电感耦合等离子体发射光谱法测定不同厂家补中益气丸中12种微量金属元素含量的方法研究

江苏省泰州市食品药品检验所（225300）姜爱芳 朱琼

补中益气丸是由黄芪、党参、甘草、白术、当归、升麻、柴胡、陈皮、生姜、大枣十种药材浓缩而成[1]，具有补中益气功效，常用于体倦乏力，内脏下垂等病症。目前补中益气丸在市场上有很多厂家，不同的厂家其功效会有所差异，近年来对它的药理作用研究又有了很多新的发现[3][4]。目前补中益气丸质量研究中主要是对其化合物进行研究[2]，金属微量元素的研究比较少，而药材中的金属微量元素也是药效的重要影响因素[5]，因此研究不同厂家补中益气丸中的微量元素也是很重要的。电感耦合等离子体发射光谱（ICPOES）不仅具有激发能力强、精度好，还具有线性范围宽化学干扰少，能同时测定多种元素等优点，是现代分析领域中不可缺少的技术。近几年来随着分析仪器的发展，ICP-OES在药物分析领域也有应用。主要涉及到以下几个方面：中药材及成药中的重金属检测，化学药品中的金属杂质及重金属形态分析检测，以及常量元素的含量测定，非金属元素的测定，生化样品的检测，药物代谢动力学的检测等[5]。

本文建立电感耦合等离子体光谱法（ICP-OES），测定5种厂家补中益气丸中（Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、Se、Pb、As、Cr、Ni）12种微量金属元素含量，并对该方法进行了方法学初步验证，为其他药材中这12种金属元素的含量测定提供参考。

1 实验仪器、试剂与样品

1.1 仪器 iCAP-7400电感耦合等离子体发射光谱仪（美国热电）；Milli-Q超纯水系统（美国Millipore公司）；微波消解仪（美国CEM）；电子分析天平（梅特勒-托利多）

1.2 试剂 氩气（纯度＞99.999%，南京特种气体有限公司）；浓硝酸（优级纯，德国Merk公司），水为超纯水。

Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、Se、Pb、As、Cr、Ni无机混合标准溶液（批号：15111，中国计量科学研究院）；黄芪标准物质GBW10028（批号：GSB-19，中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所）

补中益气丸购自于药店，五个厂家分别用A、B、C、D、E表示，厂家A（批号：201607023、20160824、20160912，分别对应编号：A-1、A-2、A-3），厂家B（批号：160416、160523、160805，分别对应编号：B-1、B-2、B-3），厂家C（批号：20170105、20170321、20170915，分别对应编号：C-1、C-2、C-3），厂家D（批号：20160204、20160910、20161205，分别对应编号：D-1、D-2、D-3），厂家E（批号：0510621、0519804、0520623，分别对应编号：E-1、E-2、E-3）。

附表1 各元素测定的分析波长

附表2 各元素检测线性考察结果

附表3 各元素加样回收率测定结果（%）

附表4 不同厂家12种金属元素含量测定结果

2 方法与结果

2.1 样品前处理 精密称取补中益气丸0.5g，置微波消解罐中，加硝酸5mL，密闭并消解。消解采用程序升温，20℃升温至120℃，保持5min；120℃升温至150℃，保持5min；150℃升温至180℃，保持20min。消解完全后，冷却至低于60℃，取出消解罐，放冷，将消解后的溶液定量转移至50mL聚丙烯材料的量瓶中，少量水洗涤消解罐5次，合并至量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得供试品溶液。同法制得空白溶液。

2.2 仪器工作条件 等离子体功率：1150W；雾化气流速：0.5L/min；蠕动泵转速：50r/min；冷却气流速：12L/min；辅助气流速：0.5L/min；观测模式：垂直；重复次数：3次。

2.3 测定波长 通过对谱线灵敏度的分析，选择了上述图谱的谱线，铜铁铝在上述三种波长下面干扰少，故选择上述波长进行测定。波长数据见附表1。

2.4 标准品溶液的配制 精密量取多元素混合标准溶液适量，用2%的硝酸溶液稀释，制成Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、As、Cr、Ni质量浓度均分别为0.2、0.4、0.8、1.0、2.0mg/L，Se、Pb质量浓度均分别为0.4、0.8、1.6、2.0、4.0mg/L的系列混合标准溶液。

2.5 标准曲线和方法检出限 取“2.4”项下系列混合标准溶液适量，按“2.2”项下条件进样测定，以各元素的质量浓度为横坐标（x）、光谱响应值为纵坐标（y）绘制各元素的标准曲线。结果，Cu、Mn、Mg、Cd、Zn、Fe、Ba、As、Cr、Ni等10种金属元素检测线性范围为0.2～2.0mg/L（r≥0.999 5），Se、Pb检测的线性范围为0.4～4.0mg/L（r≥0.999 8），结果见附表2。

2.6 回收率及重复性试验 分别精密称取已知含量的样品0.5 g，各6份，加入一定量的混合标准溶液中，按“2.4”项下方法制备样品溶液，制得加样回收溶液，测定含量并计算回收率。结果，12种元素的平均回收率为87.6%～98.5%，因样品中部分元素含量低于检测限，故方法重复性由回收率RSD表示，结果见附表3。

2.7 精密度考察 取多元素混合标准溶液，按“2.1”项下试验条件连续测定6次，计算精密度。结果各元素响应值的RSD均在0.27%～0.79%内，说明该仪器精密度良好。

2.8 准确度考察 取黄芪标准物质GBW10028适量，按“2.1”项下的方法制备供试品溶液，再按“2.1”项下条件进样测定，记录响应值。结果显示，12种元素的测定结果均在标准值范围内，表明本试验所用仪器测定的准确度较好。

2.9 样品含量测定 称取15批样品各0.5g，按“2.4”项下方法进行理后，按“2.1”项下条件进行测定。结果15批样品Mg、Fe含量均较高，这两种元素为有益元素，对提高身体机能有较大影响；15批样品中均未检出As和Cd两种有毒元素，结果见附表4。

3 结论

通过对5个厂家的补中益气丸中的12中微量元素测定结果可以得出，各个厂家生产的补中益气丸中Fe、Mn、Mg含量都比较高，但是每个厂家的各个元素含量存在很大的差异性。而Cu、Cr、Ni、Se都有检出，只是不同厂家含量差别很大。Ba和Pb的含量没有明显差异。

4 讨论

在样品前处理方法中，比较了微波消解法和电热板消解法两种消解的方法。结果这两种消解的方法对含量的测定结果均没有影响，但是前者消解消耗时间较长并且试液溶液出现了浑浊；而后者操作简便、耗时短、溶液澄清，故本研究采用微波消解法作为样品前处理方法。

目前ICP光源已经作为原子发射光谱分析的一种新型的高效激发源，但是不同金属元素的吸收谱线存在干扰，复杂的光谱干扰妨碍了该技术的进一步发展。因此选择谱线的时候要多筛选，尽量选择谱线干扰少，灵敏度高的谱线。在以后的研究中应该进一步探讨如何准确快速地扣除光谱干扰，这已经成为电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）分析中最大的难题。