CN109884164A - 益母草中无机元素的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种益母草中无机元素的检测方法，本发明通过大量实验筛选出最佳的供试品制备方法和电感耦合等离子体质谱法的色谱条件。经多次实验验证表明，本发明能够同时检测共27种无机元素，该方法检测灵敏度高，稳定性好，可为益母草的标准建立、质量控制、临床用药安全及资源开发利用提供基础，具有重要意义。

Description

益母草中无机元素的检测方法

技术领域

本发明涉及一种中药材的质量控制方法，具体涉及益母草中无机元素的检测方法。

背景技术

益母草入药历史悠久，古人常用以治疗妇科疾病。2015年版《中国药典》，益母草苦、辛，微寒，归肝、心包、膀胱经，以微寒更为妥当。功效则与现今药用一致，活血调经，利尿消肿，清热解毒。主治月经不调，痛经经闭，恶露不尽，水肿尿少，疮疡肿毒。

近年来，人们对益母草的研究报道多集中在化学成分的分离鉴定、有效成分的含量测定以及药理研究方向，而对于无机元素的研究仍是空白。研究发现，无机元素是中药中普遍存在的一类成分，与中药的药理活性、药物功效乃至毒副作用都关系密切。无机元素除了直接参与和调节生物体的代谢，还易与其它成分形成配合物，产生协同作用，增强药效，如Li元素对神经紊乱症和糖尿病起到一定的治疗作用；Ni元素可以治疗头痛、神经病和失眠；Sr元素具有抗癌功效等。另一方面，中药及中药制剂中超标的重金属及有害元素严重危害了人体健康。因此，建立中药中无机元素的测定方法意义重大，能够准确测定中药材中无机元素的含量并为中药材生产过程中的质量控制及临床上的安全用药提供科学依据。

目前，中药中无机元素的测定方法主要有原子吸收分光光度法、催化极谱法。本发明采用电感耦合等离子体质谱法对益母草样品中的27种无机元素进行含量测定，并绘制指纹图谱。可为益母草的标准建立、质量控制、临床用药安全及资源开发利用提供基础。

发明内容

发明目的：本发明的目的是解决现有技术的不足，经过大量实验筛选，采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测益母草中无机元素，该检测方法可以同时检测益母草中27种无机元素。该方法检测灵敏度高，稳定性好，可为益母草的标准建立、质量控制、临床用药安全及资源开发利用提供基础，具有重要意义。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种益母草中无机元素的检测方法，包括以下步骤：

步骤(1)混合标准品溶液的配制：

分别精密称取Li、Be、B、Tl、Pb、Bi、Na、Mg、Al、P、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Ba、Sc、Co、As、Y和Hg，用去离子水配成质量浓度均为2μg·ml^-1的混合标准品溶液；并加入Ge、In和Bi为内标元素；

步骤(2)供试品溶液的制备

取益母草粉末，精密称定，置于聚四氟乙烯消解罐中，于通风橱中加入浓硝酸，双氧水，静置，待反应不剧烈后密封置于微波消解仪中，按消解程序进行消解；消解完毕后，冷却至室温，取出消解罐，缓慢释放压力，蒸气挥尽后转移至量瓶中，用去离子水洗涤，洗液合并于量瓶中，加水定容，得供试品溶液；

步骤(3)线性回归方程的建立

取步骤(1)的混合对照品溶液依次稀释5个梯度浓度，得到系列浓度的混合对照品溶液，采用电感耦合等离子体质谱法进行测量，以各标准品质量浓度为横坐标，待测元素分析峰信号值与内标元素参比峰响应值的比值为纵坐标，绘制标准曲线，得各元素的回归方程；

步骤(4)含量测定

取步骤(2)的益母草供试品溶液，用电感耦合等离子体质谱法进行测量，得到的峰信号值代入步骤(3)的线性回归方程，计算供试品溶液中各无机元素的含量。

作为优选方案，以上所述的益母草中无机元素的检测方法，步骤(1)混合标准品溶液的配制：

分别精密吸取浓度均为100μg·ml^-1的Li、Be、B、Tl、Pb、Bi、Na、Mg、Al、P、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Ba、Sc、Co、As、Y的多元素混合标准溶液200μl和浓度为1000μg·ml^-1的Hg标准溶液20μl，混合均匀，并用去离子水定容至10ml，配成质量浓度均为2μg·ml^-1的Li、Be、B、Tl、Pb、Bi、Na、Mg、Al、P、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Ba、Sc、Co、As、Y和Hg的混合标准品溶液。分别精密吸取浓度为1000μg·ml^-1内标元素Ge、In和Bi，均用去离子水稀释成浓度均为2μg·ml^-1的Ge、In和Bi作为内标元素。

作为优选方案，以上所述的益母草中无机元素的检测方法，步骤(2)供试品溶液的制备方法为：

取益母草粉末0.2g，精密称定，置于聚四氟乙烯消解罐中，于通风橱中加入浓硝酸10ml，双氧水2ml，静置30min，待反应不剧烈后密封置于微波消解仪中，按消解程序进行消解：先经10min由室温升至150℃，并维持2min消解，然后3min由150℃升温至200℃，并维持8min消解；消解完毕后，冷却至室温，取出消解罐，缓慢释放压力，蒸气挥尽后转移至量瓶中，用去离子水洗涤，洗液合并于量瓶中，加水定容，得供试品溶液。

作为优选方案，以上所述的益母草中无机元素的检测方法，步骤(3)和步骤(4)中的电感耦合等离子体质谱法的色谱条件为：

等离子体射频功率1300W，冷却气15L·min^-1，载气体积流量0.8L·min^-1，样品提升量为1.5L·min^-1；积分时间10s，延迟时间1s，重复次数3次；测量方式为标准曲线法；读数方式为峰强。

作为优选方案，以上所述的益母草中无机元素的检测方法，步骤(3)线性回归方程如下表1：

表1回归方程与检测限

元素	回归方程	r<sup>2</sup>	线性范围/ng/ml	检测限/ng/ml	定量限/ng/ml
						Li	y＝8946.90x+622.09	1.0000	1～200	0.42	1.27
Be	y＝1754.20x+3.86	0.9999	1～200	0.10	0.29
						B	y＝1632.90x-36.25	0.9999	1～200	0.48	1.45
Hg	y＝35.17x-82.93	1.0000	0.025～5	0.01	0.04
						Tl	y＝12100x+6139.50	0.9998	1～200	0.58	1.75
Pb	y＝8969.40x+3830.60	0.9999	1～200	0.55	1.66
						Bi	y＝53735x-10<sup>6</sup>	0.9942	2～400	0.77	2.31
Na	y＝82.34x+3565.60	0.9975	1～200	0.52	1.56
						Mg	y＝26.39x+95.48	0.9988	1～200	0.42	1.27
Al	y＝7.33x+22.26	0.9994	1～200	0.28	0.83
						P	y＝0.51x+6.59	0.9998	1～200	0.51	1.55
K	y＝22.82x-38.23	0.9993	1～200	0.65	1.95
						Ti	y＝7.81x+10.83	0.9996	1～200	0.11	0.32
V	y＝377.99x+336.71	0.9998	1～200	0.03	0.10
						Cr	y＝501.80x+1591.70	0.9999	1～200	0.64	1.91
Mn	y＝179.14x+164.71	0.9999	1～200	0.63	1.90
						Fe	y＝10.42x+58.66	0.9984	1～200	0.34	1.02
Ni	y＝345.21x+415.30	0.9999	1～200	0.85	2.56
						Cu	y＝872.33x+1284.50	0.9998	1～200	0.10	0.31
Zn	y＝51.54x-0.91	0.9995	1～200	0.19	0.57
						Ga	y＝103.58x+108.22	0.9998	1～200	0.14	0.42
Sr	y＝197.09x+217.11	0.9997	1～200	0.33	0.98
						Ba	y＝875.93x+1072	0.9997	1～200	0.70	2.11
Sc	y＝100.61x+18.59	1.0000	1～200	0.02	0.06
						Co	y＝1147.90x+854.17	0.9999	1～200	0.05	0.16
As	y＝35.83x+23.81	0.9998	1～200	0.05	0.14
						Y	y＝651.56x+635.20	0.9996	1～200	0.08	0.25

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方法学考察

1、方法检测限和定量限

连续进样样品空白溶液11次，测定27种无机元素的信号响应值，以其信号响应值的标准偏差(δ)的3倍所对应的质量浓度为检测限，10倍所对应的质量浓度为定量限，结果见表1。结果显示，各元素的检测限和定量限均能够满足分析要求。

2、精密度试验

取以上混合对照品溶液，按照以上测定条件连续进样6针，计算27种元素的峰强度的RSD，结果见表2。结果显示，各元素的RSD在1.51％～3.73％，表明仪器精密度良好。

3、稳定性试验

取以上供试品溶液，分别于0、2、4、8、12、24h进样测定，结果见表2，各元素的RSD在1.55％～3.85％，表明供试品溶液在24h内稳定性良好。

4、重复性试验

取益母草样品粉末0.2g，平行称定6份，分别按照以上方法制备得到供试品溶液，按照以上测定条件进样测定，结果见表2，各元素的RSD在1.86％～3.87％，表明该方法的重复性良好。

5、加样回收率试验

取已知含量的益母草粉末0.1g，平行称定9份，根据样品中成分含量的50％，100％和150％分别加入相应对照品，制备得到供试品溶液，按以上测定条件进样测定，计算各无机元素的平均加样回收率及RSD值，结果见表2。结果显示，各无机元素的平均回收率均在96.85％～101.78％左右，且RSD均小于3.89％，表明该方法准确度良好。

表2精密度、稳定性、重复性和加样回收率

。

有益效果：本发明提供的益母草中无机元素的检测方法和现有技术相比具有以下优点：

本发明通过大量实验筛选出最佳的供试品制备方法和电感耦合等离子体质谱法的色谱条件。经多次实验验证表明，本发明能够同时检测共27种无机元素，该方法检测灵敏度高，稳定性好，可为益母草的标准建立、质量控制、临床用药安全及资源开发利用提供基础，具有重要意义。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

仪器与设备

Optia^TM 2100DV电感耦合等离子体质谱仪(美国Perkin Elmer公司)；CEM MARS6型微波消解仪(德国Berghof公司)；电子分析天平(瑞士Mettler Toledo公司)；Millipore超纯水系统(Millipore Bedford MA，美国)。

试剂与试药

⁷³Ge(批号GSB 04-1728-2004)、¹¹⁵In(批号GSB 04-1731-2004)、²⁰⁹Bi(批号GSB 04-1719-2004)、²⁰²Hg(批号GSB 04-1729-2004)的单元素标准溶液(1000μg·ml^-1)和混合标准品溶液(含⁷Li、⁹Be、¹¹B、²⁰⁵Tl、²⁰⁷Pb、²⁰⁹Bi、²³Na、²⁴Mg、²⁷Al、³¹P、³⁹K、⁴⁷Ti、⁵¹V、⁵²Cr、⁵⁵Mn、⁵⁶Fe、⁵⁹Ni、⁶⁴Cu、⁶⁵Zn、⁶⁹Ga、⁸⁸Sr、¹³⁷Ba、⁴⁵Sc、⁵⁹Co、⁷⁵As、⁸⁹Y，批号GSB 04-1767-2004，100μg·ml^-1)均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；浓硝酸(优级纯，北京化学试剂研究所，批号170125)；双氧水(优级纯，上海国药化学试剂公司，批号180620)；试验用水均为双重蒸馏水(自制)。

38批益母草样品，其详细信息见表3。益母草样品打粉过三号筛(50目)，常温密封保存备用。

表3不同产地38批益母草样品信息

一种益母草中无机元素的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)混合标准品溶液的配制：

分别精密吸取浓度均为100μg·ml^-1的Li、Be、B、Tl、Pb、Bi、Na、Mg、Al、P、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Ba、Sc、Co、As、Y的多元素混合标准溶液200μl和浓度为1000μg·ml^-1的Hg标准溶液20μl，混合均匀，并用去离子水定容至10ml，配成质量浓度均为2μg·ml^-1的Li、Be、B、Tl、Pb、Bi、Na、Mg、Al、P、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Ba、Sc、Co、As、Y和Hg的混合标准品溶液。并分别精密吸取浓度为1000μg·ml^-1内标元素Ge、In和Bi，均用去离子水稀释成浓度均为2μg·ml^-1的Ge、In和Bi作为内标元素；

步骤(2)供试品溶液的制备

取以上表3的38批益母草粉末各0.2g，精密称定，分别置于聚四氟乙烯消解罐中，于通风橱中加入浓硝酸10ml，双氧水2ml，静置30min，待反应不剧烈后密封置于微波消解仪中，按消解程序进行消解：先经10min由室温升至150℃，并维持2min消解，然后3min由150℃升温至200℃，并维持8min消解；消解完毕后，冷却至室温，取出消解罐，缓慢释放压力，蒸气挥尽后转移至量瓶中，用去离子水洗涤，洗液合并于量瓶中，加水定容，得38批益母草供试品溶液。

步骤(3)线性回归方程的建立

取步骤(1)的混合对照品溶液依次稀释1倍、2倍、3倍、4倍和5倍，共5个梯度浓度，得到系列浓度的混合对照品溶液，采用电感耦合等离子体质谱法(色谱条件为：等离子体射频功率1300W，冷却气15L·min^-1，载气体积流量0.8L·min^-1，样品提升量为1.5L·min^-1；积分时间10s，延迟时间1s，重复次数3次；测量方式为标准曲线法；读数方式为峰强)进行测量，以各标准品质量浓度为横坐标，待测元素分析峰信号值与内标元素(Ge、In和Bi元素)参比峰响应值的比值为纵坐标，绘制标准曲线，得各元素的回归方程如下表：

步骤(4)含量测定

取步骤(2)的38批益母草供试品溶液，用步骤(3)相同的色谱条件，采用电感耦合等离子体质谱法进行测量，得到的峰信号值代入步骤(3)的线性回归方程，计算供试品溶液中各无机元素的含量。测定结果见表4至表7。

表4结果显示，益母草中含有丰富的无机元素，且种类多样，不同产地的样品中无机元素种类差异不大，主要区别在于各元素的含量高低。在所测的27种无机元素中，K元素的质量分数最高，平均质量分数达到68682.57μg·g^-1，其次偏高的元素有Mg(5291.45μg·g^-1)、P(5281.62μg·g^-1)、Al(1249.85μg·g^-1)、Fe(1198.43μg·g^-1)、Na(229.57μg·g^-1)、Ba(115.74μg·g^-1)、Mn(97.34μg·g^-1)；其它无机元素的含量均低于80μg·g^-1，Be元素(0.11μg·g^-1)最低。

表4

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表5

。

表6

‘nd’：未测到。

表7

以上研究结果显示，益母草中含有丰富的无机元素，包括K、Mg、P等常量元素和Fe、Al、Ba等微量元素，含量均很高。无机元素与人体的新陈代谢密切相关，Fe是骨髓造血系统的主要原料；Zn对人体的免疫功能则具有营养和调节作用，体内Zn缺乏会影响人的衰老；Sr可参与人体骨造髓的生理过程。同样，其中的重金属及有害元素(Pb、Cd、As、Hg、Cu)对人体具有明显的伤害作用，因此，本发明首次建立了不同产地益母草样品中无机元素的ICP-MS测定方法，为益母草的药材流通、质量控制、品质保证和临床安全用药提供了理论基础和科学依据。具有重要的意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种益母草中无机元素的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)混合标准品溶液的配制：

分别精密称取Li、Be、B、Tl、Pb、Bi、Na、Mg、Al、P、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Ba、Sc、Co、As、Y和Hg，用去离子水配成质量浓度均为2μg·ml^-1的混合标准品溶液；并加入Ge、In和Bi为内标元素；

步骤(2)供试品溶液的制备

取益母草粉末，精密称定，置于聚四氟乙烯消解罐中，于通风橱中加入浓硝酸，双氧水，静置，待反应不剧烈后密封置于微波消解仪中，按消解程序进行消解；消解完毕后，冷却至室温，取出消解罐，缓慢释放压力，蒸气挥尽后转移至量瓶中，用去离子水洗涤，洗液合并于量瓶中，加水定容，得供试品溶液；

步骤(3)线性回归方程的建立

取步骤(1)的混合对照品溶液依次稀释5个梯度浓度，得到系列浓度的混合对照品溶液，采用电感耦合等离子体质谱法进行测量，以各标准品质量浓度为横坐标，待测元素分析峰信号值与内标元素参比峰响应值的比值为纵坐标，绘制标准曲线，得各元素的回归方程；

步骤(4)含量测定

取步骤(2)的益母草供试品溶液，用电感耦合等离子体质谱法进行测量，得到的峰信号值代入步骤(3)的线性回归方程，计算供试品溶液中各无机元素的含量。

2.根据权利要求1所述的益母草中无机元素的检测方法，其特征在于，

步骤(1)混合标准品溶液的配制：

分别精密吸取浓度均为100μg·ml^-1的Li、Be、B、Tl、Pb、Bi、Na、Mg、Al、P、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Ba、Sc、Co、As、Y的多元素混合标准溶液200μl和浓度为1000μg·ml^-1的Hg标准溶液20μl，混合均匀，并用去离子水定容至10ml，配成质量浓度均为2μg·ml^-1的Li、Be、B、Tl、Pb、Bi、Na、Mg、Al、P、K、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Ba、Sc、Co、As、Y和Hg的混合标准品溶液；分别精密吸取浓度为1000μg·ml^-1内标元素Ge、In和Bi，均用去离子水稀释成浓度均为2μg·ml^-1的Ge、In和Bi作为内标元素。

3.根据权利要求1所述的益母草中无机元素的检测方法，其特征在于,

步骤(2)供试品溶液的制备方法为：

取益母草粉末0.2g，精密称定，置于聚四氟乙烯消解罐中，于通风橱中加入浓硝酸10ml，双氧水2ml，静置30min，待反应不剧烈后密封置于微波消解仪中，按消解程序进行消解：先经10min由室温升至150℃，并维持2min消解，然后3min由150℃升温至200℃，并维持8min消解；消解完毕后，冷却至室温，取出消解罐，缓慢释放压力，蒸气挥尽后转移至量瓶中，用去离子水洗涤，洗液合并于量瓶中，加水定容，得供试品溶液。

4.根据权利要求1所述的益母草中无机元素的检测方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(4)中的电感耦合等离子体质谱法的色谱条件为：

等离子体射频功率1300W，冷却气15L·min^-1，载气体积流量0.8L·min^-1，样品提升量为1.5L·min^-1；积分时间10s，延迟时间1s，重复次数3次；测量方式为标准曲线法；读数方式为峰强。

5.根据权利要求1所述的益母草中无机元素的检测方法，其特征在于，步骤(3)线性回归方程如下表：

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