苦水玫瑰中重金屬及有害元素ICP-MS 測定?

王曉琳，張 平，馬 瀟，劉志榮，李冬華

1 甘肅省中醫院，甘肅 蘭州 730050； 2 甘肅省中醫藥研究院，甘肅 蘭州 730050；3 甘肅省藥品監督管理局審核查驗中心/甘肅省疫苗檢查中心，甘肅 蘭州 730070；4 甘肅省藥品檢驗研究院，甘肅 蘭州 730070

苦水玫瑰（Rosa rugosa‘Plena’）主產于甘肅省永登縣苦水鎮，為薔薇科薔薇屬的多年生常綠植物或落葉灌木苦水玫瑰的干燥花蕾，為中國玫瑰和鈍齒薔薇的雜交種，夏初花將開放時分批采摘，以花朵完整，色紫紅，香氣濃郁者為佳，具有藥食兩用功能［1］。苦水玫瑰，味甘、微苦，溫；歸肝、脾經；具有理氣活血、順氣和血、活血散瘀、調經止痛、疏肝解郁功效及鎮靜、抗憂郁作用［2］。苦水玫瑰在藥品、食品市場中均有較大銷量，雖然產業規模大，但至今沒有成型的質量標準，《中華人民共和國藥典》和衛生部頒藥品標準中均未收錄。為充分開發利用苦水玫瑰資源，挖掘其價值，課題組考慮從標準制定方面助推苦水玫瑰產業發展，通過產地調研、樣品采收、實驗設計、數據整理、專家評審等方面形成苦水玫瑰質量評價標準。

由于一些重金屬元素會對人體各器官和系統產生嚴重危害［3］，目前國內外藥典中已將天然藥物中的重金屬鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、銅（Cu）及有害元素砷（As）作為重點控制的指標，本研究從苦水玫瑰標準制定安全層面出發，對苦水玫瑰中所含重金屬及有害元素進行測定分析，從安全風險評估角度對其上市后的質量進行評估，從而提高苦水玫瑰藥食兩用產品的安全性。

電感耦合等離子體質譜儀（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）是國內外目前普遍使用的一種痕量元素分析工具；ICP-MS 法可快速同時或順序測定多種元素，且具有樣品消耗量小、檢出限低、靈敏度高、干擾性小、線性范圍寬等突出優點，作為一種重要的分析測試手段被廣泛用于科學技術研究和高科技產品生產［4-7］。本課題組通過研究建立苦水玫瑰ICP-MS 檢測方法，測定20 批甘肅不同產地實地采集的苦水玫瑰樣品，對重金屬Pb、Cd、Hg、Cu 及有害元素As 進行痕量分析，為苦水玫瑰標準草案的制定提供參考。

1 材料

1.1 儀器 ICPMS-2030 型電感耦合等離子體質譜儀（日本島津）；Mettler AE240 電子分析天平（德國梅特勒）；Multiwave 7000 型超級微波消解制備系統（Anton Paar）；Molecular 摩爾超純水儀（重慶摩爾水處理設備有限公司）。

1.2 試劑 Pb、Cd、As、Hg、Cu 單元素標準溶液質量濃度為1000 μg/mL，Ge（鍺）、In（銦）、Bi（鉍）單元素標準溶液質量濃度為1000 μg/mL，標準物質大米（Fapas T07187QC）均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；標準調諧液（編號5190-0465），含鈰（Ce）、鈷（Co）、鋰（Li）、鎂（Mg）、鈦（Ti）、釔（Y），質量濃度均為1 μg/L（美國Agilent公司）；硝酸（優級純，德國MERCK 公司）；30%過氧化氫（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；將1000 μg/mL 的Ge、In、Bi 混合內標溶液稀釋至20 ng/mL 作為內標溶液。氬氣、氦氣（99.999%，蘭州西聯化工供應站）；水為超純水。

1.3 樣品來源及信息本實驗樣品苦水玫瑰20批均來源于甘肅省境內（實地采集），見表1。

表1 20批苦水玫瑰藥材信息

2 方法與結果

2.1 ICP-MS 工作條件采用氦氣碰撞反應池模式，用標準調諧溶液（含Li、Co、Y、Ce、Tl、Mg，質量濃度1 μg/L）對儀器條件進行調諧，優化其質量軸、分辨率、靈敏度、雙電荷、氧化物，將儀器參數設置為載氣：氬氣；碰撞氣體：氦氣；等離子體流量：15 L/min；采樣深度：8.00 mm；載氣體積流量：1.0 L/min；霧化器：Barbinton；石英雙通道霧化室；等離子體射頻功率：1.55 KW；碰撞模式：氦氣流量4.5 mL/min；蠕動泵轉數：30 r/min；分析模式：全定量。

2.2 標準品溶液制備精密量取適量Pb、Cd、As、Hg、Cu 單元素標準溶液，用2%硝酸溶液稀釋制成質量濃度為1 μg/mL 的Pb、Cd、As、Hg、Cu 標準品儲備液。再精密量取適量標準品儲備液，用2%硝酸溶液依次稀釋，配制成含Pb、Cd、As 元素質量濃度分別為0、2、10、25、50、80 ng/mL的混合標準溶液，Hg 元素質量濃度分別為0、1、5、10、25、50 ng/mL標準溶液，Cu 元素質量濃度分別為0、5、50、100、200、500 ng/mL 的標準溶液（以上標準品溶液均需臨用時現配）。

2.3 內標溶液制備分別精密量取適量Ge、In、Bi 單元素標準溶液，用2%硝酸溶液稀釋，配制成質量濃度為20 ng/mL 的混合標準溶液，作為內標溶液。

2.4 供試品溶液制備取苦水玫瑰樣品粉末約0.3 g，精密稱定，置玻璃消解罐中，依次加入1 mL 水、2 mL 硝酸、1 mL 過氧化氫，混勻，待無氣泡后，按照操作規程將玻璃消解罐放置于超級微波消解系統中，消解功率為1000 W，在20 min 內溫度升至250 ℃，250 ℃保持10 min，待微波消解系統冷卻后將其取出，等待蒸汽揮盡后將消解罐內物質轉入到10 mL 容量瓶中，并用少量水洗滌消解罐，洗液同時合并于容量瓶中，搖勻，即得供試品溶液。同法制得不含苦水玫瑰樣品的試劑空白溶液。

2.5 標準曲線繪制在已確定條件下，測定各元素標準溶液標準曲線，結果Pb、Cd、As、Hg、Cu 5 種元素均具良好的線性關系。以Pb、Cd、As、Hg、Cu元素標準品的濃度為橫坐標，測量值（3 次讀數的平均值）為縱坐標，繪制Pb、Cd、As、Hg、Cu 元素標準曲線，得到各元素線性方程及相關系數。見表2。

表2 Pb、Cd、As、Hg、Cu元素的線性關系、檢出限、定量限

2.6 方法檢出限及定量限連續測定12 份試劑空白溶液，計算測得信號標準偏差。采用基于響應值的標準偏差和標準曲線斜率定義檢出限（DL），即DL=3.3δ/S（δ：響應值的偏差；S：標準曲線的斜率）。見表2。

2.7 準確度試驗選擇標準物質大米（Fapas T07187QC）和苦水玫瑰樣品同時處理測定數據，測定結果顯示苦水玫瑰測定值均在誤差范圍內，表明該方法準確度良好。見表3。

表3 標準物質大米與苦水玫瑰中As、Cd含量（n=3） μg/kg

2.8 精密度試驗取“2.2”項下配制的混合標準溶液、Hg 單元素標準溶液及內標溶液，連續進樣6次。結果顯示精密度RSD 在1.1%～2.5%之間，符合《中華人民共和國藥典》附錄要求。

2.9 測定方法精密吸取空白溶液、供試品溶液與內標溶液適量，注入電感耦合等離子體質譜儀，從標準曲線上讀出供試品溶液中Pb、Cd、As、Hg、Cu 元素含量，202 Hg、208 Pb 以209 Bi 為內標，114 Cd以115 In為內標，63 Cu、75 As以74 Ge為內標，計算得各元素含量見附表1。

附表1 甘肅不同產地20批苦水玫瑰中Pb、Cd、As、Hg、Cu含量測定結果（n=3）

3 討論

本研究測定結果顯示，甘肅不同產地20 批苦水玫瑰中重金屬含量符合《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》WM/T 2-2004 對藥材重金屬及有害元素的限量要求［8-13］，Pb、Cd、As、Hg、Cu含量均低于擬定限度：重金屬總量≤20.0 mg/kg；Pb≤5.0 mg/kg；Cd≤0.3 mg/kg；Hg≤0.2 mg/kg；Cu≤20 mg/kg；As≤2.0 mg/kg，含量均在安全范圍內。

現行2020 年版《中華人民共和國藥典》收載兩種重金屬及有害元素項目檢查方法：ICP-MS 法和原子吸收法。原子吸收法一次只能測定一種元素，ICP-MS 法能同時測定多種元素，極大地提高了檢驗效率，且應用前景廣泛。ICP-MS 分析過程中，為了消除待測元素信號由于基體效應發生降低或增強情況，應選用適當內標元素進行校正從而消除基體效應。本研究建立的苦水玫瑰中重金屬及有害元素實驗過程中，實驗人員對外標法和內標法兩種測定方法進行了比較，結果顯示內標法更能提高測定結果的精密度和準確性［14-17］。

本研究對苦水玫瑰標準草案［18］的形成提供了重要數據支持，對其重金屬及有害元素含量水平進行了真實反映，相關數據在標準起草說明中予以發布。本研究方法完善了苦水玫瑰藥材質量標準，為保證苦水玫瑰藥材的有效性和安全性，提高苦水玫瑰藥材質量控制水平提供了研究基礎。