黄芪，又名黄耆，为植物和中药材的统称。植物黄芪产于内蒙古、山西、甘肃、黑龙江等地，为国家三级保护植物。中药材黄芪为豆科草本植物蒙古黄芪、膜荚黄芪的根，具有补气固表、利水退肿、托毒排脓、生肌等功效。现代科学证明，重金属元素残留能够进入人体并与酶牢固结合，造成机体细胞结构和功能损伤，进而影响人们的身体健康。
本文参考中华人民共和国药典（2015）版四部通则（2321)铜、砷、镉、汞、铅测定法，使用ICP-MS 2000E电感耦合等离子体质谱仪，测定GBW10028（GSB-19）黄芪中五种重金属元素含量。
1.仪器简介
ICP-MS 2000E是江苏天瑞仪器股份有限公司自主研发的电感耦合等离子体质谱仪（如图1），采用PRC碰撞反应池技术，有效消除多原子离子干扰，显著降低易受干扰元素的检出限。
图1. ICP-MS 2000E电感耦合等离子体质谱仪外观图
2.原理
样品经微波消解处理，通过雾化器雾化后送入高温等离子体中，干燥、原子化、电离，元素离子经接口室进入质谱仪，通过离子透镜系统、质量分析器及检测器，检测器对相应元素离子做出响应（每秒离子计数cps（counts per second）），利用响应强度与待测元素离子浓度成正比关系进行定量分析。
3.实验部分
3.1实验设备及试剂
ICP-MS 2000E(带碰撞反应池，江苏天瑞仪器股份有限公司)；
微波消解仪(WX-8000，上海屹尧)；
实验所用超纯水(电阻率达18.25MΩ·cm,
默克密理博，德国）；
硝酸（质量比为65%,G.R，萨劳，西班牙）；
元素标准溶液(10µg/mL，Inorganic
Ventures，美国)；
氩气：纯度99.999% （Air Products，美国）。
3.2样品前处理
称取0.5g样品(精确至0.0001g)至聚四氟乙烯微波消解罐中，加入10mL硝酸溶液，密封后进行微波消解。在200℃下保持约40分钟，待反应完成，冷却至室温，打开消解罐，将消解液转移至 50 mL 容量瓶中，加入20µL金单元素标准溶液（10mg/L），保持 Hg 元素的稳定性，同时做样品空白。选用锗、铟、铋做内标，内标以离线方式加入，分别向样品及空白中加入100µL锗、铟、铋标准溶液（10µg/mL），用电阻率为18.25MΩ·cm的超纯水定容至刻线，摇匀待分析。
3.3标液配置
采用逐级稀释法，配制介质为
10% 硝酸的 Cu、As、Cd、Hg、Pb
元素的标准溶液于一系列50
mL 容量瓶中，采用Ge、In、Bi作内标，以离线方式加入，其浓度为20 µg/L，用超纯水定容至刻度，摇匀待分析（见表1）。
表1.各元素标准曲线浓度（µg/L）
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元素
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标液1
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标液2
|
标液3
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标液4
|
标液5
|
|
Cu
|
10.0
|
20.0
|
50.0
|
80.0
|
100
|
|
As
|
0.50
|
1.00
|
5.00
|
10.0
|
20.0
|
|
Cd
|
0.50
|
1.00
|
2.00
|
5.00
|
10.0
|
|
Hg
|
0.20
|
0.50
|
1.00
|
2.00
|
3.00
|
|
Pb
|
1.00
|
2.00
|
5.00
|
10.0
|
20.0
|
3.4仪器参数
采用10μg/L Li 、Co、
In、
Ce、
U调谐液对仪器进行优化，所得到的仪器参数如下：
RF电源功率：1300W
等离子气：13L/min
辅助气流速： 1.06 L/min 载 气： 1.2L/min
采样深度： 16 扫描方式： 跳 峰
3.5实验数据
在优化的参数条件下，对样品空白溶液平行测定7次，计算7次测试结果的标准偏差SD，以3*SD/K(K为标准曲线斜率)对应的浓度为方法检出限，同时对样品进行测定（见表2）。
表2.检出限、标准值及测定值
|
元素
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质量数
|
方法检出限（ng/L)
|
标准值
mg/kg
|
测定值
mg/kg
|
|
Cu
|
63
|
46.38
|
8.5±0.7
|
8.86
|
|
As
|
75
|
69.56
|
0.57±0.05
|
0.59
|
|
Cd
|
114
|
10.17
|
0.042±0.01
|
0.049
|
|
Hg*
|
202
|
27.29
|
(0.012)
|
0.019
|
|
Pb
|
208
|
29.82
|
1.44±0.10
|
1.46
|
*：标准物质黄芪GBW10028（GSB-19）中，Hg仅提供标准值，未提供不确定度。
4.结论
本文采用了ICP-MS 2000E电感耦合等离子体质谱仪，以锗、铟、铋校正仪器波动和基体的影响，测定中药材标准物质黄芪（GBW10028)（GSB-19）中 Cu、As、Cd、Hg、Pb的含量。该方法检出限为10.17~69.56ng/L，测试值与证书标准值吻合，测试结果表明该方法检出限低，测试结果准确，完全可以满足2015药典对药材中多元素准确、快速分析的要求。
5.参考文献
[1] 国家药典委员会,中华人民共和国药典（2015）版四部通则（2321),黄芪中重金属元素测试,电感耦合等离子质谱法，中国医药科技出版社,2015。
[2] 周海燕、杨峻山、周应群、付建国、赵润怀，微波消解/电感耦合等离子体质谱法测定西洋参重金属及有害元素含量[J];期刊论文，中国医院药学杂志，2011（11）。
