微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定西豐鹿鞭中7種元素

姜鑫 陳權(quán) 姜雯 王巖松

【摘要】目的：本文利用微波消解儀進(jìn)行前處理，然后用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定鹿鞭中錳、鎂、銅、鈣、鐵、硒和鋅7種元素的含量。方法：樣品經(jīng)濃硝酸與過氧化氫預(yù)消解后，置于微波消解儀中處理，通過在線加入內(nèi)標(biāo)溶液⁷²Ge校正，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定鹿鞭中錳、鎂、和鋅等7種元素的含量。結(jié)果：測(cè)定后計(jì)算得出7種元素線性良好;相關(guān)系數(shù)在0.9996～0.9999范圍內(nèi);檢出限分別為（0.004、0.1、0.3、1、0.4、0.06、0.005）mg/kg;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤3.9%（n=6）;回收率在91.6%～97.9%之間。結(jié)論：該方法靈敏度高、穩(wěn)定性好，可以滿足鹿鞭中錳、鎂、銅、和鋅等7種元素的同時(shí)測(cè)定。

【關(guān)鍵詞】電感耦合等離子體質(zhì)譜法;鹿鞭;微波消解

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.018

Simultaneous Determination of 7 Kinds of Elements in Male Silkworm Moths by Inductively Coupled Plasa Mass Spectrometry

JIANG Xin'CHEN Quan1，JIANG Wen;WANG Yan-song2

（1.Liaoning Institute for Drug Control，Shengyang 110036，China;2.Shenyang Food and Drug Inspection Institute，Shenyang 110036，China）

Abstract：Objective：In this paper，the microblogging digester was used for pretreatment，and the inductively coupled plasma mass spectrometer was used to determine the contents of 7 elements of manganese，magnesium，copper，calcium，iron，selenium and zinc in deer penis. Methods：The samples were pre-digested by concentrated nitric acid and hydrogen peroxide，and then placed in a microwave digestion apparatus for processing，and corrected by adding an internal standard solution of⁷²Ge online. Inductively coupled plasma mass spectrometry was used to determine seven elements including manganese，magnesium，and zinc in deer penis. Results：After the determination，the seven elements were calculated to have good linearity，and the correlation coefficient was in the range of 0.9996～0.9999;the detection limits were（0.004，0.1，0.3，1，0.4，0.06，0.005）mg/kg;RSDW3.9%（n=6）;the recovery rate was between 91.6% and 97.9%. Conclusion：The method has high sensitivity and good stability，and can satisfy the simultaneous determination of seven species of manganese，magnesium，copper，and zinc in deer penis.

Key words：inductively coupled plasma mass spectrometry;male silkworm moths;microwave digest

1引言

鹿鞭，中藥名，又名鹿腎、鹿沖，為鹿科動(dòng)物梅花鹿或馬鹿雄性的外生殖器[1]。宰鹿后，割取陰莖及睪丸，除凈殘肉及油脂，固定于木板上風(fēng)干即成。鹿鞭為傳統(tǒng)的名貴中藥?！吨兴幋筠o典中》記載其味甘咸，性溫，歸肝、腎經(jīng)。具有補(bǔ)腎陽(yáng)，益精血的功能，可用于治療勞損、腰膝酸痛、腎虛、耳鳴、陽(yáng)痿、宮冷不孕等癥[2-5]，其功效早在漢代的《神農(nóng)本草經(jīng)》中就有說明[6]。近幾年，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，檢測(cè)方法的不斷創(chuàng)新進(jìn)步，現(xiàn)已經(jīng)檢測(cè)出鹿鞭內(nèi)富含多種活性物質(zhì)，如核甘類、多糖類、氨基酸類、脂肪酸類、磷脂類、生物胺類、激素類、維生素類等[7-11]。

目前，我國(guó)對(duì)鹿鞭的科學(xué)研究主要集中在多糖、氨基酸、有害元素及其功效成分方面，鮮有對(duì)于鹿鞭中的微量元素進(jìn)行研究報(bào)道。微量元素是構(gòu)成人體組織，維持人體正常生命活動(dòng)的重要物質(zhì)，其種類及含量在評(píng)測(cè)鹿鞭保健功效時(shí)起到不容忽視的作用[12-13]，因此建立鹿鞭中微量元素含量的檢測(cè)方法，對(duì)于保證鹿鞭產(chǎn)品質(zhì)量具有十分重要的意義[14]。本研究對(duì)鹿鞭中鎰、鎂、銅、鈣、鐵、硒和鋅7種元素含量進(jìn)行多元素同時(shí)檢測(cè)，進(jìn)行了檢出限、線性范圍、準(zhǔn)確度、精密度等方法學(xué)研究，為鹿鞭產(chǎn)品質(zhì)量控制中微量元素的檢測(cè)提供準(zhǔn)確、有效的定量分析方法，同時(shí)也為鹿鞭產(chǎn)品中微量元素的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定提供數(shù)據(jù)參考和技術(shù)支持。

2材料與方法

2.1儀器

ELAN 9000電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)珀金埃爾默公司）;MARX微波消解儀（美國(guó)CEM公司）;CP-225D電子天平（德國(guó)賽多利斯公司）;Milli-Q型純水機(jī)（德國(guó)Sartorius公司）。

2.2試劑與材料

梅花鹿鞭：樣品購(gòu)于遼寧西豐，將梅花鹿鞭（包括陰莖和睪丸）洗凈，瀝干，粉碎研磨并過80目篩，混勻后取樣用于實(shí)驗(yàn)。

硝酸（65.0～68.0%，電子純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）;過氧化氫（≥30%，優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）;超純水，電阻率18.2 MΩ·cm。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：鈣（Ca）、鐵（Fe）、銅（Cu）、錳（Mn）、鎂（Mg）、硒（Se）和鋅（Zn）含量均為1000 μg/mL，購(gòu)于國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。

內(nèi)標(biāo)溶液：鍺（Ge）濃度為1000 μg/mL，購(gòu)買于國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心公司，使用前用5%的硝酸稀釋為10.0 ng/mL。

儀器調(diào)諧液：銦（In）、鋇（Ba）、鈰（Ce）、鉛（Pb）、鎂（Mg）、銅（Cu）、銠（Rh）、鎘（Cd）、鈾（U）濃度均為10 μg/L，購(gòu)于珀金埃爾默公司。

2.3實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1內(nèi)標(biāo)元素的選擇

由于鹿鞭樣品中鎂、鈣、鋅等元素含量較高，容易造成一定的基體干擾，從而引起檢測(cè)元素響應(yīng)值的漂移，因此通常采用內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行校正，從而消除基體干擾。內(nèi)標(biāo)元素的選擇應(yīng)該基于干擾小、豐度高和自然界含量低的原則進(jìn)行選擇。實(shí)驗(yàn)中采用⁷²Ge作為鈣（Ca）、鐵（Fe）、銅（Cu）、錳（Mn）、鎂（Mg）、硒（Se）和鋅（Zn）的在線內(nèi)標(biāo)[15]。

2.3.2樣品前處理

精密稱取0.5 g樣品（精確到0.001 g），置于微波消解罐中，加入5.0 mL濃硝酸預(yù)消解浸泡過夜，加入濃硝酸和37%過氧化氫各2.0 mL，放入微波消解儀中，設(shè)定消解條件，消解后冷卻至室溫。將冷卻后的消解管置于趕酸器中，趕酸至1mL左右后將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用5%硝酸稀釋至刻度，然后混勻，待測(cè)。微波消解設(shè)定參數(shù)見表1。

3結(jié)果與分析

3.1方法線性范圍

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：吸取適量7種元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，以5%硝酸稀釋，逐級(jí)稀釋配制成含鈣、鎂、銅、鐵和鋅混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。吸取混合標(biāo)準(zhǔn)工作系列溶液，在線加入內(nèi)標(biāo)溶液，以待測(cè)元素錳、鎂、銅、鈣、鐵、硒和鋅濃度為橫坐標(biāo)，以各元素質(zhì)荷比強(qiáng)度與內(nèi)標(biāo)元素質(zhì)荷比強(qiáng)度的比值為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線并計(jì)算出線性回歸，求得7種濃度關(guān)系的回歸方程，相關(guān)系數(shù)見表2。

3.2檢出限與定量限

按2.3.2項(xiàng)下方法制備11個(gè)空白樣品，依次進(jìn)樣檢測(cè)。計(jì)算各元素響應(yīng)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差（standard deviation，SD），以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以相應(yīng)元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，得到各元素的檢出限（limit of determination，LOD）[16-17];以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以相應(yīng)元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，得到各元素的定量限;計(jì)算各元素的方法檢出限與定量限（limit of quantity，LOQ），結(jié)果見表3。

3.3方法精密度

以精密度考察方法的重復(fù)性，對(duì)鹿鞭中7種元素進(jìn)行精密度實(shí)驗(yàn)，在相同條件下平行測(cè)定6批次樣品，計(jì)算測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果表明，精密度實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤3.1%（n=6），說明此方法具有良好的重復(fù)性，結(jié)果見表4。

4結(jié)論

3.4樣品溶液穩(wěn)定性

樣品溶液分別在（0、1、2、4、8、12、24）h進(jìn)行測(cè)定，考察樣品溶液中7種元素的變化情況，結(jié)果如表5。樣品溶液在消解后24 h內(nèi)測(cè)定結(jié)果無(wú)較大變化，因此，樣品溶液在消解處理完成后在24 h內(nèi)上機(jī)測(cè)定即可。

本文研究顯示：鹿鞭體內(nèi)富含人體需要量較大的鋅、鐵、鈣三種元素，完全滿足人體日需要量[18]。同時(shí)，鹿鞭體內(nèi)還富含大量硒元素。硒是人體必需的微量元素之一，具有抗氧化、增強(qiáng)免疫功能、抗癌等功效。由此可見，鹿鞭體內(nèi)含有多種豐富的微量元素亦是其具有保健功效的重要原因之一。

傳統(tǒng)的元素檢測(cè)分析方法為火焰原子吸收分光光度法、石墨爐原子吸收分光光度法及原子熒光光度法等。這些方法都無(wú)法同時(shí)測(cè)定多種元素，并且分析檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，樣品用量大，耗費(fèi)較多人力與物力。本研究建立了微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定錳、鎂、銅、鈣、鐵、硒和鋅7種元素的含量。此方法較傳統(tǒng)的微量元素檢測(cè)分析方法用時(shí)短、穩(wěn)定性及重復(fù)性好、檢出限低、操作簡(jiǎn)單、節(jié)省分析時(shí)間、提高工作效率、減少人員工作量，為鹿鞭中元素的測(cè)定提供了一種準(zhǔn)確、有效的檢測(cè)方法，同時(shí)也為鹿鞭產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定提供數(shù)據(jù)參考和技術(shù)支持，對(duì)保證鹿鞭產(chǎn)品質(zhì)量具有十分重要的意義。

3.5加標(biāo)回收率

分別對(duì)鹿鞭樣品進(jìn)行低、中、高濃度（測(cè)定值的50%、100%和150%）的加標(biāo)實(shí)驗(yàn)。按照2.3中的方法對(duì)樣品進(jìn)行處理并測(cè)定，計(jì)算回收率，結(jié)果見表6。結(jié)果表明，回收率范圍為91.6%～97.9%，符合測(cè)定要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄧?guó)?，楊洗塵.鹿鞭與鹿腎的本草考證[J].中藥材，1990，13（12）：42-43.

[2]李歡霞.鹿產(chǎn)品檢測(cè)的研究進(jìn)展[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī)，2012，（5）：164-169.

[3]劉洋.梅花鹿鞭與偽品牛鞭細(xì)胞色素bDNA指紋鑒定[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2010，（12）：3274-3275.

[4]李峰.兩種鹿鞭藥材中脂肪酸成分分析[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2006（6）：952-953.

[5]田玉華，胡薇.鹿花盤及其它鹿副產(chǎn)品的研究和開發(fā)利用[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2010，21（9）：2310-2312.

[6]李峰.鹿鞭的生藥學(xué)研究[D].沈陽(yáng)：遼寧中醫(yī)學(xué)院，2004.

[7]許飛.梅花鹿藥用產(chǎn)品的研究現(xiàn)狀[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2009（8）：181-183.

[8]王海璐，徐凌志，王全凱，等.兩種鹿鞭水提物對(duì)順骨誘導(dǎo)小鼠急性腎損傷的保護(hù)作用[J].上海中醫(yī)藥雜志，2016，50（9）：85-89.

[9]肖家美，王峰，李紅.鹿鞭的藥理作用及其感官真?zhèn)舞b別[J].特產(chǎn)研究，2010，32（4）：59-61+74.

[10]李峰，姜泓，康廷國(guó).鹿鞭商品藥材中核昔類成分分析[J]. 中成藥，2009，31（8）：1254-1257.

[11]李峰，康廷國(guó)，張?jiān)?不同品種鹿鞭多糖含量比較及性質(zhì)分析[J].遼寧中醫(yī)藥雜志，2009.

[12]姜鑫.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定雄蠶蛾中8種元素[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2018（20）：5433-5437.

[13]李峰，孟舒，康廷國(guó).電化學(xué)發(fā)光免疫法測(cè)定鹿鞭藥材中性激素含量[J].中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志，2006，26（2）：234-235.

[14]姜鑫.電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定馬鹿皮中9種元素[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2018（12）：3183-3187.

[15] Ryu K，An B，Lee G，et al. Method for taking out extractrom male moth of silkworm and male pupa，The extract and health supplementary and drug mixed：JP2002046624 [P].2002-2-22.

[16] Bernhard M. Trace element speciation in human milk[J]. Pure and Applied Chem，2013，78（1）：79-90.

[17]分析方法檢出限和定量限的評(píng)估：GB/T 27415—2013[S].

[18]黃作明，黃珣.微量元素與人體健康[J].微量元素與健康研究，2010，27（6）：58-62.