ICP-MS法測定菲牛蛭中的5種重金屬及有害元素

張元杰 周 蘭 來國防云南省食品藥品監督檢驗研究院，云南 昆明 650011

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ICP-MS法測定菲牛蛭中的5種重金屬及有害元素

張元杰 周 蘭 來國防*
云南省食品藥品監督檢驗研究院，云南 昆明 650011

目的：建立菲牛蛭中銅、砷、鎘、汞、鉛5種重金屬及有害元素的測定方法。方法：試樣經微波消解后，采用電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)，以內標法測定。結果：5種待測元素在測定范圍內線性關系良好(r≥0.9999)，儀器檢出限均低于0.003 mg/kg，平均回收率為90.1%～98.6%，RSD為2.7%～7.3%(n=9)。結論：該法靈敏、準確、高效，可用于菲牛蛭中5種重金屬及有害元素的測定。

電感耦合等離子體質譜；菲牛蛭；重金屬及有害元素

菲牛蛭，別名“金邊螞蟥”，收載于《廣西壯族自治區壯藥質量標準》及《云南省中藥材標準》，是醫蛭科動物菲牛蛭PoecilobdellamanillensisLesson的干燥全體[1-2]。壯醫理論認為，菲牛蛭具有調龍路、散瘀腫的作用，可用于京瑟(閉經)、唄農(癰瘡)、麻邦(中風)、扭像(扭挫傷)等的治療。現代藥理學研究表明[3-7]，菲牛蛭具有抗血小板聚集、抑制血栓形成、降血脂等藥理作用，其抗凝血酶活性顯著強于《中國藥典》水蛭資源之一的寬體金線蛭。張衛等[8]通過本草文獻的梳理及研究，認為菲牛蛭符合傳統中醫使用的水蛭特性，且資源相對豐富，應作為藥用水蛭品種加以利用。

重金屬元素易與動物的蛋白質、多肽等成分結合、易隨食物鏈逐級傳遞等特點，使得動物藥中重金屬及有害元素殘留情況高于植物藥[9]。菲牛蛭作為藥材，僅收載于廣西及云南的地方藥材標準，且無重金屬及有害元素控制指標，潛在風險較高。因此，實驗建立了電感耦合等離子體質譜法，用于測定菲牛蛭藥材中的5種有害元素，為該品種的安全性評價提供參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器 Agilent 7700x電感耦合等離子體質譜儀(美國Agilent公司)；ETHOS One微波消解儀(意大利Milestone公司)；BP-211D電子天平(德國Sartorius公司)；UP ulupure超純水制造系統(成都超純科技有限公司)。

1.2 材料 鉛單元素標準溶液(1000μg/mL，GBW08619-16012)，鎘單元素標準溶液(1000μg/mL，GBW08612-16011)，砷單元素標準溶液(1000μg/mL，GBW08611-15105)，汞單元素標準溶液(1000μg/mL，GBW08617-16011)，銅單元素標準溶液(1000μg/mL，GBW08615-15112)均購自中國計量科學研究院；楊樹葉成分分析標準物質(GBW07604(GSV-3)，國家標準物質研究中心)；多元素內標混合標準溶液(100mg/L，批號：5188-6525，美國Agilent公司，)；調諧溶液(1μg/L，批號：5185-5959，美國 Agilent公司)；硝酸(65-70%，美國Fisher公司，Optima)；實驗用水均為超純水。

5批樣品分別收集于云南、廣西(詳見表8)，經云南省食品藥品監督檢驗研究院來國防主任藥師鑒定為醫蛭科動物菲牛蛭PoecilobdellamanillensisLesson。

2 方法與結果

2.1 測定條件 正向功率：1.55kW，采樣深度：10.0mm，He碰撞氣流量：4.0L/min，載氣流量：0.9L/min，蠕動泵轉速：0.1rps，測量點數/峰：3，重復次數：3次。各元素采集參數見表1。

表1 各元素采集參數

2.2 溶液制備

2.2.1 標準品貯備溶液的制備 分別精密量取鉛、砷、鎘、汞、銅單元素標準溶液適量，用5%硝酸溶液稀釋制成每lmL分別含鉛、砷、鎘、汞、銅為lμg、1μg、μg、lμg、10μg的溶液，即得。

2.2.2 標準品溶液的制備 分別精密量取鉛、砷、鎘、銅標準品貯備液適量，用5%硝酸溶液稀釋制成每lmL含鉛、砷0、1、5、10、20、50ng；含鎘0、0.5、2.5、5、10、20ng；含銅0、50、100、150、200、500ng的系列濃度混合標準溶液。另精密量取汞標準品貯備液適量，用5%硝酸溶液稀釋制成每lmL分別含汞0、0.2、0.5、1、2、5ng的系列標準溶液。

2.2.3 內標溶液的制備 精密量取多元素內標混合標準溶液適量，用5%硝酸溶液稀釋制成每lmL含鍺、銦、鉍各lμg的溶液，即得。

2.2.4 供試品溶液的制備 取本品粗粉約0.5g，置微波消解罐中，加硝酸10mL，密閉并按表2所列參數進行消解。消解完全后，消解液冷卻至60℃以下，取出消解罐，放冷，將消解液轉入50mL量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，洗滌液合并于量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，即得。

表2 微波消解儀工作參數

2.3 方法學考察

2.3.1 標準曲線的制備 依次將儀器的樣品管插入各個濃度的標準品溶液中，內標管同時在線加入內標溶液，按“2.1”項下條件進行測定，以待測元素與內標響應值的比值為縱坐標Y，濃度(ng·mL-1)為橫坐標X，繪制標準曲線。5種待測元素的標準曲線相關系數均在0.9999以上，線性關系良好(詳見表3)。

表3 標準曲線及線性范圍

2.3.2 儀器檢出限 連續測定5%硝酸溶液11次，以響應值的3倍標準偏差所對應的濃度值，計算鉛、鎘、砷、汞、銅的儀器檢出限分別為：0.002853，0.000181，0.001365，0.000434，0.001621mg/kg，儀器靈敏度滿足分析要求。

2.3.3 精密度 取每1mL含鉛5ng、鎘2.5ng、砷5ng、銅100ng的混合標準溶液及每1ml含汞0.5ng的標準溶液，分別按“2.1”項下條件連續測定6次，計算鉛、鎘、砷、汞、銅測定結果的RSD(n=6)分別為0.3%，0.7%，0.8%，1.1%，1.0%，精密度良好。

2.3.4 重復性 取供試品(編號為1號)粗粉約0.5g，共6份，分別按“2.2.4”項下方法制備供試品溶液，按“2.1”項下條件進行測定，計算各元素含量。結果鉛、鎘、砷、汞、銅含量的平均值分別為0.379、0.144、0.217、0.029、12.959mg/kg，RSD(n=6)分別為7.4%，2.3%，3.0%，3.0%，1.2%。詳見表4。

表4 重復性

2.3.5 質控物質驗證 取楊樹葉成分分析標準物質0.5007g，按“2.2”項下方法制備供試品溶液，按“2.1”項下條件進行測定，各元素測定結果均在與參考范圍內，結果見表6。

表6 楊樹葉成分分析標準物質測定結果

2.3.6 加標回收試驗 取前述重復性試驗所用樣品粗粉(編號為1號)共9份，每份約0.5g，精密稱定，置消解罐中，按低、中、高3水平，分別加入每1mL含鉛0.4μg、鎘0.15μg、砷0.2μg、銅13μg的混合標準溶液及每1mL含0.08μg的汞標準溶液，每水平3份，加硝酸10mL，按“2.2.4”項下條件消解，按“2.1”項下條件進行測定，計算加標回收率及RSD%。結果表明，各元素的平均回收率在90.1%～98.6%之間，RSD(n=9)在2.7%～7.3%之間，符合痕量分析要求(見表7)。

表7 加標回收試驗

2.4 樣品測定 取供試品粗粉約0.5g，精密稱定，按“2.2.4”項下方法制備供試品溶液，按“2.1”項下條件進行測定，計算各元素含量，結果見表8。

表8 樣品測定結果 /mg/kg

3 討論

相對于濕法、干法等傳統樣品消解方法，微波消解法操作簡單、高效、酸用量少、不易污染，在元素分析中已得到廣泛應用[10]。筆者選擇微波消解作為前處理方法，分別考察了硝酸、硝酸-過氧化氫(4∶1)、硝酸-過氧化氫(5∶1)等不同消解體系。結果發現以硝酸作為消解介質，最高消解溫度200℃即可完全消解試樣。

以2015年版《中國藥典》中水蛭品種“鉛不得過10mg/kg，鎘不得過1mg/kg，砷不得過5mg/kg，汞不得過1mg/kg”的限度為參考，所測5批菲牛蛭樣品鉛、鎘、砷、汞含量均在限度以內，安全風險相對較低。

2015年版《中國藥典》中水蛭品種并未規定銅的限度。王文祎等[11]研究顯示，水蛭藥材的銅含量總體隨著養殖時間的延長而增加，而日常投喂餌料的污染和土壤環境是水蛭體內銅元素積累的主要來源。銅是人體必須元素之一，但過量亦有害，考慮到人工養殖是菲牛蛭資源的重要來源，應對菲牛蛭藥材中的銅加以控制。以2015年版《中國藥典》中牡蠣等品種“銅不得過20mg/kg”的限度為參考，所測5批菲牛蛭樣品銅含量均在限度以內，但若高于限度值的50%，應在養殖及加工過程中予以重視。

[1]廣西壯族自治區食品藥品管理局．廣西壯藥質量標準(第二卷)[M].廣西: 廣西科學技術出版社，2011:238-240.

[2]云YNZYC-0357-2013.菲牛蛭藥材標準[S].云南: 云南省食品藥品監督管理局，2013.

[3]潘雪，嚴亞萍，林亞明．菲牛蛭近20年的研究進展[J]．中西醫結合研究，2015，7(4)：216-218.

[4]黎淵弘,黎肇炎．我國菲牛蛭的研究概況[J]．時珍國醫國藥，2008，19(11)：2716-2718.

[5]馮旭，孔維軍，楊美華，等.菲牛蛭的藥理作用及其機制研究進展[J]．中南藥學，2013，11(10)：750-753.

[6]丁月珠，段天璇，單宇，等. 寬體金線蛭與菲牛蛭抗凝血酶活性及抗凝機制比較研究[J]．中國藥師，2016，19(9)：1621-1624.

[7]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，2015:83-84．

[8]張衛，張瑞賢，李健，等.中藥水蛭品種考證及資源可持續利用發展探討[J]．中國中藥雜志，2013，38(6)：914-918.

[9]左甜甜，李耀磊，金紅宇，等.ICP-MS法測定18種動物藥中重金屬及有害元素的殘留量及初步風險分析[J]．藥物分析雜志，2017，37(2)：237-242.

[10]劉玲，王思琪，賀怡欣，等. 微波技術在分析中樣品消解與萃取的應用進展[J]．廣東化工，2016，43(22)：118-119.

[11]王文祎，楊瑤珺，李夢，等.養殖環境對水蛭藥材中銅含量的影響[J]．中國藥房，2015，26(34)：4890-4893.

更 正 證 明

我刊2017年4月下半月刊(總第301期)第131至134頁發表的《PDCA循環法在中藥飲片處方質量中的應用》一文，作者單位應為：

梁平1，2陳艷芬1*

1. 廣東藥科大學中藥學院，廣東 廣州 510006；

2. 廣東省陽江市中醫醫院，廣東 陽江 529500

特此更正。

《中國民族民間醫藥》雜志社

編輯部

2017年6月17日

Determination of Five Heavy Metal and Deleterious Elements inPoecilobdellamanillensisby Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

ZHANG Yuanjie ZHOU Lan LAI Guofang*

Yunnan Institute for Food and Drug Control，Kunming 650011，China

Objective To establish a method for quantitative determination of five heavy metal and deleterious elements inPoecilobdellamanillensisincluding Cu, As, Cd, Hg and Pb. Methods Five elements were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS)with internal standard method using microwave digestion for sample preparation. Results All calibration curves showed good linearity within test ranges (r≥0.9999). The detection limits were lower than 0.003 mg/kg. The recoveries were from 90.1% to 98.6%. TheRSDwere between 2.7% and 7.3% (n=9). Conclusion The method was sensitive, accurate and efficient for quantitative determination of five heavy metal and deleterious elements in Poecilobdella manillensis.

Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry;Poecilobdellamanillensis; Heavy Metal and Deleterious Element

張元杰(1984-)，男，漢族，碩士研究生，主管藥師，研究方向為藥品檢驗及質量標準研究。E-mail:yx8996@163.com

來國防(1973-)，男，漢族，博士研究生，主任藥師，研究方向為中藥民族藥質量控制及標準研究。E-mail：1547592470@qq.com

R284.1

A

1007-8517(2017)12-0014-04

2017-04-13 編輯：梁志慶)