液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定中药石菖蒲中六种砷形态含量

砷（As）是自然界中普遍存在的一种元素，常见的砷形态有As(Ⅲ）、As(Ⅴ）、一甲基砷（MMA）、二甲基砷（DMA）、砷甜菜碱（AsB）、砷胆碱（AsC）。砷的毒性依赖于它存在的化学形式，毒性较大的为无机砷（As(Ⅲ)＞As(Ⅴ)），有机砷中MMA毒性大于DMA，AsB和AsC通常认为是无毒的。不同形态的As会不同程度上造成多器官的细胞毒性，造成胃肠道、肝脏、心血管系统等不可逆的伤害，也与多种癌症如皮肤癌、肺癌、肝癌等形成密切相关。不同形态的砷对中草药的药理及对人体的影响不同，因此对中草药中不同形态的砷进行分析是非常必要的。

本实验在《中国药典 2322 汞和砷元素形态及其价态测定法》（2020）基础上进行了部分改进，采用液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用（LC-ICP-MS）的方法，对药石菖蒲中砷的六种不同形态化合物含量进行测试。该方法具有适用性强、灵敏度高、分离效果好的特征，可以有效地快速分离和测定痕量的不同形态的砷的化合物。

实验部分

仪器

表1 液相色谱-电感耦合等离子体质谱仪

表2 电感耦合等离子质谱仪检测参数

试剂与标准品

        一级水：18.2 MΩ·cm去离子水；

        氨水：25％～28％，电子级；

        硝酸：67~70%，G3级；

        磷酸二氢铵：≥99.0%，色谱级；

        胃蛋白酶（猪胃黏膜）：蛋白酶活力≥250单位/mg，色谱级；

        三价砷、五价砷、一甲基砷、二甲基砷、砷甜菜碱、砷胆碱溶液标准物质。

样品前处理

         将石菖蒲药材粉碎后，过筛得到200目石菖蒲粉末样品。称取石菖蒲粉末样品，加入提取液，置于40摄氏度水浴中加热振荡20小时，取出，摇匀，静置2小时，取上清液，用一次性滤膜过滤后上机测试。制备三组平行样品溶液，命名为样品-01，样品-02，样品-03。按同一方法制备空白溶液。

结果与讨论

色谱分离

        图1给出了20μg/L标点的色谱分离图谱，由图可知，六种形态已到达基线分离。各形态的保留时间见表4。

表4 六种砷形态的保留时间

精密度测试

        测定3份样品溶液，样品数据及精密度见表6，由表可知RSD≤1.2%。

表6 样品精密度测试结果

加标回收率测试

        对样品进行加标回收率测试，每个样品按照元素形态含量选择合适的浓度进行加标，加标样品平行制备三份，结果见表7，每个样品的加标回收率都在 106%~ 110%之间，RSD≤ 3.0%

表7样品加标回收率测试结果

提取率

        使用上述方法，对石菖蒲样品总砷和六种砷形态的含量进行测定，得到石菖蒲中总砷的含量分别为1683μg/kg和1593μg/kg，计算提取率为94.7%，表明上述测六种砷形态的方法提取率良好。

结论

        本实验采用液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用的方法，对中药石菖蒲中砷的六种不同形态化合物含量进行测试，该方法可以在20分钟内对中药石菖蒲中的六种砷形态进行分离，六种砷形态线性相关系数值均大于0.999，上述方法可以有效分离六种砷形态，快速准确地测定石菖蒲中的痕量AsC、AsB、As(Ⅲ)、DMA、MMA、As(Ⅴ)。

设备与耗材方案

一、 SUPEC  7000液相联用系统配置详情

二、试剂及标准品

• 单四极杆电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）

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