桂枝茯苓膠囊及藥材中多元素ICPMS測定方法的建立

　　桂枝茯苓膠囊源自漢代名醫張仲景的《金匱要略》，具有活血、化瘀、消腫散結之功效。臨床上常用于卵巢囊腫、子宮內膜異位癥、子宮肌瘤、痛經等婦科血瘀證的治療[1]，目前已經完成美國FDAⅡ期臨床實驗。它是由桂枝、茯苓、牡丹皮、白芍、桃仁5味中藥組成。近年來隨著相關研究的廣泛開展，中藥材中的無機元素對人類健康的作用已引起廣泛的關注，有研究[2-4]指出中藥材所含某些微量元素的對疾病的治療起著積極的作用，如鋰（Li）元素對神經紊亂癥和糖尿病起到一定的治療作用；鉻（Cr）元素可協助胰島素發揮作用，防止動脈硬化；鎳（Ni）可以治療頭痛、神經病和失眠；鈷（Co）對蛋白素質、脂肪代謝具有重要的作用；鍶（Sr）具有抗癌功效等。與此同時，環境污染的愈發嚴重導致中藥材中某些有害元素含量超標，嚴重危害人類的身體健康，而且中藥的有害元素[包括鈹（Be）、鋁（Al）、鎵（Ga）、鎘（Cd）、銻（Sb）、汞（Hg）、鉈（Tl）、鉛（Pb）等]超標是影響中藥國際化的重要因素。因此建立針對中藥材中多種元素的準確靈敏、可靠的檢測方法具有十分重要的意義。電感耦合等離子質譜法（ICP-MS）靈敏度高、專屬性強、分析效率高，被廣泛用于中藥元素分析[5]。本文基于ICP-MS建立了桂枝茯苓膠囊成品及藥材中包括有益元素、重金屬及有害元素在內的24種元素的分析方法，保證桂枝茯苓膠囊生產中藥材的安全使用的同時，又可對其所含人體必需的微量元素及有益元素進行分析。 
　　1 材料 
　　NexION 300 電感耦合等離子體質譜儀；Mars高壓微波消解儀（美國CEM公司） ；硝酸（優級純，500 mL，南京化學試劑有限公司）；水為經Millipore Milli-Q水處理系統處理后的去離子水。金單元素標準溶液（1 g·L-1，100 mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心，批號12616-1）；Hg單元素標準溶液（1 g·L-1，100 mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心，批號12664 ）；銦（In）單元素標準溶液（1 g·L-1，100 mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心，批號129100）；鍺（Ge）單元素標準溶液（1 g·L-1，100 mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心，批號12910）；灌木枝葉（地礦部物化探研究所提供，批號06074）；桂枝茯苓膠囊（江蘇康緣藥業股份有限公司）；牡丹皮藥材（產地安徽亳州）；桃仁藥材（產地山西）；桂枝藥材（產地廣西）；茯苓藥材（產地湖北）；白芍藥材（產地安徽亳州）。 
　　2 方法與結果 
　　2.1 實驗條件 
　　主要儀器工作參數：載氣流量1.01 L·min-1；等離子體RF功率1.5 kW；脈沖電壓1 050 V；工作模式KED模式；模擬階段電壓-1 800 V；脈沖階段電壓1 050 V；蠕動泵轉數20 r·min-1。 
　　2.2 樣品處理 
　　取樣品粉末約0.5 g，精密稱定，置消解罐內，加硝酸10 mL，待氣泡散盡，置微波消解儀內進行消解（功率1 600 W，25 min內升至185 ℃，持續25 min后自動降溫）。消解完全后取出，待蒸氣揮盡后，轉入100 mL量瓶中，用水洗消解罐并轉入量瓶，加入金單元素標準溶液（1 mg·L-1）200 μL，加水定容至刻度，搖勻即得。除不加金單元素標準溶液外，其余同法制備試劑空白溶液。 
　　2.3 標準溶液的配制 
　　2.3.1 標準溶液的配制 精密量取多單元標準溶液，用0.5%硝酸溶液稀釋制成每1 mL含單個元素為0.5，1，2.5，5，10，25，50，100，125，200，500 ng系列濃度的標準溶液。另精密量取Hg單元素標準溶液，用0.5%硝酸溶液稀釋制成每1 mL含汞0.2，0.5，1，2，5 ng的溶液（現用現配，配制時加入1 mg·L-1金元素標準溶液200 μL）。 
　　2.3.2 內標溶液的配制 精密量取Ge，In銦單元素標準溶液適量，用水稀釋制成每1 mL各含1 μg的混合溶液，即得。 
　　2.3.3 測定法 測元素Li，Be，硼（B），鈦（Ti），鎂（Mg），鋁（Al），釩（V），Cr，錳（Mn），Co，鐵（Fe），Ni，銅（Cu），鋅（Zn），Ga，砷（As），Sr，Cd，錫（Sn），Sb，鋇（Ba），Hg，Tl，Pb；其中質量數小于100的元素（Li，Be，V，Cr，Co，Ni，Cu，Ga，As，Sr）以Ge作為內標，Cd，Sn，Sb，Ba，Hg，Tl，Pb以In作為內標。 
　　儀器的內標進樣管在儀器分析工作過程中始終插入內標溶液中，依次將儀器的樣品管插入各個濃度的對照品溶液中進行測定（濃度依次遞增），以測量值（3次讀數的平均值）為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制標準曲線。將儀器的樣品管插入供試品溶液中進行測定。從標準曲線上計算得相應的濃度。 　　2.4 方法學驗證 
　　2.4.1 線性及檢測限 在上述實驗條件下對系列標準溶液進行測試，儀器自動繪制標準曲線，線性相關系數在0.999 3～1.000。所得的線性結果見表1。 
　　2.4.2 精密度試驗 選取多單元素標準溶液及Hg單元素標準溶液，選擇低質量濃度（2 μg·L-1）和高質量濃度（50 μg·L-1）（Hg質量濃度為1 μg·L-1）標準溶液重復進樣6次，記錄測量值。結果顯示，低濃度精密度RSD在0.90%～5.4%，高濃度精密度RSD在0.48%～2.5%。 
　　2.4.3 重復性試驗 取桂枝茯苓膠囊、噴干粉、桃仁藥材粗粉、白芍藥材粗粉、桂枝粗粉、茯苓粗粉、牡丹皮粗粉約0.5 g，精密稱定，按供試品溶液制備方法制備供試品溶液，平行制備6份，測定，記錄測量結果及RSD。桃仁藥材的重復性結果RSD為4.0%～14%，桂枝藥材的重復性結果RSD為2.6%～14%，白芍藥材的重復性結果RSD為3.1%～12%，牡丹皮藥材的重復性結果RSD為2.1%～15%，茯苓藥材的重復性結果RSD為3.1%～14%，噴干粉藥材的重復性結果RSD為2.1%～13%，桂枝茯苓膠囊重復性結果RSD為3.0%～14%。 
　　2.4.4 加樣回收率試驗 桂枝茯苓膠囊、噴干粉、桃仁藥材粗粉、白芍藥材粗粉、桂枝粗粉、茯苓粗粉、牡丹皮粗粉約0.25 g，精密稱定，加入標準0.5 μg（Mg，Al，Fe，Zn，Cu加入2.5 μg）溶液，按照供試品溶液制備方法制備供試品溶液，平行制備6份，測定，結果見表2。 
　　2.4.5 準確性試驗 取灌木枝葉約0.5 g，按照供試品溶液制備方法制備供試品溶液，平行制備5份，測定，結果見表3。 
　　2.4.6 不同批次含量測定 取不同批次供試品約0.5 g，按照供試品溶液制備方法制備供試品溶液，按2.3.3項下的測定方法進行測定，結果見表4。 
　　3 討論 
　　在以上分析的元素中Mg是人體必需的常量元素。Fe，Zn，Cu，Mn，Cr，Co，Ni，Ga，V，Sn微量元素含 量極少卻對人體健康起著重要調控作用，其中Cu的攝取量過多可發生中毒。另一些是可能必需的微量元素如Li；非必需微量元素B，Al；而Be，Pb，Hg，Cd，Ti，Tl，Sb為有害微量元素。 
　　桂枝茯苓膠囊中含有較高含量的Mg，Fe，Mn元素。Mg元素是人體常量元素，能夠激活人體內多種酶的活性。現代研究證實Mg元素可維持人體部分激素的含量穩定，對于血管的完整有種重要意義。而Fe，Mn元素是參與機體能量代謝的酶類成分的重要組成部分，可增加中性白細胞的吞噬功能，這與桂枝茯苓膠囊活血化瘀、消腫止痛功效相印證。 
　　牡丹皮和白芍中富含較多的Mg，Fe，AL，可能與其生長的環境及用藥部位有關。桂枝中含有的Mn較豐富，可能是桂枝茯苓膠囊Mn的主要來源。 
　　本文微波消解時試劑選擇硝酸進行消解，與高氯酸酸、鹽酸相比產生多原子離子干擾較少，且對儀器的損害較小。前期條件摸索時考察了5，10，15 mL硝酸對藥材消解完全程度的影響，結果顯示5 mL消解不完全，10 mL與15 mL無顯著性差異，所以選擇10 mL硝酸進行消。工作模式選擇時，標準工作模式與碰撞模式相比較，標準模式的回收率較低，碰撞模式的回收率更接100%，所以本實驗選擇碰撞模式。 
　　除白芍外，藥典中未規定其他幾味藥材的重金屬限度，參照《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》重金屬及砷鹽限量指標Pb≤5.0 mg·kg-1，Cd≤0.3 mg·kg-1，Hg≤0.2 mg·kg-1，Cu≤20.0 mg·kg-1，As≤2.0 mg·9kg-1對藥材及制劑中重金屬元素進行控制，與藥典中白芍重金屬限度一致。本實驗方法可以對桂枝茯苓膠囊及藥材中重金屬及有害元素進行控制，保證中藥材入藥質量。 
　　本文采用電感耦合等離子體質譜法對桂枝茯苓膠囊及藥材中多種元素進行測定，方法快速、靈敏、準確度高，可用于以上藥材多元素的分析。