全 文 ：2016，Vol. 33，No. 5 评价技术与方法
［基金项目］ 广西柳州市科技攻关项目(2014CD201 自)
［作者简介］ 黎军，女，硕士研究生，主管药师，研究方向:民族药单刀根的质
量标准研究。E-mail:495214343@ qq. com
微波消解 ICP-MS法测定壮药小牛力中 5种重金属的含量
黎军，符传武，李隽永
(广西柳州食品药品检验所，广西 柳州 545006)
［摘 要］ 目的:建立电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定壮药小牛力中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)5 种重金
属含量的方法。方法:样品经混合酸微波消解后，用电感耦合等离子体质谱仪测定壮药小牛力中铅、镉、砷、汞、铜 5 种重金属的
含量。结果:该方法对各元素的检出限为 0. 04226 ～ 0. 5010 ng·mL －1，回收率为 93% ～ 106%，国家标准物质茶叶(GBW10016)
的测定值和标准值基本吻合。结论:所建立的方法快速、准确、灵敏度高，可用于测定壮药小牛力中 5 种重金属的含量。
［关键词］ 小牛力;重金属;电感耦合等离子体质谱法;微波消解;壮药
［中图分类号］ Ｒ282 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095 － 3593(2016)05 － 0417 － 03
Determination of Five Heavy Metals in Zhuang-drug Millettia
pulchra Kurz var. Laxior(Dunn)Z. Wei by Inductively Coupled Plasma Mass
Spectrometry with the Microwave Digestion
LI Jun，FU Chuanwu，LI Juanyong
(Guangxi Liuzhou Institute for Food and Drug Control，Guangxi Liuzhou 545006，China)
［Abstract］ Objective:To establish the analysis method for determination of the 5 kinds of heavy metals(Pb，Cd，As，Hg，Cu)in
Zhuang-drug Millettia pulchra Kurz var. Laxior(Dunn)Z. Wei. Methods:The samples were digested by mix acid using the microwave
and determined of the 5 kinds of heavy metals(Pb，Cd，As，Hg，Cu)in Zhuang-drug Millettia pulchra Kurz var. Laxior(Dunn)Z. Wei.
by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS). Ｒesults:Detection limits for above elements were 0. 04226 ～ 0. 5010 ng·
mL －1，with the recoveries were 93% ～106% ． The results obtained showed close agreement with the national standard substances of tea
leaves(GBW10016). Conclusion:This method is fast，accurate and reliable，which can be used to determinate the contents of the 5
kinds of heavy metals(Pb，Cd，As，Hg，Cu )in Zhuang-drug Millettia pulchra Kurz var. Laxior(Dunn)Z. Wei.
［Key Words］ Millettia pulchra Kurz var. Laxior(Dunn)Z. Wei;Heavy metals;ICP-MS;Microwave digestion;Zhuang-drug
小牛力为蝶形花科植物疏叶崖豆 Millettia pul-
chra Kurz var. Laxior(Dunn)Z. Wei的干燥块根，为多
年生木本，广西特色药材，独家产品消肿止痛酊(广
西花红药业)及医院制剂复方龙眼参注射剂(医院制
剂)的生产均需要大批量的小牛力药材，野生的小牛
力药材供不应求，日渐枯竭，现在广西的柳州、柳江、
鹿寨、北流、玉林、百色、忻城、陆川等市县已有小规
模的人工栽培。然而由于环境污染加剧，受土壤中
的重金属的影响，小牛力存在重金属含量超标的风
险。因此建立一种快速、简便、准确、环保的壮药中
重金属的测定方法十分必要。本实验拟采用微波消
解电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定壮药
小牛力中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜
(Cu)5 种重金属的含量，不但可作为壮药材小牛力
中重金属安全性评价的依据，而且还可为壮药小牛
力临床用药的安全性提供数据参考。
1 仪器与材料
电子分析天平(瑞士 Mettler AE240)，7700 型电
感耦合等离子体质谱仪(美国 Agilent 公司)，Multi-
wate3000 高性能微波样品制备仪(奥地利 Anton Paar
公司)。
Pb、Cd、As、Hg、Cu 元素标准溶液浓度均为 1000
μg·mL －1，购于国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院
及中国计量科学研究院。11 批小牛力样品收集于广
西地区，经过广西柳州食品药品检验所中药师鉴定均
为豆科蝶形花亚科植物疏叶崖豆 Millettia pulchra Kurz
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2016 年第 33 卷第 5 期
var. Laxior(Dunn)Z. Wei 的干燥块根，信息见表 1。过
氧化氢、硝酸均为优级纯;试剂用水为一级纯化水。
表 1 小牛力样品信息表
样品编号 采集来源地或者购买地 采集时间或者购买时间
1 鹿寨县铁道口边 2015． 07
2 柳江县成团镇 2015． 07
3 北流市塘岸镇 2015． 07
4 玉林市仁厚镇 2015． 07
5 玉林市药材市场 2015． 07
6 柳江县拉堡镇 2015． 08
7 百色市东增路 2015． 08
8 柳州市药材市场 2015． 08
9 忻城县遂意乡 2015． 08
10 玉林药材市场 2015． 09
11 陆川县沙坡镇 2015． 08
2 方法与结果
2. 1 样品处理
供试品溶液的制备 称取供试品粉末 0. 5 g 置
消解罐中，精密加入 5 mL硝酸、2 mL过氧化氢，盖好
安全阀后，将消解罐放入消解系统中，按照表 2 设置
微波消解条件消解样品，消解完毕后，用一级纯化水
将内容物转入 50 mL 量瓶中并定容至刻度，混匀。
同法制备试剂空白溶液。
表 2 微波消解条件
Ph Power Ｒamp Hold Fan
1 500 5 10 1
2 1000 10 15 1
3 0 0 15 3
2. 2 仪器参数条件
ICP-MS仪器的工作参数为仪器全自动调谐优化
给出，满足仪器安装标准要求的灵敏度、背景、氧化
物、双电荷、稳定性等各项指标，经调谐后的仪器参
数设置见表 3。
表 3 ICP-MS的仪器操作条件及参数
参数 设定值
功率 1550 W
等离子体气流量 15. 01 L·min －1
辅助气流量 0. 91 L·min －1
载气流量 1. 07 L·min －1
补偿气流量 0. 08 L·min －1
采样深度 8 mm
分析模式 定量分析
积分时间 0. 1s
氧化物 1. 2%
双电荷 1. 8%
2. 3 方法学考察
2. 3. 1 测定方法的选择 本文曾依照 2010 年版
《中华人民共和国药典》(一部)规定的方法，选用72
Ge作为63Cu、75As的内标元素，115 In作为114Cd的内标
元素，209Bi作为202Hg、208Pb的内标元素，考察在标准
工作溶液和供试品溶液中添加内标物和未添加内标
物对测定结果影响，结果显示，两者无显著差异，为
了防止仪器污染，降低检测成本及减轻工作量，本次
测定未在标准工作溶液和供试品溶液中添加
内标物。
2. 3. 2 标准曲线的制定及检出限的确定 分别量
取 Pb、Cd、As、Hg、Cu 元素标准溶液适量，用 10%硝
酸溶液(V /V)逐级稀释成含 Pb、Cd、As 浓度为 0、
2. 5、5、10、20 ng·mL －1;Cu 浓度为 0、50、100、200、
400 ng·mL －1及 Hg 浓度为 0、0. 5、1、2、5 ng·mL －1
的混合标准溶液系列，以相应元素的浓度为横坐标，
以相应元素每秒计数值(CPS)比为纵坐标，绘制标准
曲线。重复测定空白溶液 11 次，得出 5 种元素的检
出限。各元素的回归方程和检出限见表 4。
表 4 5 种元素的回归方程和检出限
元素 回归方程 r 检出限(ng·mL －1)
gPb Y =18054. 7175X +49300. 1833 0. 9994 0. 2686
gCd Y =2087. 1892X +155. 5833 0. 9999 0. 04226
gAs Y =1085. 5630X +344. 5033 0. 9998 0. 2815
gHg Y =2762. 7712X +1159. 5000 1. 0000 0. 2078
gCu Y =7151. 2653X +18364. 2733 0. 9992 0. 5010
2. 3. 3 精密度试验 将混合标准品溶液(Pb、Cd、As
各 2. 5 ng·mL －1，Hg 0. 5 ng·mL －1，Cu 50 ng·
mL －1)，连续进 6 针，计算相对标准偏差(ＲSD)分别
为:2. 32%、1. 73%、2. 67%、3. 28%、3. 18%。
2. 3. 4 重复性试验 取样品编号为 1 的供试品溶
液，平行测定 6 次，计算 ＲSD 分别为:5. 42%、
2. 74%、3. 7%、7. 03%、3. 85%。
2. 3. 5 回收率试验 加标样品的制备 取已知含量
的样品(样品编号为 1)粉末 6 份，每份 0. 5 g，分别置
消解罐中，精密加入 Pb、As 标准溶液各 0. 5 μg、Cd
标准溶液 0. 25 μg、Cu标准溶液 10 μg、Hg 标准溶液
0. 015 μg及 5 mL 硝酸、2 mL 过氧化氢，盖好安全阀
后，将消解罐放入消解系统中，按照表 1 设置微波消
解条件消解样品，消解完毕后，用一级纯化水将内容
物转入 50 mL量瓶中并定容至刻度，混匀，即得。各
元素平均回收率见表 5。
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2016，Vol. 33，No. 5 评价技术与方法
表 5 回收率测定结果(n =6)
元素
样品测定值
(μg·g －1)
对照品加入量
(μg)
加标测定值量
(μg·g －1)
平均回收率
(%)
ＲSD
(%)
gPb 1. 841 0. 5 2. 862 106 3. 6
gCd 0. 1162 0. 25 0. 6112 103 2. 8
gHg 0. 1432 0. 015 0. 1708 96 5. 7
gAs 0. 8621 0. 5 1. 751 93 3. 1
gCu 8. 821 10 27. 58 98 1. 2
2. 3. 6 标准物质茶叶(GBW10016)的分析 取国家
标准物质茶叶(GBW10016)6 份，按“2. 1”项下的方
法操作，对 Pb、Cd、As、Hg、Cu 5 种元素含量进行测
定，结果见表 6。
表 6 标准物质测定结果
元素 标准值 测定值
Pb 1. 6 ± 0. 2 1. 57 ± 0. 13
Cd 0. 076 ± 0. 004 0. 0751 ± 0. 0038
As 0. 27 ± 0. 05 0. 254 ± 0. 032
Hg 0. 0081 ± 0. 0015 0. 00837 ± 0. 00111
Cu 24 ± 1 23. 4 ± 0. 85
2. 4 样品测定
精密称取 11 批次的样品，按“2. 1”项下的方法
制备样品溶液，用 ICP-MS 法在“2. 2”项下的条件进
行检测，结果见表 7。
表 7 样品分析结果
样品
编号
Pb
(mg·kg －1)
ＲSD
(%)
Cd
(mg·kg －1)
ＲSD
(%)
Hg
(mg·kg －1)
ＲSD
(%)
As
(mg·kg －1)
ＲSD
(%)
Cu
(mg·kg －1)
ＲSD
(%)
g1 1. 841 2. 24 0. 1162 1. 96 0. 1432 2. 26 0. 8621 3. 36 8. 821 1. 66
g2 1. 453 1. 83 0. 6004 2. 33 0. 0132 2. 43 0. 1677 3. 87 4. 474 1. 41
g3 1. 032 1. 81 0. 1992 3. 07 0. 0537 1. 68 0. 6136 2. 63 3. 153 1. 65
g4 0. 2982 2. 03 0. 2074 3. 66 0. 0043 1. 07 0. 0865 3. 81 6. 515 1. 67
g5 0. 0032 3. 37 0. 0048 1. 47 0. 0168 1. 88 0. 0488 4. 63 4. 035 2. 33
g6 4. 474 2. 78 0. 0872 1. 53 － － 0. 1473 1. 87 6. 471 2. 42
g7 0. 7882 3. 12 0. 2263 1. 67 0. 0543 248 0. 0664 3. 61 3. 281 1. 81
g8 0. 1934 1. 56 0. 2582 1. 84 0. 0219 1. 84 0. 1914 2. 94 8. 723 2. 21
g9 － － 0. 3125 2. 36 0. 0114 3. 45 0. 0413 2. 87- 3. 591 1. 67
g10 0. 6194 3. 13 0. 0290 2. 12 － － 0. 1883 1. 56 3. 483 2. 34
g11 － － 0. 0300 3. 02 0. 0164- 4. 56- 0. 0669 1. 62 6. 982 2. 65
注:“ －”表示未检出
3 讨论
壮药小牛力现已收载在《广西壮族自治区壮药质
量标准(第一卷)》［1］里，但其标准未对 Pb、Cd、As、Hg、
Cu等有害元素进行限量，依据表 6的测定结果及 2015
年版《中华人民共和国药典》(一部)对植物药材中重
金属及有害元素限度的普遍规定［2］，建议将本品重金
属及有害元素限度定为 Pb 不得超过5 mg·kg －1;Cd
不得超过 0. 3 mg·kg －1;As不得超过 2 mg·kg －1;Hg
不得超过 0. 2 mg·kg －1;Cu不得超过 20 mg·kg －1。
本方法采用微波消解 ICP-MS 法测定壮药小牛力
中的 Pb、Cd、As、Hg、Cu 5种重金属含量，灵敏度高，干
扰小［3-10］，具有良好的准确度和精密度，结果较为满
意，其能准确、快速测定壮药小牛力中的 Pb、Cd、As、
Hg、Cu的含量。建议用本法对该药材中的重金属及有
害元素进行检测，保障壮药小牛力的用药安全。
参考文献
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(收稿日期:2016-06-23)
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