孫菡,李曉倩,張巧曼,劉映倩
(1.河北省藥品檢驗(yàn)研究院,石家莊 050011;2.重慶市藥品技術(shù)審評認(rèn)證中心藥品審評科,重慶 400014)
吐根為茜草科頭九節(jié)屬植物Cephaelisipecacuanha( Brot.) A.Rich.或CephaelisacuminataKarsten 的干燥根及根莖,主要有效成分為生物堿,《歐洲藥典》《美國藥典》《日本藥局方》均有收載[1-3]。吐根主產(chǎn)地為巴西,我國不產(chǎn)吐根,因此沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)研究也較少。吐根主要作用為催吐、鎮(zhèn)咳祛痰等,我國多用于止咳類成方制劑中,如小兒化痰止咳顆粒等。早期我國企業(yè)主要通過進(jìn)口流浸膏進(jìn)行吐根酊及含吐根類成方制劑的生產(chǎn),隨著近年來需求量的增加,國內(nèi)企業(yè)也開始進(jìn)口吐根藥材進(jìn)行生產(chǎn)。
吐根藥材國內(nèi)需求量連年增加,筆者未見國內(nèi)對于吐根中金屬元素的相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測與研究。雖然相關(guān)文獻(xiàn)報道中藥中所含微量元素對于治療某些疾病有積極作用,但過高的金屬元素對于兒童止咳類成方制劑的藥材來說風(fēng)險較大。重金屬及有害元素的測定方法主要包括原子吸收光譜法、原子熒光光度法和原子發(fā)射光譜法等,大多只能用于單個元素的測定。而電感耦合等離子體-質(zhì)譜(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)法可以同時對多元素進(jìn)行分析測定,并且具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn),備受分析工作者的關(guān)注。本研究經(jīng)過試驗(yàn)研究最終確定使用ICP-MS法測定吐根藥材中7Li,9Be,45Sc,51V,52Cr,55Mn,59Co,60Ni,63Cu,75As,85Rb,88Sr,89Y,107Ag,111Cd,115In,133Cs,138Ba,139La,205Ti,208Pb,209Bi,140Ce,141Pr,142Nd,152Sm,153Eu,158Gd,159Tb,164Dy,165Ho,166Er,169Tm,174Yb,175Lu,232Th的方法,使用硝酸(HNO3)和過氧化氫(H2O2)作為消解體系,采用微波消解法前處理樣品。制定基于ICP-MS的測定方法[4-8],并通過科學(xué)的驗(yàn)證方式,建立快速靈敏的金屬元素測定方法,報道如下。
1.1儀器 NexION 350X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(PE公司);ETHOS ONE微波消解儀(意大利Mlistone);AE240電子分析天平(瑞士梅特勒-托利多儀器公司,感量:0.1 mg);超純水儀(美國Millipore公司);精密移液器(德國Sartorius公司)。
1.2試藥 36種金屬標(biāo)準(zhǔn)試劑購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心;灌木枝葉(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心,批號:GBW 07602);硝酸,色譜純(默克公司);30%過氧化氫,分析純。
吐根藥材來源安國市場,產(chǎn)地為巴西、哥斯達(dá)黎加,經(jīng)河北省藥品檢驗(yàn)研究院中藥室段吉平主任中藥師鑒定均為正品。
2.1測定條件 等離子體流量:18 L·min-1;霧化器流量:0.94 L·min-1;輔助氣流量:1.2 L·min-1;射頻功率:1.6 kW;模擬階段電壓:-1635 V;脈中階段電壓:800 V。
2.2標(biāo)準(zhǔn)品溶液制備 取各金屬標(biāo)準(zhǔn)試劑適量,加2%硝酸溶液配制成1000 μg·L-1混合標(biāo)準(zhǔn)品儲備液,儲藏于4 ℃冰箱中。
取混合標(biāo)準(zhǔn)品儲備液(1000 μg·L-1),加2%硝酸溶液制成0,20,30,40,50 μg ·L-1的系列混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液。
2.3內(nèi)標(biāo)溶液制備 分別精密量取Rh、Re單元式標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,加2%硝酸溶液配制成20 μg·mL-1混合內(nèi)標(biāo)溶液,采用在線內(nèi)標(biāo)加入。
2.4供試品溶液制備 取藥材樣品,粉碎,過孔徑0.150 mm(100目)篩。取樣品粉末約0.2 g,精密稱定,置于消解罐中,加70%硝酸3 mL放置過夜,加30%過氧化氫溶液2 mL,置微波消解儀中消解完全,取出,用水轉(zhuǎn)移至25 mL具塞比色管中,用水反復(fù)沖洗消解罐,并將洗液并入量瓶中,水定容,混勻。
2.5測定與計(jì)算 測定時選取同位素為7Li,9Be,45SC,51V,52Cr,55Mn,59Co,60Ni,63Cu,75As,85Rb,88Sr,89Y,107Ag,111Cd,115In,133Cs,138Ba,139La,205T1,208Pb,209Bi,140Ce,141Pr,142Nd,152Sm,153Eu,158Gd,159Tb,164Dy,165Ho,166Er,169Tm,174Yb,175Lu,232Th,其中相對分子質(zhì)量<140的元素以103Rh作為內(nèi)標(biāo),相對分子質(zhì)量>140的元素以187Re作為內(nèi)標(biāo)。
2.6線性關(guān)系考察 取“2.2”項(xiàng)下系列濃度標(biāo)準(zhǔn)混合溶液,采用上述實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行測定,儀器自動繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,結(jié)果表明在1~50 μg·L-1范圍內(nèi),線性關(guān)系良好,r≥0.999 5。
2.7儀器檢出限 重復(fù)測定樣品空白溶液11次,各元素信號響應(yīng)的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對應(yīng)的元素濃度值即為儀器檢出限,見表1。
2.8重復(fù)性和回收率實(shí)驗(yàn) 取吐根藥材約0.1 g,6份,精密稱定,分別精密加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg·mL-1)0.2 mL,按“2.4”項(xiàng)下方法制備加樣回收溶液,進(jìn)行測定,計(jì)算回收率,結(jié)果見表2。因樣品中部分元素含量低于檢出限,故方法重復(fù)性由回收率RSD值表示。
表1 36種金屬元素的檢出限
Tab.1Detectionlimitsofthe36metallicelements
元素檢出限/(μg·L-1)Li0.022Be0.002Sc0.028V0.128Cr0.047Mn0.968Co0.177Ni0.049Cu0.073As0.038Rb0.035Sr0.012元素檢出限/(μg·L-1)Y0.005Ag0.037Cd0.047In0.004Cs0.474Ba0.041La0.019Tl0.005Pb0.020Bi0.011Ce0.039Pr0.003元素檢出限/(μg·L-1)Nd0.068Sm0.004Eu0.001Gd0.016Tb0.001Dy0.003Ho0.001Er0.013Tm0.001Yb0.001Lu0.001Th0.019
表2 36種金屬元素的回收率和RSD
Tab.2RecoveriesandRSDofthe36metallicelements%
元素回收率RSDLi102.32.8Be98.72.4Sc95.83.9V107.14.0Cr103.42.7Mn100.62.1Co97.73.9Ni100.25.9Cu98.64.2As97.23.7Rb88.46.1Sr103.22.7元素回收率RSDY97.83.6Ag87.75.3Cd96.54.1In96.94.0Cs97.54.0Ba87.82.9La92.44.3Tl100.81.5Pb100.74.2Bi102.64.1Ce97.31.5Pr94.41.9元素回收率RSDNd88.82.4Sm86.51.9Eu97.04.2Gd96.64.2Tb94.91.8Dy97.24.3Ho92.54.7Er97.24.3Tm95.01.2Yb97.14.5Lu94.54.4Th93.63.8
2.9質(zhì)量控制物質(zhì)驗(yàn)證 采用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)灌木枝葉(批號:GBW 07602)樣品進(jìn)行分析,平行制備5份,測定值均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi),說明本方法準(zhǔn)確可靠,見表3。
2.10樣品測定 對7批次的吐根藥材按照“2.4”、 “2.5”項(xiàng)下方法進(jìn)行檢測,以標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算各元素含量,結(jié)果見表4。
表3 灌木枝葉的標(biāo)準(zhǔn)值與測定值
Tab.3Standardvaluesandanalyticalresultsofbushleaven=5
元素標(biāo)準(zhǔn)值測定值(mg·g-1)RSD/%Li2.400±0.4002.23.6Be0.056±0.0140.0544.7Sc0.310±0.0300.341.7V2.400±0.3002.73.9Cr2.300±0.3002.54.7Mn58.000±6.000641.2Co0.390±0.0500.433.9Ni1.700±0.4001.63.1Cu5.200±0.5005.25.3As0.950±0.1201.024.5Rb4.200±0.20004.11.8Sr345.000±11.0003460.5元素標(biāo)準(zhǔn)值測定值(mg·g-1)RSD/%Ag0.027±0.0060.0235.3Cd0.140±0.0600.176.3Cs0.270±0.0300.283.0Ba19.000±3.000220.7La1.230±0.1001.151.5Pb7.100±1.1007.22.5Ce2.400±0.3002.60.8Sm0.190±0.0100.192.6Eu0.037±0.0020.0381.6Yb0.063±0.0140.0582.0Th0.370±0.0200.370.7
在進(jìn)行ICP-MS分析過程中,待測元素的信號可能會由于基體效應(yīng)出現(xiàn)增強(qiáng)或降低的問題[9-10],本次實(shí)驗(yàn)采用在線內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行校正,可以校準(zhǔn)儀器,降低漂移,有效消除基體效應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)證明在線內(nèi)標(biāo)能夠提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。
樣品測定結(jié)果共檢測出27種金屬元素,其中Cu、As、Cd、Pb在《中華人民共和國藥典》2015年版一部明確規(guī)定甘草、黃芪等藥材重金屬有害元素的限度,即Pb不得過5 mg·g-1;Cd不得過0.3 mg·g-1;As不得過2 mg·g-1;Cu不得過20 mg·g-1,本次測定7批藥材中Cd、As、Cu均未超出限度,3批樣品Pb超出限度,最高超限近7倍。超限樣品產(chǎn)地均為巴西,考慮其主要以低端制造業(yè)、礦業(yè)、橡膠業(yè)為主,污染較嚴(yán)重,因此容易造成重金屬污染。其他檢出金屬元素如Cu、Mn、Rb為催化激活動力元素,Ba、Sr為能量傳遞及酶中心[9-10],檢出量較低,在維持人體健康方面起著關(guān)鍵作用。
本研究采用HNO3和H2O2作為消解體系,采用微波消解法前處理樣品,以Rh、Re作為在線內(nèi)標(biāo),通過ICP-MS法同時測定36種金屬元素的量,經(jīng)過科學(xué)的方法驗(yàn)證,確定準(zhǔn)確,可行,可用于吐根種植品上市后的金屬元素檢測與數(shù)據(jù)收集工作。
表4 7批樣品中不同金屬元素含量
Tab.4Contentsofthemetallicelementsinsevenbatchesofsamplesmg·kg-1
元素LiBeScVCrMnCoNiCuAsRbSrTGY01……0.170.881.2810.430.050.42.560.133.496.43TGY02……0.332.241.921.160.160.493.490.134.7311.62TGY030.02…0.221.31.4115.30.10.493.380.157.1812.39TGY040.02…0.030.150.453.61…0.111.050.052.663.88TGY05…………0.15………………0.04TGY06……0.231.521.1415.690.220.242.710.073.379.78TGY07……0.351.762.0421.430.340.823.560.13.8314.82因素YAgCdInCsBaLaTlPbBiCePrTGY01…1.67………1.480.070.024.250.040.140.05TGY020.070.190.01……6.460.140.043.06…0.340.07TGY030.06…0.01…0.045.190.130.0334.8…0.450.07TGY04……………0.980.05…16.17…0.160.04TGY05………………0.02…4.97…0.020.03TGY060.02…………2.420.090.034.28…0.220.05TGY070.070.50.01……5.450.190.0517.190.030.520.09因素NdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuThTGY010.03………0.03………………0.04TGY020.120.01…0.020.03………………0.06TGY030.110.01…0.010.03………………0.14TGY04…………0.03………………0.07TGY05…………0.03………………0.03TGY060.04………0.03………………0.06TGY070.220.03…0.030.04………………0.07
“…”為未檢出
“…” undetected