電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定楊梅根藥材中5 種重金屬及有害元素含量*

耿冶飛，王永杰，劉會艷，趙 叢

（河南省鶴壁市食品藥品檢驗檢測中心，河南 鶴壁 458030）

楊梅根為楊梅科植物矮楊梅Myrica nanaCheval. 的干燥根，主產(chǎn)于云南中部，多生長在海拔1 500～3 500 m的山坡、林緣及灌木叢中［1］。楊梅根為云南地方習(xí)用藥材，具有清熱除濕、收斂止瀉、止血通絡(luò)功效，用于治療濕熱下注、腸風(fēng)下血、痢疾腹瀉、消化不良、崩漏、直腸出血、脫肛、風(fēng)濕疼痛、跌打損傷等病癥［2］。目前，關(guān)于楊梅根的研究主要集中在化學(xué)成分和藥理學(xué)研究［3-4］，有關(guān)其重金屬及有害元素的研究尚未見報道。鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）等重金屬及有害元素存在基本不降解、體內(nèi)代謝慢等特點，被人體吸收蓄積至一定量后會引起神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、肝臟、腎臟、免疫系統(tǒng)等的損害，導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題［5］。為了保障用藥安全，本研究中建立了同時測定楊梅根中重金屬及有害元素殘留量的電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法，以為其質(zhì)量控制和安全、合理使用提供參考。現(xiàn)報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

NexION 350X 型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國PerBinElmer 公司）；MARS 6 CLASSIC 型微波消解儀（美國CEM 公司）；EHD - 40 型趕酸儀（美國培安公司）；XA105DU型電子分析天平（梅特勒-托利多儀器＜上海＞有限公司，精度為0.1 mg）。

1.2 試藥

Pb 元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為21A010 - 5），Cd 元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為219025-5），As 元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為219020-6），Hg 元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為218019-5），Cu元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為218036-8），金（Au）元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為219019- 1），鍺（Ge）元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為217027），銦（In）元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為218033），鉍（Bi）元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號為214005 - 2），質(zhì)量濃度均為1 000μg/mL，均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；柑橘葉成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（地球物理地球化學(xué)勘察研究所，編號分別為GBW10020，GSB - 11）；鈹（Be）、鈰（Ce）、鐵（Fe）、鋰（Li）、鎂（Mg）、鈾（U）、In、Pb混合溶液（美國PerBinElmer公司，調(diào)諧液，批號為37-173GSX1，質(zhì)量濃度為1.0μg/L）；硝酸（德國默克公司）；水為超純水；16 批楊梅根（編號為S1 - S16）采自云南不同地區(qū)，經(jīng)河南省鶴壁市食品藥品檢驗檢測中心陳秀杰副主任藥師鑒定為正品，所有樣品采集后，按試驗要求洗凈、晾干，切制、粉碎后過3號篩，備用。樣品信息見表1。

表1 楊梅根樣品信息Tab.1 Information of Myricae Radix samples

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP-MS 工作條件

等離子體射頻功率：1 600 W；等離子體氣體流量：18.0 L/ min；輔助氣氣體流量：1.2 L/ min；霧化氣流速：0.86 L / min；采樣深度：0.5 mm；樣品提升轉(zhuǎn)速：24 r/ min；液氬壓力：0.65 MPa；脈沖電壓：1 850 V；樣品沖洗時間：30 s；延遲時間：10 s；調(diào)諧模式：KED 碰撞模式；數(shù)據(jù)采集模式：全定量方法；讀數(shù)時間：4 s。各樣品重復(fù)測定3次，測定時208Pb和202Hg以209Bi作為內(nèi)標(biāo)，114Cd以115In作為內(nèi)標(biāo)，63Cu和75As以73Ge作為內(nèi)標(biāo)。

2.2 溶液制備

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別精密量取Pb，Cd，As，Hg，Cu單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液各適量，用5%硝酸溶液稀釋成每1 mL含Pb 2μg、Cd 0.2μg、As 1μg、Hg 0.1μg、Cu 5μg，即得。

Au元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液：取Au元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用5%硝酸稀釋成每1 mL含Au 1μg，即得。

標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液：精密量取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和Au 元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液各適量，用5%硝酸稀釋成每1 mL 分別含Pb 2.0，4.0，10.0，20.0，40.0，100.0 ng，Cd 0.2，0.4，1.0，2.0，4.0，10.0 ng，As 1.0，2.0，5.0，10.0，20.0，50.0 ng，Hg 0.1，0.2，0.5，1.0，2.0，5.0 ng，Cu 5.0，10.0，25.0，50.0，100.0，250.0 ng，Au 4.0 ng，即得。

混合內(nèi)標(biāo)溶液：分別精密量取Ge，In，Bi 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液各適量，用水稀釋成每1 mL含Ge 10μg、In 5μg、Bi 5μg，即得。

2.2.2 供試品溶液

取楊梅根藥材粉末（過3 號篩）0.5 g，精密稱定，置聚四氟乙烯微波消解罐中，加硝酸5 mL，混勻，靜置2 h，置微波消解儀中，按微波消解程序（表2）進行消解，消解完全后，冷卻至60 ℃以下，將消解罐敞口置100 ℃趕酸器上進行趕酸，至無棕黃色酸霧揮出時取出消解罐，放冷，將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中，用水洗滌消解罐3次，每次5 mL，合并洗液，置容量瓶中，加Au元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液200μL及混合內(nèi)標(biāo)溶液250μL，用水定容，混勻，即得。

表2 微波消解程序Tab.2 The procedure of microwave digestion

2.2.3 空白樣品溶液

除不加樣品和Au元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液外，取硝酸5 mL，置聚四氟乙烯微波消解罐中，按2.2.2項下供試品溶液制備方法進行消解，趕酸，轉(zhuǎn)移，并定容至50 mL容量瓶中，混勻，即得。

2.3 方法學(xué)考察

線性關(guān)系考察：取2.2.1 項下系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液，按2.1項下ICP-MS工作條件進樣測定，采用內(nèi)標(biāo)溶液進行校正，以待測元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X，ng/mL）、待測元素與所選內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)信號值的比值為縱坐標(biāo)（Y）進行線性回歸。結(jié)果見表3。

表3 5種重金屬及有害元素線性關(guān)系考察及檢測限與定量限確定結(jié)果Tab.3 Results of the linear relation test，LOD and LOQ of five heavy metals and harmful elements

檢測限與定量限確定：連續(xù)測定空白樣品溶液11次，以信號響應(yīng)值標(biāo)準(zhǔn)偏差（δ）的3 倍所對應(yīng)的質(zhì)量濃度作為檢測限，以δ的10 倍所對應(yīng)的質(zhì)量濃度作為定量限。結(jié)果見表3。

精密度試驗：取2.2.1項下標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液（每1 mL含Pb，Cd，As，Hg，Cu 分別為10.0，1.0，5.0，0.5，25.0 ng），按2.1 項下ICP-MS 工作條件連續(xù)進樣測定6 次，計算各元素質(zhì)量濃度的RSD。結(jié)果Pb，Cd，As，Hg，Cu 的RSD分別為1.40%，2.98%，1.41%，1.68%，1.18%（n= 6），表明儀器精密度良好。

重復(fù)性試驗：取同一份樣品（編號為S11），按2.2.2項下方法平行制備供試品溶液6 份，按2.1 項下ICP-MS工作條件進樣測定。結(jié)果Pb，Cd，As，Hg，Cu 含量的RSD分別為1.14%，0.86%，5.06%，5.51%，3.58%（n= 6），表明方法重復(fù)性良好。

穩(wěn)定性試驗：取同一份供試品溶液，分別于0，2，4，8，12 h時按2.1項下ICP-MS 工作條件進樣測定。結(jié)果Pb，Cd，As，Hg，Cu 質(zhì)量濃度的RSD分別為0.69%，3.53%，1.60%，3.22%，1.85%（n=5），表明供試品溶液在12 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

準(zhǔn)確度試驗：取柑橘葉成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，按2.2.2項下方法制備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液，按2.1項下ICP-MS工作條件進樣測定，計算Pb，Cd，As，Hg，Cu 5 種元素的含量，與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)認定證書中相應(yīng)元素的標(biāo)準(zhǔn)值進行比較。結(jié)果5 種元素的測定值與標(biāo)準(zhǔn)值相符，表明方法測定結(jié)果準(zhǔn)確。詳見表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定結(jié)果（mg/kg，n=3）Tab.4 Determination results of standard material（mg/kg，n=3）

加樣回收試驗：取已知含量的樣品（編號為S4）適量，精密稱定，共6 份，分別加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液100μL，按2.2.2項下方法制備供試品溶液，按2.1項下ICP-MS工作條件進樣測定，計算各元素的加樣回收率。結(jié)果見表5。

表5 5種重金屬及有害元素加樣回收試驗結(jié)果（n=6）Tab.5 Results of the recovery test of five heavy metals and harmful elements（n=6）

2.4 樣品含量測定

取16 批（編號為S1-S16）樣品，按2.2.2 項下方法制備供試品溶液，按2.1項下ICP-MS工作條件進樣測定3次，計算各元素含量，結(jié)果見表6?？梢?，不同產(chǎn)地楊梅根中重金屬及有害元素的殘留量差異較大。根據(jù)2020 年版《中國藥典（四部）》中藥有害殘留物限量制訂指導(dǎo)原則中重金屬及有害元素一致性限量指導(dǎo)值：藥材及飲片（植物類）Pb ≤5.0 mg/kg，Cd ≤1.0 mg/kg，As ≤2.0 mg/ kg，Hg ≤0.2 mg/ kg，Cu ≤20.0 mg/ kg［6］?？梢姡幪枮镾10 的樣品中Pb 超標(biāo)，編號為S8 的樣品中Cd超標(biāo)。

表6 5種重金屬及有害元素含量測定結(jié)果（mg/kg，n=3）Tab.6 Results of the content determination of five heavy metals and harmful elements in samples（mg/kg，n=3）

3 討論

3.1 樣品消解

微波消解法具有消解速率快、空白值低、消解過程中元素?zé)o揮發(fā)的優(yōu)點，本研究中采用微波消解法對樣品進行前處理，為使樣品能完全消解，考察了不同的升溫程序［7-12］，經(jīng)過不斷優(yōu)化，得到了表2 中的升溫程序。采用微波消解后，進行趕酸操作時，由于As和Hg元素為易揮發(fā)元素，為避免趕酸溫度過高導(dǎo)致?lián)p失，試驗過程中要對趕酸的溫度進行控制，考察了不同的趕酸溫度［7，9，13-14］，當(dāng)趕酸溫度不超過130 ℃，趕至無棕黃色煙霧揮出時，As 和Hg 元素的損失較小，為了節(jié)省趕酸時間，趕酸溫度宜控制在120～130 ℃。

3.2 降低記憶效應(yīng)

ICP-MS 法具有檢測靈敏度高、操作簡單、可同時測定多種元素的優(yōu)點，但在測定Hg元素時，由于儀器中進樣管、霧化室、采樣錐等部件會對Hg元素產(chǎn)生一定吸附而產(chǎn)生記憶效應(yīng)，為降低記憶效應(yīng)，參考2020 年版《中國藥典（四部）》2321 鉛、鎘、砷、汞、銅測定法，采用Hg 標(biāo)準(zhǔn)溶液與Pb，Cd，As，Cu 標(biāo)準(zhǔn)溶液分別制備的方法，Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液臨用現(xiàn)配，且只在供試品溶液中加入Au 元素。本研究中結(jié)合文獻［15］，采用Hg 元素與其他元素配制成混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，使檢驗更方便，同時在供試品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別加入Au 元素，使Au 元素與Hg 元素形成金汞齊，從而增加Hg 元素的溶解性，保證Hg 元素的穩(wěn)定性和檢測的準(zhǔn)確性。由于在空白樣品溶液中Hg元素的含量很低，記憶效應(yīng)很小，對檢測結(jié)果造成的影響也較小，故未在空白樣品溶液中加入Au元素。

3.3 方法評價

本研究中建立的ICP - MS 法操作簡單、分析速率快、靈敏度高、檢測結(jié)果準(zhǔn)確，能為楊梅根藥材的質(zhì)量控制提供參考。