（1. 鋼鐵研究總院，北京 100081； 2. 鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司，北京100081） 

摘 要：實驗建立了一種能夠快速準(zhǔn)確分離、測定中藥中不同形態(tài)砷的方法。使用高效液相色譜（HPLC）與電感耦 合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）聯(lián)用的方法，使用磷酸二氫銨和磷酸氫二鈉作為色譜流動相，分離了砷酸鹽（As（Ⅴ））、亞 砷酸鹽（As（Ⅲ））、砷膽堿（AsC）、一甲基砷（MMA）和二甲基砷（DMA）5種不同的砷形態(tài)，測定了陳皮、艾草、白果、 半夏、五加皮和細(xì)辛等6種中藥中不同化學(xué)形態(tài)砷的含量。使用優(yōu)化過的色譜條件，能夠在7 min內(nèi)完全分離砷的 5 種形態(tài)，不同形態(tài)砷的檢出限分別為 0.74 ng/mL As（Ⅲ）），2.20 ng/mL（As（Ⅴ）），6.56 ng/mL（AsC），2.60 ng/mL （DMA）和0.34 ng/mL（MMA）；半夏中不同形態(tài)砷的加標(biāo)回收率為94.3%～113.5%。該方法能夠快速分離5種不同 形態(tài)砷，對中藥中不同化學(xué)形態(tài)砷含量實現(xiàn)準(zhǔn)確測定。 

關(guān)鍵詞：中藥；砷形態(tài)；高效液相色譜；電感耦合等離子體質(zhì)譜 

中圖分類號：O657.63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-7571（2018）增-0173-05

傳統(tǒng)藥材在我國使用已經(jīng)有數(shù)千年歷史，現(xiàn)在 中藥的應(yīng)用范圍也越發(fā)廣泛。然而，有研究表明， 砷在人體內(nèi)有蓄積傾向，是致癌、致畸和致突變的 因子[1] ，《中國藥典》規(guī)定中藥中砷總量不得超過 5 mg/kg。然而，使用砷的總量來表示中藥中砷的毒 性大小是不準(zhǔn)確的。根據(jù)毒理學(xué)研究表明，砷的毒 性跟其化學(xué)形態(tài)具有密切關(guān)系?？偟膩碚f，含有有 機(jī)基團(tuán)的砷形態(tài)毒性較小，無機(jī)砷酸鹽毒性較大， 例如亞砷酸（As Ⅲ）和砷酸（AsⅤ）的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 一甲基砷（MMA）和二甲基砷（DMA），而砷甜菜堿 （AsB）、砷膽堿（AsC）、砷糖（AsS）和砷脂（AsL）則幾 乎沒有毒性[2-3] 。因此為了更為準(zhǔn)確的表示中藥中 砷的毒性，準(zhǔn)確測定不同化學(xué)形態(tài)的砷是必要的。 目前測定砷形態(tài)的方法在多種領(lǐng)域有應(yīng)用，例如食 品[4-5] 、大氣[6] 、海產(chǎn)品[7] 和花粉[8] 等。 

本文測定中藥中砷總量的時，采用了微波消解 方法進(jìn)行前處理，使用 ICP-MS 對中藥中砷的總量 進(jìn)行測定。分析砷的不同化學(xué)形態(tài)時，使用了 HPLC與ICP-MS聯(lián)用技術(shù)，對HPLC的分離條件進(jìn) 行了優(yōu)化，加快了分離速度，降低流動相鹽度，實現(xiàn) 了對砷酸（As Ⅴ）、亞砷 酸（As Ⅲ ）、一 甲 基 砷（MMA）、二 甲 基 砷 （DMA）和砷膽堿（AsC）快速分離測定。本方法比 2015版《中國藥典》中砷形態(tài)分析分離時間縮短了 8 min，比食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)[9] 中砷形態(tài)分離測定時 間縮短了4 min。

1 實驗部分 

1.1 儀器與試劑

 PlasmaMS 300電感耦合等離子質(zhì)譜（鋼研納克 檢測技術(shù)股份有限公司）；LC 3000高效液相色譜儀 （北京創(chuàng)新通恒）；Excel微波化學(xué)工作平臺（上海屹 堯儀器科技發(fā)展有限公司）；LD-3離心機(jī)（江蘇榮華 儀器制造有限公司）。 

陳皮、艾草、白果、半夏、細(xì)辛和五加皮（北京市 購）。 

砷形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)儲備液（GBW08666，GBW08667， GBW08668，GBW08669，GBW08671，中國計量科 學(xué)研究院）?？偵闃?biāo)準(zhǔn)溶液（1000 μg/mL，鋼研納克 檢測技術(shù)有限公司）。 

磷酸二氫銨（GR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公 司），磷酸氫二鈉（GR，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公 司）。 

實驗用水為超純水。 

1.2 樣品處理 

1.2.1 測砷總量 

稱取 0.500 0 g 樣品于聚四氟乙烯微波消解罐 中，加入 7 mLHNO3和 1.5 mLH2O2，室溫靜置 1.5 h， 將消解罐置于微波消解儀中，按表1中程序設(shè)定進(jìn) 行消解。消解完成后，將樣品轉(zhuǎn)移至50 mL聚四氟 乙烯燒杯中，置于電熱板上于100 ℃下將溶液濃縮 至近干，取下，冷卻至室溫，加入1 mLHNO3和適量超純水，重新放置于電熱板上，加熱至微沸，取下冷 卻至室溫后轉(zhuǎn)移至50 mL塑料容量瓶內(nèi)，用超純水 定容至刻度。同時，做樣品空白。

 表1 砷總量測定微波消解程序 

Table 1 Microwave digestion program for the determination of total As

1.2.2 測形態(tài)砷 

為了得到更好的提取效果，使用了3種方法： 

（1）酸熱提取法：稱取1.0000 g樣品，置于50 mL 聚丙烯離心管內(nèi)，加入15 mL 0.2 mol/L HNO3，密閉 后于100 ℃下提取2.5 h，每0.5 h振搖1 min。提取完 畢后，將溶液冷卻至室溫，置于離心機(jī)上以6 000 r/min 離心15 min，取上層清液 3 mL 通過 0.45 μm 有機(jī)系微孔濾膜，待測。同時做樣品空白。 

（2）超聲提取法：稱取1.0000 g樣品置于50 mL 聚丙烯離心管中，加入1 mL甲醇和9 mL超純水，超 聲萃取30 min，冷卻至室溫后，于6 000 r/min離心機(jī) 離心15 min。取5 mL上清液于燒杯中，置于100 ℃ 電熱板上，微熱后取下，轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶內(nèi)，冷 卻至室溫后用超純水定容至刻度，取3 mL定容后溶 液通過 0.45 μm 微孔濾膜后，待測。同時做樣品空 白。

 （3）水熱提取法：稱取1.0000 g樣品，置于50 mL 聚丙烯離心管內(nèi)，加入 15 mL 超純水，密閉后于 100 ℃下水浴提取2.5 h，每0.5 h振搖1 min。提取完 畢后，將溶液冷卻至室溫，置于離心機(jī)上以6 000 r/min 離心15 min，取上層清液3 mL通過0.45 μm有機(jī)系 微孔濾膜，待測。同時做樣品空白。 

1.3 儀器工作參數(shù) 

使用 PlasmaMS 300 測定 As 選用 m/z=75 處數(shù) 據(jù)，使用He作為碰撞池氣體，排除Ar-Cl干擾；色譜 柱選用 Hamilton PRP-X100 陰離子交換柱，具體儀 器工作參數(shù)如表2所示。

2 結(jié)果與討論 

2.1 砷總量的測定 

中藥的主要成分為有機(jī)物，選擇 HNO3和 H2O2 混合為消解酸，在放入酸的初始階段，會產(chǎn)生大量 氣體，需靜置待消解罐內(nèi)樣品不再產(chǎn)生氣體時方可進(jìn)行微波消解程序。 

2.2 提取方法 

食品中砷形態(tài)分析的國家標(biāo)準(zhǔn)方法提取砷使 用酸熱提取法3，水熱和超聲輔助萃取法是環(huán)境、食 品等樣品砷形態(tài)分析常用的方法 4。在本次實驗 中，經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，水熱法和超聲輔助萃取法未能達(dá)到提取砷形態(tài)的目的，不能準(zhǔn)確反應(yīng)砷各種形態(tài) 在中藥中的準(zhǔn)確含量。因此本實驗選擇酸熱法進(jìn) 行砷的提取。 

2.3 分離性能 

目前對于 As 形態(tài)分離，主要采用磷酸二氫鉀 （KH2PO4）與磷酸氫二鈉（Na2HPO4）混合溶液作為流 動相分離四種As的形態(tài)。本實驗中對比了上述方 法 與 磷 酸 二 氫 銨（NH4H2PO4）和 磷 酸 氫 二 鈉 （Na2HPO4）混合溶液作為流動相的分離時間與分離 效果。使用KH2PO4-Na2HPO4體系作為流動相，分離 五種形態(tài) As 所用時間為 420 s；使用 NH4H2PO4-Na2HPO4體系作為流動相，分離五種形態(tài)As所用的 時間為400 s；兩種體系分離時間大致相同，然而使 用KH2PO4-Na2HPO4體系時，基線的強(qiáng)度（CPS）大于 30 000，結(jié)果導(dǎo)致空白測定值過高，檢出限高，鹽濃 度（ 質(zhì) 量/體 積 ）為 0.8% 左 右 ；使 用 NH4H2PO4- Na2HPO4體系時，基線 CPS 為 6000 左右，鹽濃度為 0.67%左右；綜合考慮，降低基線強(qiáng)度，提高檢出限， 降低鹽濃度，防止錐堵塞，選擇NH4H2PO4- Na2HPO4 體 系 作 為 流 動 相 。 Z 終 流 動 相 為 44 mmol/L NH4H2PO4與 13 mmol/LNa2HPO4，能夠在 400 s 內(nèi)完 全分離As的5種形態(tài)，分離效果如圖1所示。

2.4 校準(zhǔn)曲線和檢出限 

分別配制濃度為1、5、8、10、20 ng/mL和50 ng/mL 含有5種形態(tài)砷的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。得到5種形態(tài)砷的校 準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù) R2 ＞0.999。不同形態(tài)砷的檢出限 是以2倍信噪比（S/N=2）計算，得到結(jié)果分別為：0.74 ng/ mL（As Ⅲ），2.20 ng/mL（As Ⅴ），6.56 ng/mL（AsC），2.60 ng/mL（DMA）和0.34 ng/mL（MMA）。 

2.4 加標(biāo)回收結(jié)果 

選取半夏樣品，進(jìn)行加標(biāo)回收率實驗，分別做 砷總量加標(biāo)回收實驗和5種形態(tài)砷加標(biāo)回收實驗。 在樣品進(jìn)行處理前分別加入不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行 測定。其結(jié)果如表3所示。

2.5 樣品分析 

對陳皮、艾草、白果位、半夏、細(xì)辛和老鶴草 等 6 種市售中藥材中 5 種砷形態(tài)及砷總量進(jìn)行 了分析，其結(jié)果如表 4 所示。結(jié)果表明：所做幾 種中藥中砷主要以 As（Ⅲ）形式存在，有機(jī)砷含量較低。 

3 結(jié)語 

通過對比酸熱提取，超聲輔助萃取和水熱提取 法，Z 終選擇酸熱提取法作為砷形態(tài)分析的樣品前處理方法，此方法提取效率相對于其余兩種方法較 高。通過優(yōu)化流動相的選擇，降低了流動相的鹽 度，加快了分離不同形態(tài)砷的速度，使之更適合于 HPLC與ICP-MS的聯(lián)合使用。對陳皮、艾草、白果位、半夏、細(xì)辛和五加皮等6種常見中藥材總砷含量 及5種不同形態(tài)砷進(jìn)行了分析。結(jié)果說明：HPLC與 ICP-MS聯(lián)用能夠?qū)χ兴幹猩榈?種不同形態(tài)進(jìn)行 快速分離和準(zhǔn)確測定。

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