全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 8 期 2016 年 4 月

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ICP-MS 法测定金线莲中 5 种重金属元素
沈廷明 1，刘知远 2，吴仲玉 1，陈 珏 3
1.福建中医药大学附属宁德市中医院，福建 宁德 352100
2.福建省宁德市食品药品检验检测中心，福建 宁德 352100
3.福建省漳州片仔癀药业股份有限公司，福建 漳州 363000
摘 要：目的 建立电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定金线莲中铜（Cu）、砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅
（Pb）5 种重金属元素。方法 样品微波消解处理后，采用电感耦合等离子体质谱法测定。结果 Cu、As、Cd、Hg、
Pb 标液工作曲线的线性良好，相关系数大于 0.998，Cu 的平均回收率 104.3%，RSD 为 4.0%，As 的平均回收率 102.2%，
RSD 为 4.3%，Cd 的平均回收率 100.5%，RSD 为 0.4%，Hg 的平均回收率 101.0%，RSD 为 3.6%，Pb 的平均回收率 101.1%，
RSD 为 1.1%。结论 该方法稳定可靠，灵敏度高，重现性好，准确快速，可用于同时测定金线莲中 Cu、As、Cd、Hg、
Pb 5 种重金属的元素。
关键词：电感耦合等离子体质谱；微波消解；金线莲；铜；砷；镉；汞；铅
中图分类号：R286.6 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)08 - 1405 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.08.027
Determination of five kinds of heavy metals in Anoectochilus roxburghii by
ICP-MS
SHEN Ting-ming1，LIU Zhi-yuan2，WU Zhong-yu1，CHEN Jue3
1.Ningde Hospital of Traditional Chinese Medicine affiliated to Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Ningde 352100, China
2. Fujian Province Ningde City Food and Drug Inspection and Testing Center, Ningde 352100, China
3.Fujian Province Zhangzhou Pientzhuang Pharmaceutical Limited by Share Ltd., Zhangzhou 363000, China
Abstract: Objective To establish the inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method for content determination of
five kinds of heavy metals (copper, arsenic, cadmium, mercury, and lead) in Anoectochilus roxburghii. Methods After the treatment
of microwave digestion, ICP-MS method was used in the determination. Results The standard liquid working curves of Cu, As, Cd,
Hg, and Pb had good linearity, with the correlation coefficients of more than 0.998. The average recovery of Cu was 104.3% with
relative standard deviation (RSD) of 4.0%, the average recovery of arsenic was 102.2% with RSD of 4.3%, the average recovery Cd
was 100.5% with RSD of 0.4%, the average recovery rate of Hg was 101.0% with RSD of 3.6%, and the average recovery of Pb was
101.1% with RSD of 1.1%. Conclusion The method is stable, reliable, fast, and accurate, and has high sensitivity and good
reproducibility. It can be used for the simultaneous determination of Cu, As, Cd, Hg, and Pb in A. roxburghii .
Key words: inductively coupled plasma mass spectrometry; microwave digestion; Anoectochilus roxburghii (Wall.) Lindl; copper;
arsenic; cadmium; mercury; lead

金线莲又名花叶开唇兰，别名金线兰、金丝草
等，闽东屏南也称“金不换”。金线莲全草可入药，
在民间常用于治疗肺病、肝炎、肾炎、风湿性关节
炎及神经衰弱，外用可治肿伤、创伤及毒蛇咬伤[1-2]。
近年来，金线莲在治疗肿瘤、糖尿病及高血压方面
显示出一定功效，日益引起医学界的重视。现今食
品安全问题日趋严重，重金属污染是其中一方面。
作为名贵药材，金线莲在种植过程中也难免受到重
金属污染，而建立一种准确、快速的重金属检测方
法，对保障金线莲药材质量和安全具有重要意义[3]。
鉴于植物中重金属量较低，本实验建立了采用电感
耦合等离子体质谱（ICP-MS）法对金线莲中的铜
（Cu）、砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）5
种重金属元素的检测方法[4]。ICP-MS 技术具有干扰

收稿日期：2016-02-16
作者简介：沈廷明（1975—），男，福建宁德人，副主任药师，主要从事医院药学研究。Tel: (0593)2827300 E-mail: wuzhongyu01@sina.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 8 期 2016 年 4 月

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少、检出限低、分析速度快、线性宽及可同时检测多种
元素的特点，优于原子吸收分光光度（AA）法和
ICP-AES 法，已成为重金属元素分析最先进的技术[5-8]。
《中国药典》2010 年版一部仅对甘草、黄芪等少数
药材规定重金属限度检测。该方法样品前处理通过
优化微波消解梯度升温程序，采用 ICP-MS 技术，
通过采用干扰方程法和内标方法校正干扰，使得测
定过程中线性关系、重复性、精密度和回收率等均
达到要求，具有较高的灵敏度和较宽的动态线性范
围，操作简单，准确快速，科学可行，可作为金线
莲中重金属检测的方法。
1 材料与仪器
1.1 材料
样品产自福安市穆阳镇、福鼎太姥山镇、古田
杉洋镇、宁德市飞鸾镇、柘荣县乍洋乡，由宁德市
中医院收集提供，经宁德市食品药品检验检测中心
刘知远主任中药师鉴定为为兰科开唇兰属多年生
草本植物金线莲 Anoectochilus roxburghii (Wall.)
Lindl。药材粉碎成细粉备用。
1.2 仪器与试药
美国 Agilent7700x 型电感耦合等离子体质谱
仪；美国 Milli-Q 超纯水系统；Anton-Paar 微波消解
仪（ Multiwave 3000 ）；梅特勒电子分析天平
（XP205）。
硝酸（优级纯）；超纯水临用新制；美国 Agilent
公司 Cr、Cu、As、Cd、Hg、Pb 标准溶液，内标溶
液（Sc、Ge、In、Bi），调谐液（59Co、89Y、205Tl、
156CeO、140Ce）。本实验所用的玻璃仪器、容器及聚
四氟乙烯罐在使用前均用 10%硝酸浸泡过夜后，再
用超纯水洗净。
2 方法与结果
2.1 仪器工作条件
经调谐后的仪器参数设置见表 1。
表 1 ICP-MS 主要工作参数
Table 1 Main working parameters of ICP-MS
工作参数 设定值
射频功率/W 1 490
冷却气流量/(L·min−1) 15.0
载气流量/(L·min−1) 1.0
补偿气流量/(L·min−1) 1.0
内标元素 Sc、Ge、In、Bi
八极杆反应池模式 氦气
2.2 标准储备液的制备
精密量取 10 μg/mL Pb、Cd、As、Cu、Hg 混合
标准溶液适量，用 10%硝酸溶液稀释，制成含 1 μg/mL
Pb、Cd、As、Cu、Hg 的混合标准品储备溶液。
2.3 标准品溶液的制备
精密量取 Pb、Cd、As、Cu、Hg 标准储备溶液
适量，用 2%硝酸溶液稀释，制成含 Pb、Cd、As、
Cu 为 0、5、10、20、50 ng/mL 的混合标准品溶液；
含 Hg 为 0、2、4、6、10 ng/mL 的标准品溶液。临
用前现配。
2.4 供试品溶液的制备
取供试品粗粉约 0.2 g，精密称定，加浓硝酸溶
液 5 mL，浸泡过夜或进行预消解，置微波消解仪中，
密闭并按微波消解仪的相应要求进行消解，消解完
全后，取出消解罐，放冷，将消解液转移至 50 mL
量瓶中，用去离子水洗涤容器，洗液合并于量瓶中，
稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液。同法同时制
备试剂空白溶液。微波消解参数见表 2。
表 2 微波消解参数
Table 2 Microwave digestion parameters
步骤 功率/W 升温时间/min 保持时间/min 温度/℃
1 350 10 5 120
2 550 10 10 150
3 800 10 5 180

2.5 方法学考察
2.5.1 线性关系及方法检出限 采用“2.1”项优化
后的仪器工作条件，以制备的空白溶液进行 10 次平
行测定，仪器显示仪器检出限，得各元素检出限，
见表 3。依次取 1、2、5、10、15、20 μL 的混合标
准品溶液测定不同质量浓度的重金属，以测量值为
纵坐标（Y），质量浓度为横坐标（X），绘制标准曲
线，见表 3。可以看出 Cu、As、Cd、Hg、Pb 标准
溶液的工作曲线的线性关系良好，相关系数大于
0.998。
2.5.2 重复性试验 取金线莲（福安市穆阳镇）样
品进行 6 等分，按照“2.4”项法平行制备供试品溶
液，测定 Cu、As、Cd、Hg、Pb 的质量分数，得出
RSD 分别为 2.6%、0.7%、0.9%、0.6%、0.8、0.5%。
2.5.3 精密度试验 取 10 ng/mL Pb、Cd、As、Cu、
混合标准溶液和 4 ng/mL Hg 标准溶液进样 6 次，平
行测定质量分数，Pb、Cd、As、Cu、Hg 的 RSD 值
分别为 0.8%、1.0%、0.6%、2.3%、0.6%，说明仪
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表 3 标准曲线拟合方程
Table 3 Standard curves fitting equations
元素 标准曲线拟合方程 相关系数 方法检出限/(ng·mL−1)
Cu Y＝0.083 1 X＋9.923×10−4 r＝1.000 0 0.041 3
As Y＝0.005 4 X＋1.636 6×10−4 r＝1.000 0 0.029 8
Cd Y＝0.006 0 X＋8.096 6×10−6 r＝1.000 0 0.004 5
Hg Y＝0.004 4 X＋8.836 0×10−4 r＝0.998 2 0.026 0
Pb Y＝0.019 3 X＋1.485 4×10−4 r＝0.999 4 0.001 4

器精密度良好。
2.5.4 稳定性试验 取金线莲（福安市穆阳镇）样
品，按照“2.4”项法制备供试液，于 0、3、6、9、
12、15 h 分别测定 Cu、As、Cd、Hg、Pb 的质量分
数，计算 RSD 分别为 2.6%、2.1%、3.0%、2.2%、
2.7%，表明供试品溶液在 15 h 内稳定性良好。
2.5.5 加标回收率试验 取已测定的金线莲（福安
市穆阳镇）样品供试品溶液，添加 5 ng/mL 混合标
准溶液，6 个平行，进行加样回收试验。结果显示，
Pb、Cd、As、Cu、Hg 的加样回收率均在 95.7%～
111.0%，RSD 均小于 4.3%。
2.6 样品的测定
选取 Sc、Ge、In、Bi为内标，并根据Agilent7700x
型号的 ICP-MS 要求选用适宜校正方程（仪器内置）
对测定的元素进行校正。将仪器的样品管插入供试
品溶液中，测定，取 3 次读数的平均值，从标准曲
线上计算得相应的质量浓度，扣除相应的空白溶液
的质量浓度，计算各元素的量，即得。
对不同产地金线莲样品按“2.4“项样品消解
方法处理后进行测定，结果见表 4。通过对实验结
果的比较，重金属总量由小到大依次为福安市穆阳
镇、古田杉洋镇、福鼎太姥山镇、宁德市飞鸾镇、
柘荣县乍洋乡，究其原因，可能是各地土壤质量、
环境污染程度及施肥情况差异所致，具体因素还需
进一步研究，但是在栽培中检测与控制金钱莲药材
中重金属残留势在必行。
表 4 ICP-MS 测定金钱莲中重金属的量
Table 4 Determination of contents of heavy metals in A. roxburghii by ICP-MS
质量分数/(mg·kg−1) 产地
Cu As Cd Hg Pb 总量
福安市穆阳镇 0.33 1.21 0.07 0.01 ＜0.001 1.620
福鼎太姥山镇 1.70 2.23 0.14 0.01 ＜0.001 4.080
古田杉洋镇 0.22 2.53 0.08 0.05 0.005 2.885
宁德市飞鸾镇 1.41 3.93 0.28 0.07 0.006 5.696
柘荣县乍洋乡 4.15 3.85 0.38 0.22 0.013 8.613

3 讨论
目前，中药材、水果和蔬菜中 Cu、As、Cd、
Hg、Pb 等元素的检测多参照国家标准的方法进行，
不同元素的测定中消化处理方法各异，耗时费力，
工作量大，建立一种快速的金线莲重金属残留检测
方法十分有必要[9-10]。ICP-MS 技术具有干扰少、检
出限低、分析速度快、线性宽及可同时检测多种元
素的特点，优于 AA 法和 ICP-AES 法，已成为重金
属元素分析最先进的技术。本实验采用微波消解法
处理样品，用 ICP-MS 法测定金线莲中 Cu、As、
Cd、Hg、Pb 残留方法的建立对保证金线莲药材的
品质和食品安全具有重要意义。
通过对不同产地金线莲样品中 Cu、As、Cd、
Hg、Pb 5 种重金属测定及比较，发现福安市穆阳镇
所产的金线莲样品最低。5 个产地的金线莲样品均
符合《中国药典》2010 年版附录中药材中 5 种重金
属限量的规定。
由表 3 结果可见，Cu、As、Cd、Hg、Pb 标准
溶液工作曲线的线性良好，相关系数大于 0.998，
Cu 的平均回收率 104.3%，RSD 为 4.0%；As 的平
均回收率 102.2%，RSD 为 4.3%；Cd 的平均回收率
100.5%，RSD 为 0.4%；Hg 的平均回收率 101.0%，
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RSD 为 3.6%；Pb 的平均回收率 101.1%，RSD 为
1.1%。该方法稳定可靠、灵敏度高、重现性好、操
作简单、准确快速，可用于同时测定金线莲中 Cu、
As、Cd、Hg、Pb 5 种重金属的量。
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