ICP-MS 法測定銀怡片中4 種元素

于桂芳，閆顯光，曹苗苗，胡晗緋，胡軍華，黃文哲

（1.江蘇康緣藥業股份有限公司，江蘇連云港 222001； 2.江蘇德源藥業股份有限公司，江蘇連云港 222047）

隨著老齡化、二胎政策及人們保健意識的提高，補鈣類保健食品越來越受歡迎［1-2］，品種也越來越多，但其質量參差不齊。國家食品藥品監督管理局印發的《營養素補充劑申報與審評規定（試行） 》 等8 個通告中規定，Ca 每天服用量為250～1 000 mg；GB16740-2014［3］規定，保健食品中Pb≤2.0 mg／kg，As≤1.0 mg／kg，Hg≤0.3 mg／kg，故建立補鈣類保健食品中營養元素鈣和多種有害元素含有量的快速測定方法具有一定意義。

文獻中關于補鈣類保健食品中元素的研究大多集中在原子吸收［4-7］或EDTA［8-10］法測定Ca，ICP-MS［11-12］法測定As、Hg 等有害元素，也有采用ICP-MS 法測定Ca［13］，但未見同時測定Ca、有害元素的報道。GB5009.92-2016［14］提供了4 種相關測定方法，其中火焰原子吸收光譜法測定多個元素時需更換光源，操作不方便；EDTA 滴定法適合測定鈣元素，但不適合有害元素；電感耦合等離子體發射光譜（ICP-OES） 法雖可實現多元素同時測定，但靈敏度不滿足低含有量有害元素的測定要求；電感耦合等離子體質譜（ICP-MS） 法靈敏度高，線性范圍寬，可同時測定含有量差異較大的鈣元素和有害元素，并且抗干擾能力強，分析速度快。因此，本實驗在相關文獻和國標的基礎上，建立電感耦合等離子體質譜（ICP-MS） 法測定銀怡片中營養元素Ca 及有害元素As、Hg、Pb 的含有量，以期控制其質量。

1 材料

1.1 試劑與藥物 Ca （1 000 μg／mL，批號172014-1）、As（1 000 μg／mL，批號184020-2）、Pb （1 000 μg／mL，批號184042-2）、Hg （1 000 μg／mL，批號 12664 ）、Au（1 000 μg／mL，批號12616-1） 單元素標準溶液均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；混合內標溶液（含Bi、Ge、In、Li、Sc、Tb、Y，10 μg／mL）、調諧液 （含Be、Ce、Fe、In、Li、Mg、Pb、U，1 μg／L，批號Lot17-157GSX1） 均購自美國Perkin Elmer 公司；灌木枝葉標準物質（GBW07063，批號06074） 購自地礦部物化探研究所。銀怡片為江蘇康緣藥業股份有限公司在研品種，由骨碎補、葛根、D-氨基葡萄糖硫酸鉀鹽、硫酸軟骨素鈉、檸檬酸鈣、輔料組成，批號20180201、20180202、20180203。硝酸為UP 級（批號150603380，蘇州晶瑞化學試劑有限公司）；水為超純水。

1.2 儀器 NexION 300X 電感耦合等離子體質譜儀（美國Perkin Elmer 公司）；Mars 高壓微波消解儀（美國CEM 公司）；BSA224S-CW 電子分析天平（德國賽多利斯公司）；Milli-Q Academic 純水機（美國密理博公司）。

2 方法與結果

2.1 儀器調諧 將儀器的樣品管和內標管插入調諧液中，依次對矩管位置、霧化氣體積流量、透鏡等進行日常調諧，得到最佳靈敏度、最低氧化物和雙電荷干擾、較好分辨率。優化后的儀器參數為等離子體體積流量15 L／min；霧化氣體積流量0.90 L／min；輔助氣體積流量1.2 L／min；ICP 射頻功率1.5 kW；脈沖階段電壓1 300 V，模擬階段電壓-2 000 V。

2.2 標準溶液制備

2.2.1 內標溶液 精密量取混合內標溶液及Au 單元素標準溶液適量，5%硝酸溶液稀釋制成每1 mL 含Ge、In、Bi、Au 各200 ng 的溶液，搖勻，即得。

2.2.2 標準溶液 精密量取Ca 單元素標準溶液適量，5%硝酸稀釋制成每1 mL 含25 μg Ca 的貯備液，精密量取適量，稀釋成1 000、1 500、2 000、2 500、3 000、3 500、4 000 ng／mL；精密量取Hg 單元素標準溶液適量，含4 ng／mL Au 的5%硝酸稀釋制成每1 mL 含0.1 μg Hg 的貯備液，精密量取適量，稀釋成0.1、0.2、0.5、1、2、4 ng／mL （臨用現配）；精密量取As、Pb 單元素標準溶液適量，5%硝酸稀釋制成每1 mL 含As、Pb 各500 ng 的貯備液，精密量取適量，稀釋成1、3、5、10、30、50 ng／mL，即得。

2.3 供試品溶液制備

2.3.1 Ca 樣品研細后精密稱取約0.1 g，置于微波消解內罐中，加入10 mL 硝酸加蓋放置1 h，旋緊罐蓋，按照微波消解儀操作步驟進行消解（功率1 600 W，30 min 內升溫至185 ℃，消解25 min，也可根據具體儀器進行調整），冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，轉移至50 mL 量瓶中，少量水沖洗內罐3 次，定容至刻度，搖勻，精密量取1 mL于50 mL 量瓶中，水稀釋至刻度，離心，即得。同法制備試劑空白溶液。

2.3.2 As、Hg、Pb 樣品研細后精密稱取約0.5 g，按“2.3.1”項下方法消解后轉移至50 mL 量瓶中，少量水沖洗內罐3 次，加入Au 單元素標準溶液 （1 μg／mL）200 μL，水稀釋至刻度，搖勻，離心，即得。

2.4 工作參數 同位素44Ca、75As 以72Ge 為內標，202Hg、208Pb以209Bi 為內標，編輯全定量分析方法，工作參數見表1。在儀器分析過程中，內標進樣管始終插入內標溶液中，將樣品管依次插入空白溶液、系列質量濃度標準品溶液中進行測定（質量濃度依次遞增）。以測量值為縱坐標，質量濃度為橫坐標，儀器自動繪制標準曲線。將儀器樣品管插入試劑空白、供試品溶液中測定，從標準曲線上計算得各元素含有量。

表1 ICP-MS 工作參數

2.5 方法學考察

2.5.1 線性關系考察 取 “2.2”項下標準溶液，在“2.4”項工作參數下測定，以待測元素與相應內標元素響應值的比值為縱坐標（Y），溶液質量濃度為橫坐標（X）進行回歸，結果見表2，可知各元素在各自范圍內線性關系良好。

表2 各元素線性關系

2.5.2 檢出限 實驗前取空白溶液 （5% 硝酸），在“2.4”項工作參數下連續測定11 次，得到強度值，將其與內標元素的比值代入表2 回歸方程中，儀器自動計算含有量，其標準偏差（δ） 3 倍所對應的質量濃度為檢出限，并按“2.3”項下供試品溶液制備方法折算成樣品含有量，結果與GB5009.92-2016 方法［15］進行比較，見表3。由表可知，Ca 檢出限、定量限均優于GB5009.92-2016 方法，As、Hg、Pb 檢出限、定量限完全滿足限度標準要求，也優于GB5009.92-2016 方法，表明該方法靈敏度較好。

表3 各元素檢出限、定量限

2.5.3 精密度試驗 取“2.2”項下標準溶液（線性范圍的低、中、高質量濃度），在“2.4”項工作參數下進樣測定6 次，測得峰面積RSD 為0.5%～3.4%，表明儀器精密度良好。

2.5.4 重復性試驗 分別精密稱取樣品粉末0.1、0.5 g，按“2.3”項下方法平行制備6 份供試品溶液，在“2.4”項工作參數下進樣測定，測得Ca、As、Hg、Pb 含有量RSD 分別為2.4%、2.6%、7.3%、2.9%，表明該方法重復性良好。

2.5.5 加樣回收率試驗 精密稱取樣品粉末0.05 g，按照1∶ 1 比例加入Ca 單元素標準溶液 （1 000 μg／mL）2.9 mL，按“2.3.1”項下平行制備6 份供試品溶液；精密稱取樣品粉末0.25 g，按照1∶1 比例加入有害元素標準溶液 （Hg 4 ng／mL，As、Pb 50 ng／mL） 各 1 mL，按“2.3.2”項下方法平行制備6 份供試品溶液，上述供試品溶液在“2.4”項工作參數下進樣測定，計算回收率，結果見表4。

表4 各元素加樣回收率試驗結果（n＝6）

2.5.6 標準物質含有量測定 分別精密稱取標準物質（灌木枝葉） 0.1、0.5 g，按“2.3”項下方法平行制備5 份供試品溶液，在“2.4”項工作參數下進樣測定，測得Ca、As、Pb 含有量分別為1.71%、1.13 μg／g、48.53 μg／g，而Hg 未檢出，均在標準值范圍內，RSD 也均小于3%，表明該方法準確性較好。

2.5.7 樣品含有量測定 取3 批樣品，按“2.3”項下方法制備供試品溶液，在“2.4”項工作參數下進樣測定，計算含有量，結果見表5。

表5 各元素含有量測定結果（n＝3）

2.5.8 陰性樣品含有量測定 取不含檸檬酸鈣的空白樣品粉末0.1 g，按“2.3”項下方法制備供試品溶液（質量濃度低，無需稀釋），在“2.4”項工作參數下進樣測定，測得Ca 含有量為0.48%。樣品中含葛根、骨碎補2 味藥材，理論上Ca、Mg 等常量元素的含有量較高，故該結果符合預期。另外，由于As、Hg、Pb 來源不明確，處方中所有藥味、原輔料、樣品生產過程均可能引入，故未對其陰性樣品含有量進行測定。

3 討論

3.1 供試品制備方法篩選 GB5009.268-2016 中供試品制備方法有微波消解、壓力罐消解、濕式消解、干式消解，其中微波消解具有操作簡單、試劑量少、速度快、污染少、易進行自動化、大批量同時分析的特點，故本實驗選擇該方法。補鈣類產品中一般Ca 含有量比較高，故在保證取樣均勻的情況下盡量減少取樣量，并且稀釋至合適濃度后再進行測定。

3.2 測定參數篩選 鈣的同位素 （豐度） 分別為40Ca（96.94）、42Ca （0.65）、43Ca （0.13）、44Ca （2.09），即40Ca豐度最大，但它易受到等離子體氣40Ar＋的質譜干擾，故可使用反應（DRC）、碰撞（KED） 2 種模式來盡可能消除干擾，但前者成本較高，操作復雜，通常儀器不配備；后者只有通過優選最佳同位素、內標元素、碰撞氣體積流量，才能盡可能消除干擾，提高結果準確性。因此，本實驗考察了同位素42Ca、43Ca、44Ca，內標元素45Sc、72Ge，碰撞氣體積流量4.0、4.5、5.0 mL／min，綜合考慮靈敏度、準確性、精密度、重復性等因素篩選最佳參數。另外，As、Hg、Pb內標，碰撞氣體積流量等參數主要是依據GB5009.92-2016和《中國藥典》［15］設定。

3.3 線性范圍篩選 Ca 優選同位素44Ca，其干擾小，但豐度、靈敏度低，故本實驗綜合考慮靈敏度、含有量、儀器污染等因素，制定合適的線性范圍，而有害元素As、Hg、Pb 的線性范圍主要依據其限度標準制定。

4 結論

本實驗利用ICP-MS 線性范圍寬、靈敏度高、分析速度快的優點測定銀怡片中高含有量的營養元素Ca，以及低含有量的有害元素As、Hg、Pb，并進行工作參數優化和系統的方法學考察，發現該方法精密度、重復性、準確性均較好，并且操作方便，可為補鈣類保健食品的質量控制提供參考依據。