中药中的重金属分析赛默飞郑欣课件

中药中重金属元素检测解决方案中药中重金属元素检测解决方案郑欣2010.3.11 郑州 2元素分析在中药检测中的重要性 有毒有害的重金属元素的毒性作用主要是由于它们进入体内并与体内酶蛋白结合，从而使蛋白质变性，酶失去活性，组织细胞出现结构和功能上的损害。在重金属元素中，尤其受到关注的是Pb铅，Cd镉，As砷（无机砷），Hg汞等元素，这些重金属元素通过中药材生长环境或者加工过程引入。在食品药品安全要求日益严格的今天，重金属分析已经成为产品质量保证的重要一环。例如铅主要损害神经系统、造血系统，血管和消化系统；汞主要损害肾脏，造成肾功能衰竭；砷主要是扩张毛细血管，麻痹血管舒缩中枢，使腹腔脏器严重失血，引起肝、肾、心等实质器官的损害。镉则是一种高度致癌物质。3中药中元素分析法规的发展 在国际市场上，中成药以及中药材一般遵从保健食品或者植物的重金属元素限值标准。随着中国加入WTO，中药进出口迅速增加，例如在1999年美国加州卫生署公布了260种中成药的检测结果，其中，不合格的123个中成药中，中国大陆有93个。而不合格中成药所含铅、砷、汞（Pb、As、Hg）等重金属大大超过了FDA规定的指标。2006年，英国销售的复方芦荟胶囊中Hg超标11.7万倍（朱砂成分），导致了多种中药在国外销售受阻。这类事件影响了正常的中药生产和销售，这也加速了中国出台相应的重金属限值以及检测方法。2000版药典已经将原子吸收方法列入一部附录。规定中药注射剂中重金属含量0.15 mg/kg，其他药品中重金属20 mg/kg 2001年，商务部出台 其中规定了重金属以及部分农残限值 重金属总量 20.0mgkg 铅（Pb）5.00mgkg 镉（Cd）0.3mgkg 汞（Hg）0.2mgkg 铜（Cu）20.0mgkg 砷（As）2.0mgkg 检测方法则参照食品中的元素检测方法GB/T 5009-1996，多数方法为原子吸收，As为化学法，Hg为冷原子吸收 2004年，提出修订版 其中检测方法参照食品检测方法GB/T 5009-2003,检测方法中增加了石墨炉原子吸收，原子荧光等仪器方法4 2005版药典开始对6种药材中的5种元素有所明确要求，限值参考2004的商务部标准。在05版药典中，保留了原有的限值标准，明确了样品种类，同时在检测方法中规定了原子吸收分光光度计（火焰，石墨炉，氰化物，冷汞蒸气发生器）与ICP-MS均为法定检测方法。其余食品类国标检测方法的发展：食品中无机砷的检测方法，茶叶中的稀土元素检测方法 2010版药典附录部分，一部（中药）新增14个、修订54个。新增、修订比例达75%。这意味着大部分中药现在按照2005版药典检验合格，而明年7月1日将不再合格，企业必须相应提高产品标准 ICPAES作为附录方法 所有中药注射剂品种及枸杞子、山楂、人参、党参等十几种用药时间长、儿童常用的品种全部增加了重金属和有害元素限度标准 中药中元素分析法规的发展52010版药典推荐方法汇总（一部）中药 原子吸收法Pb Cd 石墨炉测定Cu 火焰法测定（ICP-AES法测定）As Hg 氢化物测定 ICP-MS等离子质谱法 Pb Cd Cu As Hg（二部）化学药品（化药部颁标准-多种微量元素注射液）Fe Zn Mn Cu 火焰法测定 （ICP-AES法测定）Se Mo Cr 石墨炉测定（三部）生物制药人血白蛋白中Na K：火焰法（ICP-AES法测定）残余Al：石墨炉6赛默飞世尔提供最全面的元素分析手段7中药样品元素分析的解决方案 AAS iCE 3000 Series 稳定经济的单元素检测技术 覆盖较宽范围的多种元素检测 适用于研发工作和质控 石墨炉可以获取极低的检出限水平 值得信赖的法定检测方法 ICP iCAP 6000 Series 灵敏的多元素检测能力，提供所有同类产品中最具竞争力的检出限水平 对于少数痕量有害金属无法提供足够低的检出限水平8 Q-ICP-MS:X-Series2 极其灵敏的多元素检测能力，具备竞争力的检出限水平 更加昂贵，可以获得更低的检出限 完全满足目前的中药检测的法定仪器方法 ICP-MS(High-Resolution Magnetic Sector):Element 2 可以测定极低含量的放射性核素 避免各种干扰，超低检出限水平食品元素分析的解决方案9Thermo Scientific 原子吸收主机主机 S series（iCE 3300）M series（iCE 3400）M series(iCE 3500)石墨炉和自动进样器石墨炉和自动进样器 GFS33 GFS35 GFS35Z附件附件 ID100 VP100 CETAC iSQ10石墨炉测定中药注射液中砷铅镉 中药注射液分别用去离子水稀释5倍，20倍直接上机测试 元素波长nm灯电流mA石墨管类型积分方式基体改进剂背景校正铅283.38涂层峰高硝酸镍塞曼砷193.76涂层峰高硝酸镍塞曼镉228.88普通峰高磷酸二氢铵塞曼分析参数11注射液中砷铅镉测定校准曲线 采用国家标准物质配置浓度为20ng/L的Pb As标准溶液,2ng/LCd标准溶液 12ICP-AES分析特点电感耦合等离子体(ICP)发射光谱法是以一种高效的等离子体作为激发光源进行原子发射光谱分析的方法，可同时测定多种元素。适用于各类药品中从痕量到常量的元素分析，尤其适用于矿物类中药、营养补充剂等药品中的元素定性定量测定。其分析特点：分析速度快，能在一分钟内同时完成样品中多元素分析大多数元素的检测限在0.X-Xppb级线性范围宽达56个数量级精密度相当好样品消耗少，仅消耗15毫升试液配合自动进样器，可完成大批量的过夜无人分析13Thermo Scientific iCAP6000优异的检出限 大大减小积分时间(15 秒)在短积分时间内获得高灵敏度14ICP测定中药中的主量和微量元素元素ppmAsPbCdCuCrNiSnMo苍术(吉林)0.440.420.156.910.792.190.180.05蛇床子(浙江)2.443.640.1512.1827.3210.620.510.66独活(河北)0.341.020.2011.718.956.66200 mg/L,同时测定几个ng/L Pb&Cd111Cadmium23SodiumInternal Standard(74Ge,103Rh and 187Re)recovery in a high matrix sample set using the old and new Xi interface designs0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%01020304050607080Sample numberIS recoveryOldNewTap watersVery hard watersSoil digestsTap watersCalibnInternal Standard(74Ge,103Rh and 187Re)recovery in a high matrix sample set using the old and new Xi interface designs0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%01020304050607080Sample numberIS recoveryOldNewTap watersVery hard watersSoil digestsTap watersCalibn19完善的碰撞反应技术-避免所有的干扰X Seires2 ICPMS六级杆设计，两路气体控制，可以使用多种气体，例如He，H2/He,NH3/He,O2,CH4。推荐用户使用两种混合气体，其中氢气模式解决As/Se/Fe的干扰问题，氨气模式解决V/Cr的干扰问题。MFC 2 MFC18%H2 in He1%NH3 in He20植物样品中的难点元素As Se Cd分析-优化的CCT条件样品样品AsSeCdGBW100150.210.0820.136菠菜标样参考值0.230.0920.15GBW100160.0840.0860.056茶叶标样参考值0.090.0980.062GBW100170.0320.1170.014奶粉标样参考值0.0310.110N/A样品样品AsSeCd3#1.830.761.41加标2ppb3.732.543.35回收率95%94%97%21茶叶中的稀土分析按照最新的国标方法分析茶叶中的稀土元素，为了避免处理样品过程的污染，采用微波消解方法，仪器极低的空白等效浓度保证了标样中低到ppb或亚ppb含量的稀土元素可以被准确测定(单位为ng/g)。22中药中的重金属元素分析测定方法与05版药典的区别：方法改进药典方法推荐实验方法样品稀释倍数以及酸度10%20%硝酸体系，100倍样品稀释5%硝酸体系，200倍稀释内标溶液1ppm的Ge In Bi混标，10%硝酸体系2%硝酸体系，增加Sc和Tb，In Tb Bi 20ppb，Sc 100ppb，Ge50ppb。(可以视内标进样量进行浓度调整）测定元素谱线的差别Cu选择63，每个元素选取单个内标Cu选择65，全部元素使用内插法内标校正其它Hg线性最高5ppb建议不超过2ppb，以避免记忆效应23ICPMS应用于中药分析中的几个问题讨论 是否需要碰撞反应池技术？从目前药典分析的5种元素来看，主要的干扰如下表所示，一般中药样品中重金属元素含量高于食品或一般植物样品，可以采用碰撞反应池或在标准模式下测定，As在标准模式下也可以采用公式校正进行结果校正，两种模式基本上均可以满足目前的法规方法的检出限要求。但是从 未来法规的发展以及限值进一步降低的 趋势来看，碰撞反应池应该作为标准配 置技术而得到更广泛的应用。总量分析与形态分析 目前对食品药品，环境样品的安全性评估更多的引入了形态分析的方法和数据。对于总量结果较高的样品，形态分析非常重要，目前已经出台了食品、环境样品中的无机砷，有机汞的国家标准，元素形态分析通过色谱与ICP-MS连用可以比较方面的实现方法开发。元素Cu63As75干扰ArNaArCl CaCl