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ICP-MS法测定绞股蓝茶中6种有害重金属含量



全 文 :ICP-MS法测定绞股蓝茶中6种有害重金属含量
苏翼雄1,龙海荣2,谷筱玉2,陈乾平2
(1.广西壮族自治区计量检测研究院,广西 南宁530007;
2.广西壮族自治区药用植物园,广西 南宁530023)
摘 要:目的:测定绞股蓝茶中有害重金属铅、铬、汞、砷、铜、镉的含量。方法:利用微波消解技术进行溶
样,采用电感耦合等离子体质谱仪同时测定绞股蓝中6种有害重金属元素的含量。结果:不同批次的绞
股蓝茶中6种重金属元素的平均含量符合铜>铅>镉>砷>铬>汞;部分批次的绞股蓝茶中镉及铅含
量超出相关标准的规定。结论:ICP-MS法测定绞股蓝茶中的6种有害元素的含量,分析速度快,精密度
高,可用于绞股蓝茶重金属指标的质量控制。
关键词:绞股蓝茶;微波消解;电感耦合等离子体质谱法;重金属元素
中图分类号:R284   文献标识码:A   文章编号:1673-2197(2015)11-0030-02
DOI:10.11954/ytctyy.201511012
收稿日期:2015-01-08
基金项目:广西中医药管理局中医药民族医药自筹经费科研课题(gzzc1112)
作者简介:苏翼雄(1974-),男,壮族,博士,广西壮族自治区计量检测研究院高级工程师,研究方向为中药材质量标准和计量
检测技术。
Determination of Content of Six Heavy Metal Elements in Gynostemma Pentaphylum Tea by ICP-MS
Su Yixiong1,Long Hairong2,Gu Xiaoyu2,Chen Qianping2
(1.Guangxi Zhuang Autonomous Region Research Institute of Metrology &Test,Nanning 530007,China;
2.Guangxi Zhuang Autonomous Region Botanical Garden of Medicinal Plants,Nanning 530023,China)
Abstract:Objective:To determine six heavy metal elements(Pb,Cr,Hg,As,Cu,Cd)in Gynostemma pentaphylum tea.Meth-
ods:Samples were digested by microwave-assisted digestion and the contents of six heavy metal elements were determined by induc-
tively coupled plasma mass spectrography(ICP-MS).Results:The content of heavy metals in Gynostemma pentaphylum tea from
different batches accord with Cu>Pb>Cd>As>Cr>Hg.Cadmium and lead in some batches of gynostemma tea were beyond the
standard.Conclusion:This method is characterized by high precision and fast analysis,being a ideal method to control heavy met-
als indicators in Gynostemma pentaphylum tea.
Keywords:Gynostemma Pentaphylum Tea;Microwave-assisted Digestion;ICP-MS;Heavy Metal Elements
  绞股蓝异名七叶胆,小苦药,公罗锅底,遍地生根,为葫
芦科绞股蓝属植物绞股蓝的全草[1]。研究表明绞股蓝中富
含皂苷、维生素、胡萝卜素、氨基酸、多糖以及人体必需的多
种微量元素,目前有关绞股蓝的研究主要集中在有机成分,
如皂苷及多糖等[2],对微量元素的含量研究较少,报道中采
用的多为原子吸收光谱法[3,4]。
高压微波消解技术具有消解速度较快,空白值低,使用
试剂量少等特点,密闭消解避免了元素的损失,提高了样品
处理的效率和检测结果的准确度。电感耦合等离子体质谱
法(ICP-MS)可以进行多个元素同时测定,该方法具有方法
检出限低,检测结果精密度好并且干扰相对较少等优点,在
目前的仪器分析界已广受重视。利用ICP-MS法对绞股蓝
茶中的重金属元素铅、镉、汞、砷、铜、铬进行分析尚未见相
关文献报道。本研究利用ICP-MS法对6批次市售绞股蓝
茶中的6种有害重金属进行检测,分析绞股蓝茶中的6种重
金属元素含量数据以及符合标准的情况,为绞股蓝茶的安
全使用提供参考。
1 材料与方法
1.1 仪器
电感耦合等离子体质谱仪(美国 Varian,810-MS型);
高压微波消解仪(美国CEM,MARS-5型);超纯水制备器
(美国 Milipore);可调式电热板(北京莱伯泰克);电子天平
(德国Sartorius,CP224S型)。
1.2 试剂与标准溶液
试剂:高纯硝酸(天津科密欧);过氧化氢(上海国药);
标准溶液:砷(GBW(E)080008)、汞(GBW(E)080006)、铅
(GBW(E)080003)、镉(GBW(E)080005)、铬(GBW08614)、
铜(GBW(E)080002)单元素溶液标准物质均购自中国计量
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科学研究院;生物成分分析标准物质-茶叶(GBW10016)购
自国家标准物质中心。将各单元素标准溶液配制成含待测
元素浓度为0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、50.0、100.0ng·
mL-1系列混合标准溶液备用。
1.3 样品溶液制备
供试绞股蓝茶样品均购自广西区内金秀、南宁、荔浦等
地。将样品粉碎60℃烘干,粉碎,过40目筛后备用。
精密称取0.2g样品于消解内罐中,加入5mL硝酸浸泡
过夜后,加入2mL过氧化氢,采用密闭微波消解法[5-6]进行样
品消解,按照表1所示微波消解工作程序进行消解。消解结
束并冷却后,将消解液小心转移至聚四氟乙烯坩埚中,在
120℃电热板上挥干溶液至1mL,用2%硝酸定容至50mL容
量瓶中,待测。ICP-MS的测定条件参考文献进行设置[5]。
表1 微波消解工作程序
步骤 功率(W) 温度(℃) 升温时间(min) 保持时间(min)
1  1 200  120  5  5
2  1 200  150  5  5
3  1 200  190  5  15
2 结果与讨论
2.1 方法考察
2.1.1 方法检出限 按照样品处理方法处理11个样品
空白,在已优化的ICP-MS工作条件下进行测定,采用3倍
标准偏差法计算出铅、镉、汞、砷、铜、铬、铅的方法检出限,
结果见表2。方法检出限范围为0.002 7~0.414 3μg·L
-1。
2.1.2 方法准确度考察 为考察方法的准确度,按
照试验方法对生物成分分析标准物质—茶叶(GBW10016)
进行分析,测定结果见表3。
表2 6种元素的方法检出限
元素 检出限(μg·L-1,n=11) 元素 检出限(μg·L-1,n=11)
Cr  0.414 3 Cd  0.002 7
Cu  0.020 1 Hg  0.010 1
As  0.077 2 Pb  0.012 5
表3 标准参考物质检测结果
(n=5)
元素
标准值
(珚x±s,mg·kg-1)
测定值
(mg·kg-1)
RSD(%) 回收率(%)
Cr  0.45±0.10  0.416  1.78  92.4
Cu  18.6±0.7  18.2  0.59  97.8
As  0.09±0.01  0.091  2.16  101.1
*Cd  62.0±4.0  59.4  1.85  95.8
*Hg  3.8±0.8  3.45  2.43  90.8
Pb  1.5±0.2  1.62  0.95  108.0
注:“*”的单位为μg·kg-1。
由表3可知,使用本方法对标准参考物质GBW10016
进行检测,各元素的检测结果均在标准值的不确定度范围
之内。标准参考物质的回收率在90.8%~108.0%之间,5
次平行测定结果的RSD值在0.59%~2.43%之间。
2.2 绞股蓝茶中6种有害重金属元素检测结果
根据优化的消解方法和仪器条件,对市售6个批次的
绞股蓝茶进行铅、铬、汞、砷、铜、镉元素的含量测定,测定结
果见表4。
表4 市售6批次绞股蓝茶中6种有害重金属元素含量测定结果 (n=3)
元素
含量(mg·kg-1)
市售1 市售2 市售3 市售4 市售5 市售6
平均值
(mg·kg-1)
Cr  0.882  0.341  0.605  0.781  0.513  0.751  0.646
Cu  14.8  12.4  8.73  7.25  16.83  9.85  11.6
As  0.544  0.259  0.407  1.47  0.941  0.839  0.743
Cd  1.93  1.48  1.56  1.39  2.19  1.27  1.64
*Hg  11.9  15.2  17.9  9.51  7.85  14.3  12.8
Pb  4.87  2.56  23.8  28.4  3.16  2.70  10.9
注:“*”的单位为μg·kg-1。
  根据表4的检测结果,以6个批次的绞股蓝茶中各重金
属元素含量的平均值进行比较,结果其含量顺序为:Cu>Pb
>Cd>As>Cr>Hg。WM/T 2-2004《药用植物及制剂外经
贸绿色行业标准》[6]对药用植物及制剂的重金属限量标准
规定为:铅不超过5mg·kg-1,砷不超过2mg·kg-1,铜不超
过20mg·kg-1,汞不超过0.2mg·kg-1,镉不超过0.3mg·
kg-1。NY659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》[7]中
规定铬的限量值为不超过5mg·kg-1,镉不超过1mg·kg-1。
参照这两个标准的重金属限量值,实验中受检的所有批次
绞股蓝茶中镉含量均超出标准规定,另外,市售3和4的绞
股蓝茶中铅含量异常偏高,其余指标则均符合标准要求。
铅及其化合物均具有一定的毒性,进入机体后主要对
神经系统和造血系统产生危害。镉在生物体内降解速度非
常缓慢,生物半衰期长达10~30年,可引起急性中毒和慢
性中毒,并具有明显的致畸、致癌、致突变作用。在本次检
测的6个批次的绞股蓝茶中有2个批次的铅含量异常偏高,
据分析可能与绞股蓝的生长的土壤环境有关。而绞股蓝茶
中镉的含量在1.27~2.19mg·kg-1之间,均高于 WM/T 2-
2004和 NY659-2003标准的限值。对于绞股蓝茶中镉的来
源,有待进一步研究。
3 结论
ICP-MS法测定绞股蓝茶中重金属元素的方法精密度
高,检出限低,分析速度快,操作简单,是对绞股蓝茶实施质
量控制的较为理想检测方法。通过对不同批次的市售绞股
蓝茶进行有害重金属含量的测定,为绞股蓝茶的安全性研究
提供基础参考数据。绞股蓝茶中的镉元素超标以及部分铅
元素超标的原因有待进一步分析,绞股蓝茶中重金属元素的
溶出特性及其作为茶饮对人体的影响还有待进一步研究。
参考文献:
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(责任编辑:魏 晓)
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