2.2 供試品溶液的制備

藏藥達(dá)烏里秦艽全草粉碎過65目篩，稱取0.5 g該樣品，置于洗凈的聚四氟乙烯(PTFE)消解罐中，加入硝酸6mL，加蓋密封，運(yùn)行微波消解程序。如表1所示。待消解完成后，取消解罐置電加熱器上，于200℃緩緩加熱至紅棕色蒸氣揮盡，并繼續(xù)濃縮至1～2mL放冷，將樣品轉(zhuǎn)移至干凈的聚酯（PET）塑料瓶中，用2%的稀硝酸稀釋定重值50.00g。酸度盡可能與標(biāo)準(zhǔn)溶液的酸度一致，以消除酸度對分析結(jié)果的影響。同時做試劑空白，空白對照同法處理。

表1 微波消解程序

2.3 內(nèi)標(biāo)溶液的制備

用移液器精確量取1mL內(nèi)標(biāo)原始液6Li、45Sc、72Ge、89Y、115In、159Tb、209Bi（100mg/L），置于100mL容量瓶中，用5%稀硝酸定至刻度，需要配制成為1mg/L，搖勻待用。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)品溶液制備

量取Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Ag、Pb等10種標(biāo)準(zhǔn)品儲備液適量，用1%硝酸溶液稀釋配制成梯度濃度為1、2、5、10、20、50、100μg/L的標(biāo)線濃度梯度。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備及儀器檢測限

在ICP-MS工作條件下，采用在線內(nèi)標(biāo)法用三通管將標(biāo)準(zhǔn)品溶液與內(nèi)標(biāo)溶液混合后進(jìn)入ICP-MS儀，對10種金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，以濃度為橫坐標(biāo)，10種元素的儀器3次測量平均值為縱坐標(biāo)，繪制10種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。10種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)均不低于0.999 2。如表2所示。測量樣品的響應(yīng)值，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算得相應(yīng)的元素含量。

在本試驗條件下，各元素的檢出限由重復(fù)測定空白溶液11次，各元素信號響應(yīng)的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對應(yīng)的元素濃度即為檢出限。表2結(jié)果表明，各待測元素的檢出限在0.004 1～4.604 0μg/L之間，完全能滿足達(dá)烏里秦艽中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Pb等10種金屬元素的分析要求。

表2 10種元素的回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢測限

2.6 精密度和回收率

取標(biāo)準(zhǔn)曲線第4點混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(10μg/L)，連續(xù)進(jìn)樣6次，分別以各元素測量值計算RSD，各元素的RSD均小于3.0%，表明儀器精密度良好。為驗證方法準(zhǔn)確度，對達(dá)烏里秦艽樣品中各元素做加標(biāo)回收試驗，各元素回收率為90.4%～109.0%，表明該方法準(zhǔn)確度良好，符合微量元素測定要求。結(jié)果見表3。

表3 加標(biāo)回收率和精密度

3 實驗結(jié)果與結(jié)論

采用上述微波消解，ICP-MS法，對達(dá)烏里秦艽中10種元素進(jìn)行含量測定，各元素含量測定。結(jié)果見表4。

ICP-MS法對青藏高原地區(qū)藏藥達(dá)烏里秦艽中的10種金屬元素進(jìn)行了含量測定，結(jié)果表明藏藥達(dá)烏里秦艽中金屬元素有不同的分布，F(xiàn)e元素含量較高達(dá)到265.6mg/kg。鐵元素是構(gòu)成人體的必不可少的元素之一，可以組成血紅蛋白以參與氧的運(yùn)輸和存儲，可以直接參與人體能量代謝，缺鐵會影響到人體的健康和發(fā)育，引發(fā)多種疾病。Zn元素在達(dá)烏里秦艽中含量達(dá)到41.83mg/kg。鋅是人體必需的微量元素之一，在人體生長發(fā)育、生殖遺傳、免疫、內(nèi)分泌等重要生理過程中起著極其重要的作用。

根據(jù)2005年我國發(fā)布的藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：鉛（Pb）應(yīng)小于等于5.0mg/kg。鎘（Cd）應(yīng)小于等于0.3mg/kg。銅（Cu）應(yīng)小于等于20.0mg/kg。砷（As）應(yīng)小于等于2.0mg/kg。從測定結(jié)果中可知：達(dá)烏里秦艽中Pb含量1.37mg/kg、Cd含量0.075mg/kg、As含量0.28mg/kg、Cu含量12.46mg/kg，均符合我國藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

表4 藏藥達(dá)烏里秦艽中金屬的含量/mg·kg－1

4 結(jié)論

本研究建立了微波消解-ICP-MS測定藏藥達(dá)烏里秦艽中10種金屬元素的方法。實驗結(jié)果表明，方法檢出限低、靈敏度高，準(zhǔn)確度和精密度均滿足分析要求。通過ICP-MS測定的金屬含量的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)達(dá)烏里秦艽具有很高的藥用開發(fā)利用價值。為合理開發(fā)藏藥達(dá)烏里秦艽提供一定的科學(xué)理論支持。

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Determination of Metallic Elements in Gentiana dahurica Fisch.by ICP-MS

TIAN Jing1,2,3,LU Yong-chang1,2,3,LIN Peng-cheng1,2,3,SUN Li-qing1,2,3,BAI Xue1,2,3,
(1.College of Pharmacy,Qinghai University for Nationalities,Xining Qinghai,810007; 2.Key Laboratory of Plant Resources of Qinghai-Tibet Plateau in Chemical Research,Qinghai University for Nationalities,Xining; Qinghai,810007;3.Key Laboratory of Pharmaceutical Analysis in Qinghai Province,Xining Qinghai,810007)

We establish a rapid method for the determination of the content of 10 Metallic elements including Cr,Mn,Fe,Ni,Cu, Zn,As,Ag,Cd,Pb in Gentiana dahurica Fisch.by inductively coupled plasma-mass spectroscopy(ICP-MS).The samples were analyzed by microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectroscopy.The results show that Gentiana dahurica Fisch.contains higher levels of Fe,Zn,Mn up to 25.7mg/Kg and less content of As,Ag,Cd under 0.28mg/Kg.This determination method provided a high sensitive and accurate way to determine Metallic elements and a scientific reference for the quality analysis，safety assessment and quality standard establishment of Gentiana dahurica Fisch.

ICP-MS;microwave digestion method;Gentiana dahurica Fisch;metallic elements

R286.0

A

〔責(zé)任編輯 楊德兵〕

1674-0874(2017)04-0039-04

2017-05-16

青海省重點實驗室發(fā)展專項“青海省青藏高原植物化學(xué)重點實驗室”[2015-Z-Y09]

田靜（1988-），女，甘肅蘭州人，碩士，助理實驗師，研究方向：天然藥物活性成分。