中藥煎制前后重金屬含量測定及溶出特性研究*

羅 艷 黃文琦 蔣天成 鄧敏軍

(廣西壯族自治區(qū)分析測試研究中心，南寧 530022) (廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站，南寧 530022)

中藥是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的瑰寶，中藥中重金屬元素的研究是中藥研究的重要內(nèi)容[1-4]。筆者模擬傳統(tǒng)煎藥方式,制備中藥水煎液，建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜法[5-7]( ICP- MS)測定藥材及其水煎液中6種元素Pb、Cd、Cr、Cu、As、Hg含量的方法，并對其煎制前后元素的含量變化進(jìn)行了比較研究。結(jié)果表明該方法簡便、快捷，有較高的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度,適合于中藥材及煎煮液中重金屬含量測定。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀: X7型，美國Thermo Elemental公司；

CEM高壓密閉微波消解系統(tǒng):美國培安公司；

超純水儀：Cascada型，美國PALL公司；

益母草、天冬、黃芪、決明子、莪術(shù):均為各藥品生產(chǎn)、經(jīng)營企業(yè)委托檢驗樣品；

混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液:Pb、Cd、Cr、Cu、As濃度均為1 000 μg/mL，標(biāo)準(zhǔn)編號為GSB04-1767-2004,國家有色金屬及電子材料分析測試中心；

汞國家標(biāo)準(zhǔn)樣品：標(biāo)準(zhǔn)編號為GSB04-1729-2004，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；

內(nèi)標(biāo)溶液(混合標(biāo)準(zhǔn)溶液)：Y、In、Sc、Ge的濃度均為10 μg/mL(美國熱電公司)，使用時稀釋成濃度為0.2 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液；

實驗用水為電阻率不低于18.2 MΩ·cm的超純水。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

通過對中藥及煎煮液的6種元素進(jìn)行半定量掃描，確定各元素定量分析的線性范圍，以10%HNO3為質(zhì)介配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液(ng/mL)，Pb：1.00、2.0、5.0、10.0、20.0；Cu：1.00、10.0、50.0、100.0、200.0；Cd：0.50、1.00、2.00、5.00、10.0；As：1.0、5.0、10.0、20.0、50.0；Cr：1.00、5.00、10.0、50.0、100.0； Hg：1.00、2.00、3.00、4.00、5.00(汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入0.2 mL 1 μg/mL的Au標(biāo)準(zhǔn)溶液[8])。

1.3 儀器工作條件

入射功率：1 200 W；霧化器流量：0.85 L/min；冷卻器流量：13.0 L/min；輔助氣流量0.655 L/min；采樣錐孔徑：1.0 mm；掃描方式：跳峰；積分時間：0.5 s；掃描次數(shù)：40次；采樣深度：0.8 mm；截取錐孔徑：0.7 mm。

1.4 實驗方法

中藥材：洗凈烘干后粉碎，過201 μm(70目)篩。準(zhǔn)確稱取磨碎樣品約0.5 g(精確至0.000 1 g)，置于酸洗凈的聚四氟乙烯微波消化罐中，加入10 mL硝酸溶液(1+1)、1 mL雙氧水，于微波爐轉(zhuǎn)盤中，按預(yù)先設(shè)定消解程序加熱消解，將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL比色管中，定容，混勻。同時進(jìn)行空白試驗。

藥水煎液:模擬傳統(tǒng)煎藥方式制備中藥水煎液。稱取10 g藥材于250 mL燒杯中，加水100 mL,浸泡1 h后，在調(diào)壓電爐上先武火加熱至沸，后文火保持微沸至不同時間 (煎制時間從剛沸騰起計時)，趁熱用雙層紗布過濾，制得30 min水煎液。將水煎液先濃縮并定容至10 mL，準(zhǔn)確分取3 mL，按藥材樣品同樣的方法消解，得到消解樣品，待測。

2 結(jié)果與討論

2.1 消解體系的選擇

以黃芪為例，對比3 mL HNO3與3 mL HNO3-1 mL H2O2體系的消解效果，結(jié)果表明，采用HNO3消解后，所得消解液呈黃色混濁，消解不完全；而HNO3-H2O2體系所得的消解液無色透明，這是由于HNO3-H2O2體系發(fā)生了連鎖氧化反應(yīng)，大大加強(qiáng)了HNO3的氧化能力，消解效果更佳。

2.2 微波消解程序選擇

分別對中藥及中藥煎煮液進(jìn)行微波消解，通過多次試驗確定了最佳消化條件，消解程序設(shè)置如下：功率1 600 W, 壓力0.3 MPa, 溫度120℃保持5 min; 功率1 600 W, 壓力0.6 MPa, 溫度150℃保持5 min; 功率1 600 W, 壓力0.6 MPa, 溫度180℃保持15 min，經(jīng)以上程序，可使樣品消解完全。

2.3 同位素確定

以干擾少為優(yōu)先條件，同位素豐度高為輔的方式進(jìn)行選擇，各元素選定的測定同位素為208Pb、111Cd、53Cr、65Cu、75As、202Hg。

2.4 內(nèi)標(biāo)元素確定

綜合考慮線性和準(zhǔn)確度等指標(biāo)，經(jīng)過試驗選定208Pb、111Cd、53Cr、65Cu、75As、202Hg的內(nèi)標(biāo)元素分別為89Y、115In、45Sc、72Ge、72Ge、89Y。

2.5 線性方程與檢出限

對1.2中的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，以待測元素與內(nèi)標(biāo)元素的計數(shù)比值為縱坐標(biāo)(y)，以濃度為橫坐標(biāo)(x)，繪制6種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并考察線性相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表1。由表1可知，6種元素的相關(guān)系數(shù)均不低于 0.999 3。

對樣品空白溶液進(jìn)行11次平行測定，以3倍標(biāo)

準(zhǔn)偏差計算出方法的檢測限，得出ICP-MS對6種元素的檢出限都在0.003 μg/L以下。

表1 6種元素的線性方程、線性范圍和檢出限(n= 11)

2.6 精密度與回收率

以莪術(shù)及其水煎液為代表考察方法的加標(biāo)回收率。在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液，按樣品處理方法進(jìn)行消解與測定，平行試驗7次。各元素的加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表2。

表2 各元素的精密度和回收試驗結(jié)果(n=7)

2.7 準(zhǔn)確度驗證

對3個國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)茶樹葉(GBW 08513)、灌木枝葉(GBW 07605)、灌木枝葉(GBW 07602)進(jìn)行4次平行測定，測定結(jié)果見表3。由表3可知，各元素的測定值均在標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定的范圍內(nèi)。

表3 茶樹葉、灌木枝葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中Pb、Cd、Cr、Cu、As、Hg含量測定結(jié)果(n=4)

2.8 樣品測定及結(jié)果分析

用建立的方法對益母草、天冬、黃芪、決明子、莪術(shù)5種中藥材水煎前后各元素含量及溶出特性進(jìn)行了研究。每個樣品平行 測定5次，取平均值，測定結(jié)果見表4。

按照《藥用植物及制劑綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定[9]，益母草、天冬、黃芪、決明子、莪術(shù)的原藥及水煎液的6種元素的含量都符合要求。從元素的溶出特性來看，5種藥材中6種重金屬元素的溶出率為0～21.9%，表明中藥材中的重金屬在傳統(tǒng)水煎過程中不易溶出。溶出由難至易的順序依次為Cr、As、Hg、Pb、Cd、Cu。

表4 元素總量及溶出率測定結(jié)果

注：ND為未檢出。

3 結(jié)論

(1)使用ICP-MS法同時測定中藥材及其水煎液中6種重金屬元素的含量，具有良好的準(zhǔn)確度、重現(xiàn)性，靈敏度高，該法是一種快速、有效的分析方法。

(2)通過測定益母草、天冬、黃芪、決明子、莪術(shù)5種中藥煎制前后重金屬元素含量變化得出：中藥在傳統(tǒng)的水煎過程中重金屬不易溶出，重金屬含量符合《藥用植物及制劑綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，溶出由

難至易的順序依次為Cr、As、Hg、Pb、Cd、Cu。

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[8] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M]. 一部.化學(xué)工業(yè)出版社，2005：附錄45

[9] WM/T 2-2004 Green standards of medicinal plants and preparations for foreign trade and economy[S].