ICP-OES法測定市售金銀花中8種金屬元素含量

張金成, 張永清, 梁從蓮, 霍立群, 李佳

(山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，山東 濟南 250355)

【中藥與天然活性產(chǎn)物】

ICP-OES法測定市售金銀花中8種金屬元素含量

張金成, 張永清, 梁從蓮, 霍立群, 李佳*

(山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，山東 濟南 250355)

為了解山東、河南、河北3個主要產(chǎn)地市售金銀花藥材中Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 8種金屬元素的含量情況,微波消解處理金銀花，采用電感耦合等離子發(fā)射光譜法(ICP-OES) 測定元素含量。該方法在線性范圍內(nèi)線性關(guān)系較好，R在0.999 96～1.000 0之間，平均回收率在 95. 30%～101. 2%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%(n=8)，符合元素分析要求。測得市售26個金銀花樣品中Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的含量范圍分別是10.30～49.68、0.050 0～0.333 3、0.066 7～0.333 3、0.300 0～7.317、4.983～26.87、5.767～12.55、0.100 0～1.500、3.550～16.90 mg/kg。研究發(fā)現(xiàn)，市售金銀花藥材中的金屬元素含量差異較大，有部分金銀花的金屬含量過高，甚至超標(biāo)。

金銀花；金屬元素；微波消解；電感耦合等離子發(fā)射光譜法

金銀花為忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾或帶初開的花，又名金銀藤、忍冬、雙花，味甘、性寒，具有清熱解毒、疏散風(fēng)熱的功能[1]。作為大宗中藥材之一，金銀花市場需求量、種植面積和種植區(qū)域逐年增加，為滿足產(chǎn)量需求，往往造成一些區(qū)域性的質(zhì)量問題。2015年版《中國藥典》對金銀花藥材中Pb、Cd、Hg、As、Cu 5種金屬元素含量限定分別為5、0.3、0.2、2、20 mg/kg。雖然我國對中藥材金屬元素含量限定非常嚴(yán)格，但近年的研究中不斷發(fā)現(xiàn)金銀花中金屬元素有超標(biāo)現(xiàn)象，比如Pb、Cd[2]和Hg[3]元素的超標(biāo)。金銀花金屬元素超標(biāo)是多因素綜合作用的結(jié)果，在實際生產(chǎn)、運輸、加工過程中，都會不可避免地受到金屬元素污染[4-5]，由此帶來的用藥安全問題必須被廣泛關(guān)注。為保障用藥安全、有效，制定合理的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，探明市場不同產(chǎn)地金銀花藥材中的金屬元素含量水平有著非常重要的意義。

本文使用濃硝酸微波消解金銀花樣品，采用廣泛應(yīng)用的電感耦合等離子發(fā)射光譜法[6-7]測定了市場中山東、河南、河北3個主要產(chǎn)地金銀花藥材中Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 8種微量元素的含量，以期為金銀花藥材中的金屬元素研究和質(zhì)量控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 金銀花樣品

3個產(chǎn)地26批市售藥材樣品分別采購于山東(平邑、費縣)、河北(安國)、安徽(亳州)的藥材市場，經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)李佳教授鑒定，均為忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾。

1.1.2 試劑

濃硝酸(分析純)； 濃度均為50 μg/L的Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 8種金屬混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液(美國 Agilent公司)；去離子水(23～28 ℃，ρ≥18.2 MΩcm)；高純氬(山東德洋氣體公司)。

1.1.3 儀器

Agilent 5100電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國 Agilent公司)；Mars 6 classic微波消解儀(美國CEM公司)；明澈TM-D 24UV純水凈化系統(tǒng)( 德國 Merck公司)。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5% 的硝酸將50 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液稀釋至0.01、0.1、1、10、50 μg/L，以5% 硝酸作為空白溶液。

1.2.2 樣品前處理

取干燥金銀花樣品，粉碎，過60目篩。稱取0.300 0 g左右的樣品，置于洗凈干燥的聚四氟乙烯消解罐中，加入4.0 mL濃硝酸，室溫下預(yù)消解過夜，次日加入2.0 mL濃硝酸，待反應(yīng)緩和后蓋上消解罐蓋，放入微波消解儀，按表 1 程序采用溫度控制分階段消解。冷卻后得到綠色透明溶液，轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用超純水定容，即得待測溶液，并做試劑空白實驗。

表1 微波消解儀升溫程序表

1.2.3 ICP儀器條件

儀器工作參數(shù)如下：RF功率為1 200 W，泵速為10 r/min。霧化氣流量為0.70 L/min，等離子體氣流量為12.0 L/min，輔助氣流量為1.0 L/min。手動進(jìn)樣，提升時間為8 s，穩(wěn)定時間為5 s，讀取時間為5 s，觀察方式為SVDV雙向觀測，觀察高度8 mm，測定時自動扣除試劑背景，并采用儀器中設(shè)置的離峰法進(jìn)行校正，重復(fù)3次。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Office Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件SPSS 17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法學(xué)考察

2.1.1 分析波長、標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限

在電感耦合等離子體法測定元素時，待測元素的分析波長易被其他譜線干擾。因此要根據(jù)各元素含量高低，選擇共存元素譜線干擾小、檢出限低和信背比高的譜線分析波長。經(jīng)對比標(biāo)準(zhǔn)品溶液測量結(jié)果，篩選出各元素最佳分析波長如表2。

8種元素的回歸方程、相關(guān)性及檢出限如表2所示，可以看出線性關(guān)系良好，相關(guān)性在0.999 96～1.000 00之間，且元素檢出限較低。

取配制好的0.01、0.1、1、10、50 μg/L的元素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，通過工作站繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計算相關(guān)性。在儀器穩(wěn)定運行狀態(tài)下，測定5 %硝酸溶液15次并以3倍標(biāo)準(zhǔn)差作為該元素的檢出限。

表2 8種元素的分析波長、標(biāo)準(zhǔn)曲線方程、檢出限

2.1.2 精密度及加樣回收實驗

隨機取一金銀花樣品，稱取0.300 0 g左右，微波消解后連續(xù)測定8次，測得消解液中8種元素的含量，將結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表3，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=8)均在 0.3%～2.1%之間，說明此方法精密度較好。加標(biāo)后進(jìn)行加樣回收實驗，平均回收率在95.30%～101.2%之間，說明此方法的測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

表3 樣品精密度及加樣回收率

2.2 樣品測定結(jié)果

金銀花樣品的測定結(jié)果見表4，可以看出26個金銀花樣品中Al、As、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的含量范圍分別是10.30～49.68 mg/kg、0.050 0～0.333 3 mg/kg、0.300 0～7.317mg/kg、4.983～26.87 mg/kg、5.767～12.55 mg/kg、0.100 0～1.500 mg/kg、3.550～16.90 mg/kg，屬于藥用植物的正常水平，未發(fā)現(xiàn)以上金屬元素超出藥典規(guī)定的現(xiàn)象。Cd的含量范圍是0.066 7～0.333 3 mg/kg，所測樣品中有的超出了藥典的限量規(guī)定，其中，河南和山東各有1個樣品超標(biāo)，且山東地區(qū)7個樣品中，有3個樣品高出了0.25 mg/kg，Cd含量也明顯較其他地區(qū)高，有顯著性差異。

表4 3個地區(qū)26個樣品的8種元素含量測定結(jié)果

3 討論

本文將微波消解與電感耦合等離子發(fā)射光譜法相結(jié)合，參考文獻(xiàn)資料，建立了測定金銀花中Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 8種微量元素含量的方法，線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999 96，精密度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=8)在0.3%～2.1%之間，加樣回收率為95.30%～101.2%。此方法方便快捷可靠、靈敏度高，能同時測定多種金屬元素。用此方法測定了山東、河南、河北3個主要產(chǎn)地26批金銀花藥材的8種金屬元素含量，對主要產(chǎn)區(qū)市售金銀花藥材中的多種金屬元素含量狀況有了初步的了解。

目前，中藥中金屬元素含量的研究已經(jīng)成為中藥研究領(lǐng)域的熱點之一。雖然我國對藥用植物的金屬元素超標(biāo)情況非常重視，嚴(yán)格限定了各金屬元素的含量，但是超標(biāo)情況仍屢見不鮮。本文用SPSS對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性檢驗分析，發(fā)現(xiàn)3產(chǎn)地金屬元素的含量差異主要體現(xiàn)在Cd和Pb元素上。山東金銀花的Cd含量高于河北金銀花(p=0.023)，有顯著性差異；山東金銀花的Pb含量較其他兩個產(chǎn)地低，與河北(p=0.035)、河南(p=0.015)兩地有顯著性差異，但含量均未超標(biāo)。其他元素在3個產(chǎn)地中的含量并無顯著性差異(p>0.05)。河南和山東各有1個樣品Cd元素含量超標(biāo)，且山東7個樣品中的3個樣品Cd元素含量在0.25～0.33 mg/kg。造成金銀花中Cd元素超標(biāo)不是某個單一環(huán)節(jié)的原因，是很多因素綜合作用的結(jié)果。由于藥用植物自身[8-9]和生境[10-11]情況的不同，再加上市場混亂、管理難度大，導(dǎo)致市場中金銀花藥材的金屬元素含量存在很大差別，藥材質(zhì)量參差不齊。因此，探討金銀花中金屬元素含量的影響因素，對于指導(dǎo)金銀花的實際生產(chǎn)和使用、控制金銀花藥材中的金屬元素含量和保障用藥安全有著非常重要的意義。

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典2015年版一部[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2015:221.

[2]謝永紅,楊定清,周婭,等. 金銀花等3種中藥中重金屬鉛鎘含量分析[C]//四川省第十一次環(huán)境監(jiān)測學(xué)術(shù)交流會論文集.成都：[s.n.],2010.

[3]鄭琪,南鐵貴,袁媛,等. 9種市售藥材中重金屬含量調(diào)查[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2015,21(3):14-17.

[4]宗良剛,李嫦玲,郭巧生.中藥材中重金屬污染及其研究綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(3):495-497．

[5]韓文炎,梁月榮,楊亞軍,等.加工過程對茶葉鉛和銅污染的影響[J].茶葉學(xué),2006,26(2):95-101．

[6]黃騰花,崔升淼. ICP-AES測定枇杷葉的14種微量元素[J].廣東化工,2015,42(23): 185.

[7]付金娥,滕紅麗,郭力城. 微波消解-ICP-OES分析白骨壤果實中微量元素[J].藥物分析雜志,2015,35(1):41-45.

[8]劉周莉,何興元,陳瑋.忍冬——一種新發(fā)現(xiàn)的鎘超富集植物[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2013,22(4):666-670.

[9]劉周莉,何興元,陳瑋,等.鎘脅迫下金銀花的生長反應(yīng)及積累特性[J].生態(tài)學(xué)雜志,2009,28(8):1579-1583.

[10]逄洪波,谷思雨,李玥瑩,等.鎘超富集植物耐鎘性的分子機制研究進(jìn)展[J].北方園藝,2015(19):170-174.[11]黃運湘,廖柏寒,王志坤.超積累植物的富集特征及耐性機理[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,31(6):693-697.

Determination of the contents of eight metal elements in flowers of Lonicerae Japonicae Flos by ICP-OES

ZHANG Jin-cheng, ZHANG Yong-qing, LIANG Cong-lian, HUO Li-qun, LI Jia*

(Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China)

∶To investigate the contents of 8 metal elements (Al,As,Cd,Cu,Mn,Ni,Zn,Pb) in Lonicerae Japonicae Flos from three main habitats Shandong, Henan and Hebei, microwave digestion was used for treatment of the flower samples, and the contents of 8 elements were determined by ICP-OES. The method showed a good linear relationship (Rbetween 0.999 96～1.000 0), and the average recovery rate between 95.30%～101.2%, and the relative standard deviation less than 3% (n=8), in line with the requirements of the element analysis. Each content of 8 elements (Al、As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb and Zn) in 26 samples of Lonicerae Japonicae Flos was measured,and they were in the ranges of 10.30～49.68,0.050 0～0.333 3, 0.066 7～0.333 3, 0.300 0～7.317, 4.983～26.87, 5.767～12.55, 0.100 0～1.500 and 3.550～16.90 mg/kg respectively. The results showed that the metal element contents in Lonicerae Japonicae Flos were quite different, and some mental contents were too higher or even exceeded the standard values.

∶ Lonicerae Japonicae Flos; metal element; microwave digestion; ICP-OES

10.3976/j.issn.1002-4026.2017.02.004

2016-09-07

山東省自主創(chuàng)新專項(2013CXC20401)

張金成(1991—)，男，碩士研究生，研究方向為中藥資源與質(zhì)量控制。E-mail：842179599@qq.com

* 通信作者，李佳，女，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向為中藥資源與質(zhì)量控制。E-mail：ljytl7172@163.com

R284.1

A

1002-4026(2017)02-0020-05