一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法技术

本发明专利技术公开了一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法，使用脱除材料和/或电沉积方法对待测试溶液进行前处理直到净化后基质溶液获得平稳的电化学测试基质基线，脱除材料包括羟基磷灰石、海藻酸钠、仿生材料中的一种或多种的组合；在三电极体系的工作电极上制备纳米电极；使用纳米电极确定各类型有害元素在净化后基质溶液中的定性氧化‑还原电位，基于纳米电极及方波溶出伏安法或差分脉冲溶出伏安法确定各类型有害元素的定量氧化溶出曲线，数据拟合得到工作曲线，检测实际样品中有害元素后与工作曲线对比以确定有害元素的类型及含量。该方法保证没有多余的中药成分损坏测试体系，实现多类型有害元素的联合、快速检测，测试准确性高。

【技术实现步骤摘要】
一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法
本专利技术涉及中药材及其制剂中有害元素的检测
，具体涉及一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法。
技术介绍
中药作为天然药物，由于其具有毒副作用小、使用安全、疗效好等特点而被广泛使用。但随着环境污染日益加剧、含重金属农药化肥的使用等，使得中药材及其制剂中存在有害元素的污染问题，有害元素指的是铅、汞、镉、铜、铬等重金属以及砷，服用受有害元素污染的中药饮片或其制剂成品存在一定的健康风险。重金属在人体内与蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使蛋白失去活性，也可在人体器官中累积，造成慢性中毒。如Pb超标会损伤神经系统、造血系统、血管和消化系统；Hg主要损伤肾脏，造成肾功能衰竭；As可引起肝、肾、心等实质性器官的损害；Cd对人有致畸、致癌、致突变的危害；较高浓度的Cu具有溶血作用，能引起肝、肾良性坏死等。中药的有效性及安全性是中药质量的核心问题，质量标准是衡量中药质量的技术体系。因此，关于中药材及其制剂中有害元素的类型及含量的检测分析均备受关注。目前中药有害元素的检测方法主要包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体-质谱法等，这些方法虽然能以较高的灵敏度对药材中的有害元素含量进行有效分析，但需要对样品进行前处理，分析时间长，且需要大型仪器，使得分析成本高，难以满足中药材中有害元素的现场快速检测。目前市场商业化的有害元素检测产品仅适用于简单的水相或食品基质，例如比色法。而中药材及其制剂的复杂基质严重干扰有害元素检测的准确性及灵敏度，从而造成结果的误判。电化学检测方法有高效快速、高灵敏度、高检测限等优点，是检测多类型有害元素的一种重要的方法。有文献报道的仅是针对水相等简单基质的检测，而对于中药材及其制剂的复杂基质，不仅存在害元素对测试体系干扰，还有中药复杂基质对测试体系干扰，现有技术尚未实现电化学方法对中药材及其制剂中多类型有害元素的检测。
技术实现思路
针对中药材及其制剂基质复杂严重干扰有害元素检测的准确性及灵敏度，无法实现多类型有害元素的快速检测问题，本专利技术提出一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法，通过前处理中的脱除材料和/或电沉积吸附和脱除测试体系干扰成分以净化该复杂基质、得到平稳基线，在此基础上通过电化学方法进行测试，能够实现中药及其制剂等复杂干扰基质中多类型有害元素的联合和快速检测。本专利技术的技术方案：一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法，其特征在于包括以下步骤：第一步骤，使用脱除材料和/或电沉积方法对待测试的中药材消解液、中药材水煎液或复方制剂溶液进行前处理以净化基质直到净化后基质溶液获得平稳的电化学测试基质基线的，所述脱除材料包括羟基磷灰石、海藻酸钠、仿生材料中的一种或多种的组合；第二步骤，在标准三电极体系的工作电极上通过沉积纳米电极材料制备纳米电极，所述纳米电极材料为纳米铋电极或纳米金电极；第三步骤，基于所述标准三电极或所述纳米电极采用循环伏安法或线性扫描伏安法确定各类型有害元素在所述净化后基质溶液中的定性氧化-还原电位；第四步骤，基于所述纳米电极采用方波溶出伏安法或差分脉冲溶出伏安法确定各类型有害元素在所述净化后基质溶液中的定量氧化溶出曲线，通过数据拟合得到不同有害元素的浓度与氧化峰电流值或氧化峰面积之间的线性工作曲线；第五步骤，通过方波溶出伏安法或差分脉冲溶出伏安法以所述第四步骤中同样的参数检测实际样品中各类型有害元素的定量氧化溶出曲线，并与所述工作曲线对比以确定有害元素的类型及含量。使用脱除材料进行前处理时，将所述脱除材料置于待测试的中药材消解液、中药材水煎液或复方制剂溶液中进行基质净化反应，反应结束后离心以分离待测试溶液与脱除材料而得到净化后基质溶液，溶液搅拌速度：0-300rpm，反应温度：5-55℃，每100mL溶液使用1-50g脱除材料，反应时间为：5-120min。采用恒电位沉积法进行基质前处理，溶液的pH为1-12，沉积时间为：0-240h，溶液搅拌速度：0～1000rpm，沉积电位为：-1.5V～1.5V。前处理时吸附和脱除部分或全部有害元素。定量测量时，按照还原电位从高到低或电位绝对值由小到大的顺序采用多步法分别测试不同类型有害元素的定量氧化溶出曲线，每步测试一种类型有害元素。通过多电位阶跃沉积法或恒电位沉积法在所述三电极体系的工作电极上沉积纳米材料制备纳米电极，电镀液为金属Bi或金属Au的单元素标准溶液或Bi(NO3)3固体及氯金酸溶液，电镀液pH为1-12，沉积时间为：0-240h，溶液搅拌速度：0～1000rpm，沉积电位为：-1.5V～1.0V；所述三电极体系由工作电极、辅助电极和参比电极组成，所述工作电极为玻碳电极、金电极中之一，所述辅助电极为不锈钢电极、金电极、铂电极、银电极中之一，所述参比电极为饱和甘汞电极、Ag/Ag+电极、Ag/AgCl电极、Hg/H2SO4电极中之一。所述定性测量和定量测量的测试溶液至少包括所述净化后基质溶液、待测量有害元素的不同浓度的标准品溶液和缓冲溶液；测试实际样品时，测试溶液至少包括实际样品和缓冲溶液。所述循环伏安法的测试参数：扫描速率5mV.s-1～200mV.s-1，扫描范围：-1.5V～1.5V，起始电位为0～±1.5V；所述线性扫描伏安法的测试参数：扫描速率5mV.s-1～200mV.s-1，初始电位：-1.5V～1.5V，终止电位：-1.5V～1.5V。所述方波溶出伏安法的测试参数为：扫描速率5mV.s-1～200mV.s-1，初始电位:-1.5V～0V，终止电位：-1.5V～1.5V，阶跃高度：0.1mV～100mV，振幅：1mV～100mV，频率：1Hz～1000Hz；所述差分脉冲溶出伏安法的测试参数为：扫描速率5mV.s-1～200mV.s-1，初始电位:-1.5V～1.5V，终止电位：-1.5V～1.5V，阶跃高度：0.1mV～100mV，振幅：1mV～100mV，频率：1Hz～1000Hz。所述仿生材料包括仿骨材料、仿纤维材料、仿细胞壁材料中之一。本专利技术的有益技术效果：本专利技术的一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法，首先采用多种脱除材料和/或电沉积方法对中药材消解液、水煎液或复方制剂溶液进行基质前处理分别对应实现不同类型有害元素及中药复杂基质的吸附及净化，得到净化后基质溶液，然后在三电极体系中基于惰性电极构建测试体系，采取循环伏安法或线性扫描伏安法确定各类型有害元素在净化后基质溶液中的定性氧化及还原电位，最后，基于上述三电极体系制备纳米电极材料，并使用制备所得纳米电极材料及方波溶出伏安法或差分脉冲伏安法联合检测Cr、Cd、Pb、As、Cu及Hg等多类型有害元素的定量氧化溶出曲线，以确定元素种类及含量。本专利技术的方法在电化学检测前首先采用脱除材料或电化学还原沉积或二者结合的方式进行基质前处理得到净化后基质溶液，以实现净化后基质溶液具有较平稳的电化学测试基线的净化程度，降低或消除有害本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法，其特征在于包括以下步骤：/n第一步骤，使用脱除材料和/或电沉积方法对待测试的中药材消解液、中药材水煎液或复方制剂溶液进行前处理以净化基质直到净化后基质溶液获得平稳的电化学测试基质基线，所述脱除材料包括羟基磷灰石、海藻酸钠、仿生材料中的一种或多种的组合；/n第二步骤，在标准三电极体系的工作电极上通过沉积纳米电极材料制备纳米电极，所述纳米电极材料为纳米铋电极或纳米金电极；/n第三步骤，基于所述标准三电极或所述纳米电极采用循环伏安法或线性扫描伏安法确定各类型有害元素在所述净化后基质溶液中的定性氧化-还原电位；/n第四步骤，基于所述纳米电极采用方波溶出伏安法或差分脉冲溶出伏安法确定各类型有害元素在所述净化后基质溶液中的定量氧化溶出曲线，通过数据拟合得到不同有害元素的浓度与氧化峰电流值或氧化峰面积之间的线性工作曲线；/n第五步骤，通过方波溶出伏安法或差分脉冲溶出伏安法以所述第四步骤中同样的参数检测实际样品中各类型有害元素的定量氧化溶出曲线，并与所述工作曲线对比以确定有害元素的类型及含量。/n

【技术特征摘要】
1.一种中药材及其制剂中多类型有害元素的电化学检测方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步骤，使用脱除材料和/或电沉积方法对待测试的中药材消解液、中药材水煎液或复方制剂溶液进行前处理以净化基质直到净化后基质溶液获得平稳的电化学测试基质基线，所述脱除材料包括羟基磷灰石、海藻酸钠、仿生材料中的一种或多种的组合；
第二步骤，在标准三电极体系的工作电极上通过沉积纳米电极材料制备纳米电极，所述纳米电极材料为纳米铋电极或纳米金电极；
第三步骤，基于所述标准三电极或所述纳米电极采用循环伏安法或线性扫描伏安法确定各类型有害元素在所述净化后基质溶液中的定性氧化-还原电位；
第四步骤，基于所述纳米电极采用方波溶出伏安法或差分脉冲溶出伏安法确定各类型有害元素在所述净化后基质溶液中的定量氧化溶出曲线，通过数据拟合得到不同有害元素的浓度与氧化峰电流值或氧化峰面积之间的线性工作曲线；
第五步骤，通过方波溶出伏安法或差分脉冲溶出伏安法以所述第四步骤中同样的参数检测实际样品中各类型有害元素的定量氧化溶出曲线，并与所述工作曲线对比以确定有害元素的类型及含量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用脱除材料进行前处理时，将所述脱除材料置于待测试的中药材消解液、中药材水煎液或复方制剂溶液中进行基质净化反应，反应结束后离心以分离待测试溶液与脱除材料而得到净化后基质溶液，溶液搅拌速度：0-300rpm，反应温度：5-55℃，每100mL溶液使用1-50g脱除材料，反应时间为：5-120min。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用恒电位沉积法进行基质前处理，溶液的pH为1-12，沉积时间为：0-240h，溶液搅拌速度：0～1000rpm，沉积电位为：-1.5V～1.5V。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于前处理时吸附和脱除部分或全部有害元素。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于定量测量时，按照还原电位从高到低或电位绝对值由小到大的顺序采用多步法分别测试不同类型有害元素的定量氧化溶出曲线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨美华，孔丹丹，骆骄阳，王蓉，闫卉欣，李歆悦，
申请(专利权)人：中国医学科学院药用植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11