微波消解-電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法測定刺三加藥材重金屬元素殘留量

【摘要】目的：建立微波消解-電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法測定刺三加藥材中鉛、砷、汞、鎘、銅5種重金屬的元素殘留量。方法：樣品過微波消解處理后，采用ICP-MS法，在碰撞反應池（Standard）模式下進行測定。結果：5種重金屬元素在各自范圍內線性關系良好（R≥0.9992），平均加樣回收率在93.1%～109.9%之間，RSD在0.8%～3.7%之間，11批樣品中5種重金屬含量均未超過2020年版《中國藥典》中規定的重金屬及有害元素限量值。結論：建立的方法具有操作簡單、靈敏度高、分析速度快、準確度高等優點，可用于刺三加藥材中重金屬元素的質量控制。

【關鍵詞】刺三加；電感耦合等離子體質譜；重金屬

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.001

【基金項目】貴州省食品藥品監督管理局《貴州省中藥材、民族藥材質量標準》（2013年版）制修訂項目（DBXDYC52034）。

Microwave Digestion Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry （ICP-MS） Method for Determining Residual Heavy Metal Elements in Acanthopanax Trifoliatus Medicinal Herb

YANG Chunyan， YE Yuhua， FAN Qiming

（Qianxinan Prefecture Inspection and Testing Center， Xingyi 562400， China）

Abstract： Objective： To establish a method for determining the residual amounts of lead， arsenic， mercury， cadmium， and copper， five heavy metals in the traditional Chinese medicinal material of Acanthopanax trifoliatus， using microwave digestion combined with inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS）. Method： After microwave digestion treatment of the samples， ICP-MS is used for determination under the Standard collision reaction cell mode. Results： The five heavy metal elements show good linearity within their respective ranges （R≥0.9992）， with an average spiking recovery rate between 93.1% and 109.9%， and relative standard deviation （RSD） between 0.8% and 3.7%. In 11 batches of samples， the content of the five heavy metals do not exceed the limits of heavy metals and harmful elements stipulated in the 2020 edition of the Chinese Pharmacopoeia. Conclusion： The established method has the advantages of simple operation， high sensitivity， fast analysis speed， and high accuracy， and can be used for quality control of heavy metal elements inAcanthopanax trifoliatus.

Keywords： Acanthopanax trifoliatus； inductively coupled plasma mass spectrometry； heavy metal elements

刺三加是五加科植物白簕及剛毛白簕的干燥根或根皮，味苦、辛、涼，歸肺、胃、腎經。其具有清熱解毒、祛風利濕、活血舒筋等功效，常用于治療感冒發熱、咽痛頭痛、黃疸、石淋、帶下、風濕腰腿痛、跌打損傷、瘡瘍腫毒、蛇蟲咬傷等病癥。作為一種根類藥材，刺三加的生長環境、土壤等因素均會影響其重金屬的殘留水平。由于重金屬在人體內代謝緩慢，且容易蓄積，對人體健康危害大。《中華人民共和國藥典》2020年版四部通則中明確規定了中藥材和飲片中的重金屬及有害元素的最大限量值。因此，建立刺三加藥材重金屬及有害元素的測定方法，對進一步全面評價其整體質量，保證用藥安全至關重要。

電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法是目前公認的能測定食品、藥品、化妝品中多元素的方法[1-4]，具有靈敏度高和檢出限低的優點，廣泛用于食品、藥品、化妝品等領域。課題組對不同產地刺三加中重金屬含量進行研究，參考《中華人民共和國藥典》2020年版四部通則中的重金屬及有害元素指導方法，擬建立微波消解處理樣品，ICP-MS法測定刺三加藥材中鉛、砷、汞、鎘、銅單元素含量的方法，并進行方法學驗證，為刺三加質量控制體系的完善提供參考。

1材料及儀器

1.1儀器

電感耦合等離子體質譜儀NexION2000（PerkinElmer）；AP324X電子天平（日本島津）；MILESTONE微波消解儀（北京萊伯泰科儀器股份有限公司）；101-3AB電熱鼓風干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；Advanced-III-24超純水機（成都艾柯水處理設備有限公司）。

1.2試劑

硝酸（優級純，成都市科隆化學品有限公司）；鉛、鎘、金單元素標準溶液（濃度為1000μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；砷、汞、銅、鍺、銦、鉍單元素標準溶液（濃度為1000μg/mL，中國計量科學研究院）；實驗用水為超純水（艾可超純水機制備）；屈臣氏蒸餾水。

1.3材料

11批刺三加藥材樣品是課題組在貴州省不同地區采挖而得。樣品信息見表1。

2方法及結果

2.1ICP-MS儀工作條件

射頻功率：1500 W；等離子體氣體流量：15 L/min；輔助氣流量：0.40 L/min；載氣流量：0.8 L/min；采樣深度：8 mm；檢測模式：Standard；蠕動泵轉速：40 r/min；重復掃描次數：3次。

2.2溶液的制備

2.2.1供試品溶液的制備

精密稱取經干燥后粉碎（過四號篩）的刺三加樣品0.5 g（精確至0.1 mg）置于消解罐中，加入7 mL硝酸后放置過夜，根據設定的微波消解程序進行消解。試樣消解完成后自然冷卻，然后放入趕酸儀中，在130℃下趕酸至液體約1 mL，放冷，取出。將消解液轉入50 mL容量瓶中，用水洗滌消解罐，并將洗滌液合并于容量瓶中。精密加入1μg/mL（0.2 mL）的金元素標準溶液，用水定容至刻度，搖勻，即得。微波消解儀升溫程序見表2。

2.2.2空白溶液的制備

除了不加樣品，按照2.2.1的操作方法制備試劑空白溶液。

2.2.3標準溶液的制備

分別吸取適量鉛、砷、汞、鎘、銅單元素標準溶液（1000μg/ mL），用3%硝酸溶液制成每1 mL含鉛、砷0、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0 ng/mL，含汞0、0.5、1.0、2.0、5.0 ng/ml，含鎘0、0.5、2.0、5.0、10.0、20.0 ng/mL，含銅0、10.0、50.0、100.0、200.0、500.0 ng/mL的混合標準溶液。

2.2.4金元素標準溶液

精密量取0.10 mL質量濃度為1000μg/mL的金元素標準溶液至100 mL容量瓶中，用水定容至刻度，制成質量濃度為1μg/mL的金元素標準溶液。

2.2.5內標溶液的制備

分別吸取鍺、銦、鉍單元素標準溶液（1000μg/mL）適量，用水配制分別含鍺、銦、鉍1μg/mL的混合內標溶液。鉛、汞以鉍為內標，銅、砷以鍺為內標，鎘以銦為內標。

2.3方法學考察

2.3.1線性關系考察及檢出限、定量限

取2.2.3中制備的系列混合標準溶液，按2.1的條件進行測定，采用在線加入法加入內標溶液，把5種元素標準混合溶液和內標溶液同時用ICP-MS進行測定，以各元素與內標元素響應信號值的比值Y為縱坐標，相應質量濃度X為橫坐標，分別繪制標準曲線。實驗結果表明，鉛、砷在0～50 ng/mL，汞在0～5 ng/mL，鎘在0～20 ng/mL，銅在0～500 ng/mL的濃度范圍內線性關系良好。取2.2.2的空白溶液連續進行11次測定，計算檢測濃度的標準偏差（SD），3倍SD即為檢出限，10倍SD即為定量限。結果見表3。

2.3.2精密度試驗

取2.2.3中含鉛、砷20.0 ng/mL、汞2.0 ng/mL、鎘10.0 ng/mL、銅200.0 ng/mL的標準溶液，連續進樣6次，計算得出鉛、砷、汞、鎘、銅含量RSD為1.71%～2.41%，說明儀器精密度良好。

2.3.3重復性試驗

稱取刺三加樣品（CSJ 01）6份，按2.2.1方法制備，按2.1的條件進行測定，計算得出鉛、砷、汞、鎘、銅含量RSD為1.00%～3.86%，表明供試品溶液穩定性良好。

2.3.4加樣回收率試驗

稱取刺三加樣品（CSJ 01）6份平行樣，分別精密加入一定量的各元素標準溶液，按2.2.1的方法制備，按2.1的條件進行測定，并計算各元素的回收率及RSD。結果表明，鉛、砷、汞、鎘、銅元素平均加樣回收率分別為99.2%、108.3%、100.6%、109.9%、93.1%，RSD為0.8%～3.7%。

2.4樣品測定

取11批刺三加藥材粉末，按2.2.1的方法制備，按2.1的條件進行測定，計算樣品中鉛、砷、汞、鎘、銅元素的含量，結果見表4。

3結束語

《中華人民共和國藥典》2020年版四部明確規定了中藥材和飲片重金屬及有害元素的最大限量值，其中Pb≤5 mg/kg，Cd≤1 mg/kg，As≤2 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg，Cu≤20 mg/kg[5]。測定結果表明，貴州省11批刺三加樣品中，5種重金屬元素殘留量均未超限。本方法的建立為刺三加藥材重金屬元素殘留量測定提供了一定的參考依據。

【參考文獻】

[1]薛慶海，董劉敏，王成軍，等.微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定嬰幼兒谷類輔助食品中鐵含量[J].糧食與油脂，2023，36（9）：155-158.

[2]趙光鈴，田霞，劉暢，等.微波消解電感耦合等離子法檢測桑葉中五種重金屬元素的方法研究[J].中南農業科技，2023，44（6）：102-104.

[3]李俊婕，刁飛燕，胡文岳，等.微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定中藥材天麻中37種元素[J].化學分析計量，2022，31（12）：17-21.

[4]潘小紅，涂曉琴，殷帥，等.基于超級微波消解-電感耦合等離子體質譜法分析植物原料化妝品中的40種元素[J].香料香精化妝品，2023（3）：25-30.

[5]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：2020年版四部[M].北京：中國醫藥科技出版社，2020.

【作者簡介】

楊春艷，女，1982年出生，高級工程師，學士，研究方向為食品、藥品質量檢驗及分析。

（編輯：李鈺雙）