電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定十全大補丸中12種微量元素含量的方法研究

康璧 朱瓊 吳蕓

中圖分類號 R917 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408（2018）05-0637-03

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.05.15

摘 要 目的：建立測定十全大補丸中12種微量元素（銅、錳、鎂、鎘、鋅、鐵、鋇、硒、鉛、砷、鉻、鎳）含量的方法，為進一步完善其質(zhì)量控制提供參考。方法：采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）。采用微波消解法進行樣品前處理，消解功率為800 W，消解程序為升溫至120 ℃保持3 min，然后升溫至160 ℃保持5 min，最后升溫至180 ℃保持20 min。等離子體功率為1 150 W，泵速為50 r/min，霧化氣流速為0.5 L/min，等離子氣體流速為12.0 L/min，檢測波長為182.205～455.403 nm。結(jié)果：以國家標準物質(zhì)進樣測定發(fā)現(xiàn)12種元素測定結(jié)果均在標準值范圍內(nèi)。銅、錳、鎂、鎘、鋅、鐵、鋇、砷、鉻、鎳檢測的線性范圍均為0.2～2.0 mg/L，硒、鉛為 0.4～4.0 mg/L（r均≥0.999 5）；檢測限為0.1～8.5 ?g/L；定量限為0.3～28.3 ?g/L；精密度試驗的RSD均<1.00%（n=6）；平均回收率為88.5%～99.0%（RSD為1.7%～4.9%，n=6）。結(jié)論：該方法快速、簡便、靈敏度高，可用于十全大補丸中12種微量元素的含量測定。

關(guān)鍵詞 十全大補丸；微波消解；電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；微量元素；含量測定

ABSTRACT OBJECTIVE： To establish the method for content determination of 12 trace elements （Cu， Mn， Mg， Cd， Zn， Fe， Ba， Se， Pb， As， Cr， Ni） in Shiquan dabu pills， and to provide reference for further improvement of its quality control. METHODS： ICP-OES was adopted to detect. Microwave digestion was used for sample pretreatment with digestion power of 800 W； digestion process included heating to 120 ℃ keeping for 3 min， heating to 160 ℃ keeping for 5 min， and finally heating to 180 ℃ keeping for 20 min. PF power was 1 150 W， and pump speed was 50 r/min； the flow rate of atomizing gas was 0.5 L/min， and that of plasma gas was 12.0 L/min， detection wavelength of 182.205-455.403 nm. RESULTS： Results of 12 elements determination were all within standard range according to national standard substance sampling determination. The liner ranges of Cu， Mn， Mg， Cd， Zn， Fe， Ba， As， Cr and Ni were 0.2-2.0 mg/L， those of Se and Pb were 0.4-4.0 mg/L （r≥0.999 5）. The detection limits ranged 0.1-8.5 ?g/L， and limits of quantitation were 0.3-28.3 ?g/L. RSDs of precision tests were all lower than 1.00% （n=6）. The average recovery rates were 88.5%-99.0% （RSD were 1.7%-4.9%， n=6）. CONCLUSIONS： The method is rapid， simple and sensitive， and it can be used for content determination of 12 trace elements in Shiquan dabu pills.

KEYWORDS Shiquan dabu pills； Microwave digestion； ICP-OES； Trace elements； Content determination

十全大補丸由黨參、白術(shù)（炒）、茯苓、炙甘草、當(dāng)歸、川芎、白芍（酒炒）、熟地黃、炙黃芪、肉桂等中藥材組成，處方來源于《太平惠民和劑局方》十全大補湯第一方，為常用的補氣益血藥，具有增強免疫能力，改善及促進造血功能的作用，主治氣血兩虛、面色蒼白、氣短心悸等[1]。

中成藥中主要有效成分多為有機化合物，此外還含有許多無機成分，其中包括多種微量元素，而部分微量元素又可與有效成分形成微量元素復(fù)合物、微量元素配合物等，進而促進藥效作用的發(fā)揮，例如多糖、皂苷、黃酮類配合物等都含有豐富的微量元素[2]；而有些微量元素本身就具有功效作用，例如在補益藥中微量元素鋅（Zn）就起到了關(guān)鍵作用[3]，而必需的微量元素錳（Mn）、鐵（Fe）、銅（Cu）、鉬（Mo）等，在許多生物大分子（如核酸、蛋白質(zhì)、酶、激素）中具有特異的生理功能。微量元素作為藥物藥性物質(zhì)基礎(chǔ)的重要組成部分，與中藥的歸經(jīng)和藥效有著重要的聯(lián)系，建立一種能控制其有益微量元素含量的方法對其質(zhì)量控制及藥理、藥效研究都有著重要意義；此外，通過測定鉛（Pb）、鉻（Cd）、砷（As）等有害元素微量的含量，可對中成藥中的有害元素殘留進行控制，為藥品風(fēng)險監(jiān)控提供參數(shù)。電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法具有可同時進行多元素的快速分析、檢測限低、線性范圍寬等優(yōu)勢[3-7]，故筆者擬采用此法同時測定十全大補丸中12種微量元素，為完善其質(zhì)量控制以及藥理、藥效研究和風(fēng)險監(jiān)控提供參考。

1 材料

1.1 儀器

ICAP7000型ICP-OES（美國Thermo Fisher Scientific公司）；Mars 240/50型微波消解儀（美國CEM公司）；Mili-Q型超純水處理系統(tǒng)（美國密理博公司）；XS204型電子分析天平（美國梅特勒-托利多公司）。

1.2 藥品與試劑

十全大補丸分別購自A（批號：160912、160920、150927，編號：A-1、A-2、A-3）、B（批號：160611、160714、160721，編號：B-1、B-2、B-3）、C（批號：160310、160317、160724，編號：C-1、C-2、C-3）、D（批號：160923、160926、160929，編號：D-1、D-2、D-3）、E（批號：170106、170110、170113，編號：E-1、E-2、E-3）5個不同廠家；硝酸（ACS 級，德國Merk公司）；Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、Se、Pb、As、鉻（Cr）、鎳（Ni）多元素混合標準溶液（中國計量科學(xué)研究院，批號：15111）；黃芪標準物質(zhì)GBW10028（中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察研究所，批號：GSB-19）；試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 試驗條件

ICP-OES：等離子體功率為1 150 W；泵速為50 r/min；霧化氣流速為0.5 L/min；等離子氣體流速為12.0 L/min；檢測波長：182.205～455.403 nm；重復(fù)次數(shù)為3次。微波消解程序：消解功率為800 W，升溫至120 ℃，保持3 min；升溫至160 ℃，保持5 min；最后升溫至180 ℃，保持20 min。

2.2 溶液的制備

2.2.1 混合標準溶液 精密量取多元素混合標準溶液適量，用2%的硝酸溶液稀釋，制成Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、As、Cr、Ni質(zhì)量濃度均分別為0.2、0.4、0.8、1.0、2.0 mg/L，Se、Pb質(zhì)量濃度均分別為 0.4、0.8、1.6、2.0、4.0 mg/L的系列混合標準溶液。

2.2.2 供試品溶液 稱取0.5 g樣品，于酸煮洗凈的50 mL聚四氟乙烯消解罐中，分別加硝酸5 mL，蓋好內(nèi)蓋，旋緊外套，浸泡過夜。然后將樣品置于微波消解儀中，按“2.1”項下微波程序消解，取出放冷，置于140 ℃電熱板上加熱至棕色蒸汽揮盡，濃縮至約2 mL，冷卻至常溫，轉(zhuǎn)移至50 mL量瓶中，用少量超純水洗滌消解罐3次，合并洗液至量瓶中，用超純水定容至刻度，備用。

2.2.3 空白對照溶液 按“2.2.2”項下方法從“加硝酸5 mL”起操作，平行制備空白對照溶液。

2.3 線性關(guān)系考察

取“2.2.1”項下系列混合標準溶液適量，按“2.1”項下條件進樣測定，以各元素的質(zhì)量濃度為橫坐標（x）、光譜響應(yīng)值為縱坐標（y）繪制各元素的標準曲線。結(jié)果，Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、As、Cr、Ni等10種元素檢測線性范圍為0.2～2.0 mg/L（r≥0.999 5），Se、Pb檢測的線性范圍為0.4～4.0 mg/L（r≥0.999 8），結(jié)果見表1。

2.4 檢測限和定量限考察

取“2.2.3”項下空白對照溶液適量，按“2.1”項下條件重復(fù)進樣測定，計算儀器響應(yīng)值的標準偏差，3倍標準偏差對應(yīng)的各待測元素質(zhì)量濃度作為儀器的檢測限，10倍標準偏差對應(yīng)的各待測元素質(zhì)量濃度作為儀器的定量限。結(jié)果，各元素的檢測限為0.1～8.5 ?g/L，定量限為0.3～28.3 ?g/L，結(jié)果見表2。

2.5 精密度考察

取多元素混合標準溶液，按“2.1”項下試驗條件連續(xù)測定6次，計算精密度。結(jié)果，各元素響應(yīng)值的RSD均在0.22%～0.67%內(nèi)，說明該儀器精密度良好。

2.6 準確度考察

取黃芪標準物質(zhì)GBW10028適量，按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液，再按“2.1”項下條件進樣測定，記錄響應(yīng)值。結(jié)果顯示，12種元素的測定結(jié)果均在標準值范圍內(nèi)，表明本試驗所用儀器測定的準確度較好。

2.7 回收率和重復(fù)性考察

分別精密稱取已知含量的樣品0.5 g，各6份，加入一定量的混合標準溶液中，按“2.2.2”項下方法制備樣品溶液，制得加樣回收溶液，測定含量并計算回收率。結(jié)果，12種元素的平均回收率為88.5%～99.0%，因樣品中部分元素含量低于檢測限，故方法重復(fù)性由回收率RSD表示，結(jié)果見表3。

2.8 含量測定

稱取15批樣品各0.5 g，按“2.2.2”項下方法進行處理后，按“2.1”項下條件進行測定。結(jié)果，15批樣品中Mg、Fe含量均較高，這兩種元素為有益元素，對提高機體機能有較大影響[8-9]；15批樣品中均未檢出As和Cd這兩種有毒元素，結(jié)果見表4。

3 討論

在樣品前處理方法中，筆者比較了電熱板消解法和微波消解法兩種消解方法。結(jié)果顯示，這兩種消解方法對含量測定結(jié)果均沒有影響，但前者消解消耗時間較長，并且試液溶液出現(xiàn)渾濁；而后者操作簡便、耗時短、溶液澄清，故本研究采用微波消解法作為樣品前處理方法。

本次測定的15批十全大補丸中，Mn、Mg、Fe等元素含量明顯高于其他元素。研究表明[8-9]，F(xiàn)e元素能維持正常造血功能，參與氧氣的運輸和儲存，增強免疫力；Mg是維持人體生命活動的必需元素，作為多種酶的激活劑，參與多種酶促反應(yīng)；Mn參與體內(nèi)造血過程，促進細胞內(nèi)脂肪的氧化，同時也是多種酶的組成部分[10-11]。因2015年版《中國藥典》（一部）（以下簡稱“藥典”）中十全大補丸的相關(guān)規(guī)定項下，未規(guī)定重金屬含量的限量，故參考中藥材的標準對其進行重金屬含量評價。在15份樣品中，均檢測出Pb元素，但5個廠家的Pb含量有差異，可能與其原料藥材的來源產(chǎn)地有關(guān)。藥典中藥材中As、Cd的限量分別為2.0、0.3 mg/kg，而15份樣品中均未檢測出As、Cd元素，表明這15份樣品As、Cd含量合乎要求。As、Cd元素作為有害重金屬，對人體可產(chǎn)生毒副作用，除特殊中藥品種，對該類元素的含量需要嚴格控制。

本研究探索了以ICP-OES法測定十全大補丸中12種微量元素含量的方法，并使用國家標準物質(zhì)對方法進行驗證。結(jié)果表明，ICP-OES法具有檢測限低、選擇性好、靈敏度高、分析速度快的特點，并且在消解處理過程中不會對樣品元素造成損耗，能夠用于十全大補丸中12種微量元素的同時測定。對中成藥中重金屬含量進行研究有重要的意義，但《中國藥典》中尚未對中成藥中的重金屬殘留限度作出規(guī)定，在實際檢驗過程中，僅以某種特征組分的含量作為中成藥的質(zhì)量指標，這種單一成分含量作為質(zhì)量指標的方法是否準確合理，是否考慮將微量元素的含量作為評判質(zhì)量的依據(jù)，以及是否需要規(guī)定重金屬殘留限度，均有待進一步研究。

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（收稿日期：2017-05-23 修回日期：2018-01-15）

（編輯：林 靜）