甘草中形态砷检测方案(等离子体质谱)

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SSL-CA14-624Excellence in Science Excellence in ScienceICPMS-044 上海市徐汇区宜州路180号华鑫天地二期C801栋 咨询电话：021-34193996http：//www.shimadzu.com.cn HPLC-ICP-MS测定中药材甘草中的形态砷 ICPMS-044 摘要：参考2015版中国药典《2322汞和砷元素形态及其价态测定法》，建立了一种测定中药材甘草中形态砷的高效液相色谱电感耦合等离子体质谱法(HPLC-ICP-MS)。样品经过处理后，采用高效液相色谱 LC-20Ai 对不同形态砷进行分离，电感耦合等离子体质谱 ICPMS-2030检测进行定量分析。线性范围在1~500 ng/mL 范围内回归系数大于0.99987，方法检出限6.0~11 ug/kg， 适用于中药材中形态砷的分析。 关键词：中国药典形态中药甘草 HPLC-ICP-MS 砷是自然界中常见的有毒致癌性元素之一，砷的生物毒性不仅与其含量有关，更大程度上还与其存在形态有关。不同形态的砷化合物性质往往不同，毒性差异很大。 常见的砷化合物有：亚砷酸(As(III))、砷酸 (As(V))、一甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)、砷甜菜碱和砷胆碱等。其中，无机砷的毒性大于有机砷，砷与有机基团结合越多，毒性越小。它们的毒性排序为：As(III)> As(V)>MMA>DMA， 而砷胆碱和砷甜菜碱普遍认为是无毒的。 由于砷的毒性、致癌性、迁移性质和生物效应均取决于它的化学形态，并且各砷形态随着所处环境的不同处于动态互变之中，所以测定总砷含量无法准确表示出砷的暴露水平。因此，对砷的各种存在形态分别进行分析测定十分必要。 本文参考2015版中国药典《2322汞和砷元素形态及其价态测定法》，采用岛津高效液相色谱 LC-20Ai与电感耦合等离子体质谱仪 ICPMS-2030 联用对中药甘草进行砷形态分析。 实验部分 1.1对照品 砷酸、亚砷酸、一甲基砷、二甲基砷、砷甜菜碱和砷胆碱购于国家标准物质中心。 1.2实验检材 市售中药甘草 1.3仪器 本实验使用岛津高效液相色谱仪 LC-20Ai 与电感耦合等离子体质谱仪ICPMS-2030联用系统。具体配置为 LC-20Aix2输液泵， DGU-20A，在线脱气机， SIL-20AC 自动进样器， CTO-20AC柱温箱， CBM-20A系统控制器， ICPMS-2030 电感耦合等离子体质谱仪， LabSolutions ICPMS Version 1.02工作站； AY-120电子天平(日本岛津公司)。 1.4试剂 胰蛋白酶购于 Sigma-Aldrich。EDTA、磷酸二氢铵及磷酸二氢钾购于国药集团。 结果与讨论 2.1对照品溶液配制 精密吸取对照品储备溶液适量，加0.02 mol/L乙二胺四醋酸二钠溶液制成每1 mL 含各1 ng、5 ng、20 ng、100ng、200 ng、500 ng(均以砷计)系列浓度的溶液，摇匀，即得。 2.2样品的处理方法 精确称取粉碎后的甘草样品1g，加入人工肠液10mL，置37℃水浴中超声处理适当时间，摇匀，取适量，静置约24小时，吸取1mL中层溶液，用微孔滤膜(10 um)滤过，精密量取续滤液1mL，用0.02 mol/L 乙二胺四醋酸二钠溶液稀释至50mL，摇匀，即得。同法制备加标溶液及空白溶液。 2.3色谱条件 色谱柱：Hamilton PRP-X100 Anion Exchange 柱温：30℃250*4.1mm 进样量：20uL 流动相： A-水B-0.025 mol/L 磷酸二氢铵水溶液流速：1.3mL/min 洗针液：水 洗脱程序：梯度洗脱 Time Flow A.Conc B.Conc 0.00 1.30 100 0.0 0.50 1.30 100 0.0 0.60 1.30 0.0 100.0 8.00 1.30 0.0 100.0 8.10 1.30 100 0.0 13.00 1.30 100 0.0 2.4质谱条件 等离子体参数： 高频功率：1.20kW 采样深度：5.0mm 等离子体气流速：8.0L/min 高频频率：27.12MHz 辅助气流速：1.10L/min 碰撞池参数： 载气流速：0.70L/min 碰撞气种类： He 矩管类型： Mini 碰撞气流速：0.0mL/min 雾化器类型：同轴 池电压：0V 雾化室：旋流 能量过滤器电压0.0V 雾化室温度：5℃ 2.5方法学考察 2.5.1专属性考察 对空白进行考察，排除系统干扰，并且考察As 混合标液中六种形态砷的分离度，以确保实际样品分析过程中造成假阳性检出。的判断，并给出相应的诊断依据，可大大提高分析效率并保证分析结果的准确性。 图1六种形态砷色谱图 (1)砷胆碱； (2)砷甜菜碱； (3)亚砷酸根； (4)二甲基砷； (5)一甲基砷； (6)砷酸根 2.5.2线性关系考察 按“2.1对照品溶液的配置”项下规定进行标准曲线系列浓度的配制，记录各成分的峰面，以浓度(浓度均以As计)与峰面积比值做线性回归绘制标准曲线，结果如下所示。 图22二甲基砷校准曲线r=0.99987 图33砷胆碱的校准曲线 r=0.99989 图4砷酸根的校准曲线 r=0.99996 图55亚砷酸的校准曲线 r=0.99992 2.5.3样品测试结果及回收率考察 对某市售中药甘草破壁粉碎取样，按“2.2样品的处理方法”进行处理后进 HPLC-ICP-MS分析，加标样品加入一定量浓度的 As 形态标液，按“2.2样品的处理方法”进行处理后进 HPLC-ICP-MS分析，考察回收率。结果如下： 表1甘草测试结果及回收率(%) 名称 测定结果 加标浓度 回收率(%) (ug/L) (ug/L) 二甲基砷 ND 2.00 102 砷胆碱 ND 2.00 98 砷酸根 ND 2.00 97 砷甜菜碱 ND 2.00 100 亚砷酸 ND 2.00 94 一甲基砷 ND 2.00 100 2.5.4检出限考察 对浓度为1 ng/mL 样品溶液考察6种形态砷的信噪比，折算信噪比 S/N=3时检出限以及S/N=10定量限，结果如下： 图6基线考察 表2灵敏度考察结果 名称 仪器检出限 方法检出限 仪器定量限 方法定量限 (ng/mL) (ug/g) (ng/mL) (ug/kg) 二甲基砷 0.054 2.7 0.18 9.0 砷胆碱 0.039 2.0 0.13 6.5 砷酸根 0.045 2.3 0.15 7.5 砷甜菜碱 0.039 2.0 0.13 6.5 亚砷酸 0.066 3.3 0.22 11 一甲基砷 0.037 1.9 0.12 6.0 结论 参考2015版中国药典《2322汞和砷元素形态及其价态测定法》，建立一种中草药甘草中形态砷的高效液相色谱电感耦合等离子体质谱联用法。方法灵敏度高，方法检出限6.0~11ug/kg， 适用于中药材甘草中形态砷的分析。 ( 岛津全球应用技术开发支持中心 ) 参考2015版中国药典《2322 汞和砷元素形态及其价态测定法》，建立了一种测定中药材 甘草中形态砷的高效液相色谱电感耦合等离子体质谱法（HPLC-ICP-MS）。样品经过处理后，采用高效液相色谱LC-20Ai对不同形态砷进行分离，电感耦合等离子体质谱ICPMS-2030检测进行定量分析。线性范围在1~500 ng/mL范围内回归系数大于0.99987，方法检出限6.0~11 μg/kg，适用于中药材中形态砷的分析。