ICP-MS同時測定北沙參莖葉中14種元素

許一平，梁偉玲，葉國華，劉波，張欽德(山東中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，山東 煙臺 264199 )

0 引言

北沙參又稱萊陽參為傘形科植物珊瑚菜Glehnia littoralisFr. Schmidtex Miq.的干燥根，具有養(yǎng)陰清肺、益胃生津之功能，主治肺熱燥咳，勞嗽痰血等疾病[1]，山東、內(nèi)蒙古、河北是其主產(chǎn)區(qū)，北沙參莖葉是其地上部分。北沙參莖葉含有多糖、黃酮類、香豆素類化合物等物質(zhì)，具有抗氧化、抗衰老及增強免疫的功能[2]。在傳統(tǒng)的北沙參產(chǎn)區(qū)，北沙參的幼嫩莖葉可以作為山野菜食用。微量元素對人的生命其至關(guān)重要的作用，現(xiàn)代科學(xué)研究表明，微量元素能直接補充和調(diào)節(jié)人體內(nèi)的必需而參與機體各種生理生化過程，起到營養(yǎng)及防治疾病作用，具有抗氧化、抗衰老、參與人體代謝調(diào)控、免疫促進等作用[3]，并對中藥藥效的發(fā)揮起著不可忽視的協(xié)同作用[4]。本研究采用微波消解北沙參莖葉樣品，ICP-MS對北沙參莖葉中的14種元素進行測定，為科學(xué)合理地開發(fā)、利用中藥非藥用部位北沙參莖葉資源提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

北沙參莖葉樣品9月下旬采集于北沙參道地藥材主產(chǎn)區(qū)山東省萊陽市胡城村，為2年生全珠。經(jīng)山東中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校張欽德教授鑒定為傘形科植物珊瑚菜Glehnia littoralisFr.Schmidtex Miq.。將新鮮北沙參莖葉用超純水清洗干凈，60 ℃恒溫烘干；粉碎過4號藥典篩，密封備用。

1.1.2 儀器

微波消解儀(奧地利Anton Paar Multiwave GO)；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS(Thermo Fisher公司，iCAP RQ)；超純水機(Millipore Milli-Q Reference)。電子天平(Sartorius公司，BSA224S-CW)；電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅醫(yī)療設(shè)備廠，GZX-9246MBE)；

1.1.3 試劑

多元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液：K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、P、Mn、Fe、Cr、As、Cd、Se、Pb標(biāo)準(zhǔn)儲備液(國家鋼鐵材料測試中心)；硝酸(優(yōu)級純GR，國藥集團化學(xué)試劑有限公司)；實驗用水為超純水。

1.2 方法

1.2.1 樣品的制備

精密稱取干燥至恒重的樣品粉末0.5 g，置于聚四氟乙烯消解罐中，加入6.0 mL硝酸，蓋好內(nèi)蓋，置通風(fēng)櫥中放置過夜。旋緊消解罐外蓋，放入微波消解儀中，按表1所示消解程序進行消解；待消解完全的樣品冷卻后，將樣品溶液130 ℃趕酸，冷卻后用少量超純水清洗消解罐，將清洗液轉(zhuǎn)至25 mL容量瓶中并定容，搖勻。同時制備試劑空白溶液。

表1 微波消解程序

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

精密吸取一定量的多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液用2%硝酸溶液逐級稀釋成1～1 000 μg/L，即得。根據(jù)實驗方法儀器自動繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

1.2.3 內(nèi)標(biāo)溶液的制備

精密吸取In、Rh、Ge、Sc、Bi標(biāo)準(zhǔn)溶液，用2% HNO3溶液稀釋配制成各元素濃度為10 μg/L的內(nèi)標(biāo)混合溶液。

1.2.4 ICP-MS工作條件

射頻功率1 550 W，冷卻氣體積流量14 L/min，輔助氣體積流量0.8 L/min；載氣體積流量1.1 L/min；采樣深度 5.0 mm；霧化室溫度2.7 ℃；測量次數(shù)為3次；模式為KED；進樣泵速40 r/min；掃描方式為跳峰。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法學(xué)考察

2.1.1 線性關(guān)系考察及儀器檢出限

取1.2.2節(jié)下的各元素梯度濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在1.2.4節(jié)下ICP-MS的工作條件下對混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進行測定，分別做出各待測元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并考查其線性相關(guān)系數(shù)(r)。精密吸取空白溶液，在相同條件下連續(xù)測定11次，以測定結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(3σ)所對應(yīng)的濃度值為各元素的儀器檢出限[5]。結(jié)果如表2所示。

表2 各元素線性關(guān)系、檢出限和精密度

由表2結(jié)果表明，各元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r均大于0.999。各元素檢出限均滿足測試要求。

2.1.2 重復(fù)性試驗

精密稱取樣品0.3 g，按照1.2.1節(jié)方法處理，平行制備6份樣品溶液，按1.2.4節(jié)下儀器條件進行測定，計算各元素含量，根據(jù)測得結(jié)果計算各元素相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果各元素的RSD分別為Mn 0.61%、Zn 0.87%、Cu 0.83%、Fe 1.19%、Mg 3.01%、P 1.65%、Ca 2.95%、K 3.37%、Na 2.68%、Se 0.65%、Cr 0.93%、Pb 0.80%、Cd 0.55%、As 0.63%，RSD均不大于3.37%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.1.3 精密度試驗

精密吸取同一混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(50 μg/L)，按照1.2.4節(jié)儀器工作條件下分別連續(xù)進樣6次，計算各元素響應(yīng)信號值RSD，結(jié)果如表2所示，各元素RSD均≤3.61%，表明儀器精密度良好。

2.1.4 加標(biāo)回收率試驗

精密稱取已知含量的北沙參莖葉粉末0.5 g 3份，按1.2.1節(jié)下方法制備供試品溶液，分別加入適量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定各元素含量，計算回收率，結(jié)果如表3所示。

表3 加標(biāo)回收率結(jié)果

由表3結(jié)果顯示，所測定的北沙參莖葉中14種元素的加標(biāo)回收率為91.2%～111.7%，RSD為0.58%～3.53%。

2.2 樣品測定結(jié)果

取北沙參莖葉樣品3批，按照1.2.1節(jié)下方法分別制備樣品溶液，按1.2.4節(jié)儀器工作條件測定其樣品中各元素的含量，結(jié)果如表4所示。

表4 北沙參莖葉中14種元素的平均含量

由表4可知，北沙參莖葉中富含人體必需的常量及微量元素，且K、Ca、Fe、Mg、Mn、Zn等營養(yǎng)元素的含量較豐富，其中鉀元素的含量最高，高達(dá)37.46 mg/g；其次為鈣、磷、鈉、鎂等元素含量也較高，具備高鉀低鈉的特征，具有食療降壓的輔助作用。

根據(jù)WM/T 2—2004《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，藥用植物原料及制劑中重金屬總量鉛Pb≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Cu≤20.0 mg/kg，As≤2.0 mg/kg。由表4可知，北沙參莖葉樣品中對人體有害的Pb、Cd、As、Cu等重金屬元素的含量均不超過上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，說明本地的生態(tài)環(huán)境良好，人及動物食用北沙參莖葉對生物體的健康風(fēng)險均較低。

3 結(jié)語

(1)本實驗結(jié)果表明，北沙參莖葉富含人體必需的常量和微量元素，其中K、Ca、Na 、Mg、Fe和Zn等的含量均較高，有很高的藥用和營養(yǎng)價值，為北沙參非藥用部位作為藥用部位的替代和營養(yǎng)保健食品等方面的開發(fā)應(yīng)用提供了參考依據(jù)。

(2)本研究建立了微波消解-ICP-MS同時測定北沙參莖葉中14種元素的方法。該方法具有多元素同時快速測定，精密度好，靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點，是一種值得推薦的檢測方法。