電感耦合等離子體質譜法測定三種貝殼類藥材中稀土元素含量

陳紅，朱蓉，陳鴻平

(1.成都市食品藥品檢測中心，成都 610045;2.成都中醫藥大學，成都 610000)

電感耦合等離子體質譜法測定三種貝殼類藥材中稀土元素含量

陳紅1，朱蓉1，陳鴻平2

(1.成都市食品藥品檢測中心，成都 610045;2.成都中醫藥大學，成都 610000)

目的 建立測定珍珠母、石決明和牡蠣中15種稀土元素含量的方法。方法供試品經微波消解后,以銦和銠為內標,用電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)測定。結果各元素在相應范圍內線性良好(r＞0.999),精密度好(RSD＜4%,n=6),各元素加樣回收率為97.0%～105.0%。結論ICP-MS法檢出限低,簡便快捷,準確可靠,是貝殼類藥材中稀土元素含量測定的可行方法。

珍珠母；石決明；牡蠣；質譜法,電感耦合等離子體；微波消解；稀土元素

石決明、珍珠母、牡蠣均為多基源貝殼類藥材,具有平肝潛陽、清肝明目、安神等功效,應用范圍較廣,然而質量控制現狀堪憂。《中華人民共和國藥典》2010年版僅對石決明和牡蠣采用滴定法測定碳酸鈣含量用作質控指標[1]。然而碳酸鈣并不是該類藥材平肝潛陽的有效成分,用碳酸鈣的含量作為評價指標,顯然不能從根本上控制藥材的內在質量。譚曉梅等[2]用等離子發射光譜法、原子熒光法測定鐵(Fe)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鍶(Sr)、鎂(Mg)、銅(Cu)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)、砷(As)在5種貝殼類藥材及煎出物中的含量。劉玲玉等[3]進行貝殼類動物中藥材炮制后水煎液中微量元素及氧化物的測定。筆者在本實驗中以石決明、牡蠣和珍珠母3種代表性貝殼類藥材為研究對象,采用微波消解前處理樣品,電感耦合等離子體質譜(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)法測定貝殼類藥材中15種稀土元素含量。以便找出稀土金屬含量與貝殼類藥材質量的相關性,結合貝殼類藥材其他微量元素的含量測定結果[4]和藥效分析,對其質量控制進行綜合研究,為保證臨床用藥安全有效奠定良好的基礎。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 CEM MARS-XPRESS 5微波消解儀(美國CEM公司);Mili-Q超純水處理系統(美國密理博公司);美國熱電X-2電感耦合等離子體質譜儀(美國熱電公司),SUB/DUO PURE酸純化設備(意大利麥爾斯通公司)。

1.2 試藥 稀土多元素標準溶液[GSB04-1789-2004,唯一標識:124103,各元素濃度均為100 μg·mL-1;含鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、釔(Y)];銠(GSB04-1746-2004,唯一標識: 12324,濃度:1 000 μg·mL-1),錸(GSB04-1745-2004,唯一標識:123100,濃度:1 000 μg·mL-1)均由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供。茶葉標準物質由中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所提供,編號: GBW10016(GSB-7茶葉)。調諧溶液由美國熱電公司提供。珍珠母、石決明和牡蠣均由成都中醫藥大學提供,成都中醫藥大學中藥鑒定教研室盧先明教授鑒定。硝酸(采用MILESTONE SUB/DUO PURE酸純化設備,自制高純度硝酸)。

2 方法與結果

2.1 實驗條件與儀器參數 射頻功率:1.4 kW;采樣深度:110 step;載氣(氬氣)流速:0.89 L·min-1;輔助氣(氬氣)流速:13.0 L·min-1;冷卻氣(氬氣)流速: 0.7 L·min-1;蠕動泵轉速:30 r·min-1;霧室溫度: 3℃;點數/質量:3;重復次數:2。

2.2 測量同位素的選擇 同位素一般選擇豐度值最大的質量數,以提高其檢測靈敏度,同時應避免多原子分子離子和同量異位素的重疊干擾。由于稀土元素介于干擾最小且靈敏度最高的質譜區間,且所有稀土元素都有一個不受同量異位素干擾的同位素[5],因此本方法選擇以下同位素作為各稀土元素的測量同位素,見表1。

表1 稀土元素的測量同位素Tab.1 Determined isotopes for rare earth elements

2.3 溶液的制備 分別精密量取稀土多元素混合標準溶液1 mL,置100 mL量瓶,加10%硝酸稀釋至刻度,搖勻,作為標準儲備液。精密量取0.01,0.05, 0.25,2,3 mL,分別置50 mL量瓶,加10%硝酸稀釋至刻度,搖勻,作為系列標準溶液,濃度分別為0.2,1,5, 40,60 ng·mL-1。取銦(In)元素標準溶液,加水配制成每毫升溶液含In元素10 ng的內標溶液。

2.3.1 供試品溶液的制備 精密稱取樣品約0.3 g,精密稱定,放入消解罐中,加入硝酸7 mL放至反應停止,加過氧化氫1 mL,過夜,密閉微波消解完全后(消解程序:從室溫10 min升至120℃,保持5 min,再10 min升至190℃,保持20 min),冷卻取出,將消解液轉入50 mL量瓶,用水洗滌3次,洗液合并于量瓶,用水稀釋至刻度,搖勻。

實驗前用調諧液調整儀器各項指標,使儀器各項指標達到測定要求后,編輯測定方法、干擾方程及選擇各測定元素,用雙蠕動泵進樣體系分別引入水、空白試劑、標準溶液、供試品溶液,同時引入內標溶液。

2.4 結果

2.4.1 方法學驗證結果 將系列標準溶液分別進樣,得到各元素的線性方程和相關系數,結果見表2。取同一份標準溶液重復進樣6次,計算RSD得到各元素的精密度,結果見表2?？瞻自噭┲貜瓦M樣20次,得到各元素測定值的偏差σ,LOD=3σ/k(k為標準曲線斜率),結果見表2。

表2 方法學驗證結果Tab.2 Method validation results

2.4.2 準確度實驗 取茶葉標準物質各約0.3 g,按“2.3.1”項下供試品溶液的制備方法同法測定,計算茶葉中各稀土元素含量,見表3,回收率為92%～108%。另取珍珠母4#樣品約0.1 g,精密稱定,加稀土多元素混合標準貯備液0.1 mL,按“2.3.1”項供試品溶液的制備方法同法測定,15種稀土元素的加樣回收率為97%～105%,結果見表2中“加樣回收率”。實驗證明本方法測定貝類藥材中稀土元素準確度高。

2.4.3 15種稀土元素測定結果 供試品溶液和內標溶液同時進樣,得到珍珠母、石決明和牡蠣中15種稀土元素的測定,結果見表4～6。

2.4.4 15種稀土元素含量檢驗統計結果 采用SPSS18.0版軟件對上述結果進行統計分析。各品種樣品之間采用非參數檢驗Kruskal Wallis檢驗法比較,結果表明牡蠣、石決明、珍珠母,共34批樣品在稀土元素含量上差異無統計學意義,檢驗統計量見表7。

3 討論

筆者在本實驗中采用微波消解法前處理珍珠母、石決明和牡蠣,消解時間短、完全,經ICP-MS法測定15種稀土元素含量,從結果中可了解貝殼類藥材中15種稀土元素含量及貝類藥材的元素組成情況。

根據測定結果,在珍珠母中編號為“1,9”的飲片粉末各稀土元素含量明顯高于藥材。在石決明中編號為“1,6,10”號的飲片粉末各稀土元素含量高于各藥材均值。在牡蠣中編號為“2,8,10,11”的飲片粉末和編號為“9,12”的飲片顆粒含量均明顯高于藥材。雖然上述結果未找到稀土元素含量與產地的相關性,但是稀土含量與樣品類型相關,多數飲片粉末和顆粒的稀土金屬含量高于藥材?？赡茉蚴秦悮ゎ愃幉脑谂谥萍庸み^程中,凈制時未完全除去藥材中泥土、灰塵等雜質,在加工成粉末或顆粒時受到污染,或是有些商家將劣質藥材加工成飲片粉末和顆粒,以次充好。上述結果為石決明等貝殼類藥材的質量標準研究提供了參考,對整體提高貝殼類藥材質量控制水平具有重大意義。本課題樣品量較少,為找到稀土含量與貝殼類中藥質量之間關系,還需要收集更多樣本,排除炮制加工等過程對測定結果的影響,將稀土元素含量與藥效分析,對其質量控制進行綜合性研究。用微波消解-ICP-MS測定各元素含量,測定時間短,試劑用量少,檢出限低,準確可靠,是珍珠母、石決明和牡蠣15種稀土元素測定的可行方法。

表3 茶葉標準物質測定結果Tab.3 Analytical results of certified reference material of tea

表5 石決明中15種稀土元素的測定結果Tab.5 Determination results of 15 rare earth elements in Shell of Abalone μg·g-1

表6 牡蠣中15種稀土元素的測定結果Tab.6 Determination results of 15 rare earth elements in Oyster μg·g-1

續表6 牡蠣中15種稀土元素的測定結果

表7 貝殼類藥材中稀土元素含量檢驗統計結果Tab.7 Statistics on the content of rare earth elements in testacean medicinal materials

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2010:84-85,161-162.

[2] 譚曉梅,王新雨,張明明,等.5種貝殼類動物藥及其煎出物中微量元素含量測定[J].中國實驗方劑學雜志,2011, 17(1):61-63.

[3] 劉玲玉,杭富保.貝殼類動物中藥材炮制后水煎液中微量元素及氧化物的測定[J].中藥飲片,1991,(2):27-29.

[4] 陳紅,朱蓉,陳鴻平.ICP-MS法測定貝殼類藥材中微量元素含量[J].華西藥學雜志,2012,27(4):465-466.

[5] 孫玉玲,田陽,衛峰.ICP-MS法測定植物性樣品中恒量稀土元素含量的研究[J].中國檢驗檢疫科學,2001,11(2): 10-11.

DOI 10.3870/yydb.2014.03.029

Rare Earth Elements Determination in Three Testacean Medicinal Materials by ICP-MS

CHEN Hong1,ZHU Rong1,CHEN Hong-ping2
(1.Chengdu Center of Food and Drug Control,Chengdu 610045,China;2.Chengdu University of TCM,Chengdu 610000,China)

Objective To establish a method for determination of the fifteen rare earth elements in testacean medicinal materials from shell of Abalone,Concha Margaritifera and Oyster.MethodsThe samples were digested by closed-vessel microwave system and analyzed by ICP-MS using Rh and Re as internal standards.ResultsThe linearities were good(r＞0.999),the method is precise(RSD＜4%,n=6),and the recoveries of rare earth elements were 97.0%～105.0%.ConclusionThe ICP-MS method is sensitive and accurate,feasible for rare earth element content determination in testacean medicinal materials.

Shell of Abalone;Concha Margaritifera;Oyster;Spectrometry,inductively coupled plasma-mass(ICPMS);Microwave digestion;Rare earth elements

R286;R927.1

A

1004-0781(2014)03-0373-05

2013-07-10

2013-08-20

陳紅(1977-),女,重慶人,副主任藥師,碩士,主要從事食品、藥品檢測工作。電話:028-85362213,E-mail：redchen333@sohu.com。

陳鴻平(1980-),女,四川眉山人,高級實驗師,博士,主要從事中藥化學、中藥品質評價等研究。電話:028-61800231,E-mail：chen_hongping@126.com。