[课件]中药重金属检测PPT
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中药重金属检测
样品前处理
• 重金属在实际样品中往往以化合物的形态存在，一般不能 直接进行检测。 • 检测前进行样品前处理来除去干扰因素，并使金属离子释 放到液相检测环境中，以便后续检测。 • 基本原则： ① 尽量完整地保留被测组分 ② 使被测组分得到有效浓缩
常用样品前处理方法
硝酸 硝酸-过氧化氢 硝酸-wk.baidu.com氯酸
免疫法检测技术
• 一种辅助检测方法 • 用于现场抽检， 批量样品快速扫描等检验 • 省时、 省力、 便于携带、 易于操作、 费用低廉，灵敏度 高和选择性强
重金属离子本身为小分子物质，不具备免疫原性和反应原性， 不能直接免疫动物产生特异性抗体 金属离子带有电荷，能与生物分子发生不可逆反应导致动物中 毒
高效液相-电感耦合等离子体质谱联用技术 （HPLC-ICP-MS）
中药中重金属检测大部分是测定中药样品中待测元素的总量， 但仅依靠测定元素 总量来评价毒理作用是片面的， 关键是要分析元素的形态
用HPLC将样品中各元素形态进行有效分离，再用ICP-MS进行测定
融合HPLC高效分离及ICP-MS低检出限、宽线性范围、能跟踪多种元素及同位素 信号等优点 目前多用于中药中砷形态的分析和镉含量的测定
免疫法检测技术
重金属检测技术
常规检测技术
比色法
紫外分光光度法 高效液相色谱法（HPLC） 原子吸收光谱法（AAS） 原子荧光光谱法（AFS）
新型检测技术
电感耦合等离子体原子发射光谱法 （ICP-AES ThemeGallery is a ） Design Digital Content ICP-MS） 电感耦合等离子体质谱法（ & Contents mall 高效液相 -电感耦合等离子体质谱法 developed by Guild （ HPLC-ICP-MS） Design Inc. 阳极溶出伏安技术（ASV）
电感耦合等离子体质谱法 （ICP-MS）
利用电感耦合等离子体将样品汽化，使待测金属元素分离出来，再进行质谱测定
综合ICP较高的离子化能力和MS的高分辨 、 高灵敏度及连续测定多种元素等的优 点， 只需一次处理样品， 一次上机就可以同时给出测试结果， 可与多种进样或分 离技术联用 更低的检出限， 更宽的线性范围， 更强的抗干扰能力， 更高的精密度及分析速度， 可以提供精确的同位素信息， 是目前痕量分析领域最先进的方法 其价格较为昂贵 ，应用最多的仍然是对中药重金属的含量测定
原子荧光光谱法 （AFS）
检测限低于AAS 线性范围宽 干扰少
操作简便
灵敏度高 应用元素有限
4.冷原子吸收法
只用于含汞元素的测定
电感耦合等离子体原子发射光谱法 （ICP-AES）
高频感应电流产生高温，将反应气加热、电离，利用元素发出的特征谱线进行测定
灵敏度高， 检测限低， 精密度高，线性范围宽及抗干扰能力强 能将多种金属元素同时或顺序测定， 测定速度快 适用于绝大部分金属元素的测定 弥补了原子吸收法等不能同时测定多种元素的不足， 在痕量元素分析中占有很大 的优势 应用较多的是用其检测各类中药材或中药复方中各重金属含量
免疫法检测技术
《中国药典》 2010 年版一部中采用AAS或ICP-MS对甘草、丹参、黄芪、金银花、西洋 参、白芍、阿胶及枸杞子这8种药材中的重金属量进行测定。
比色法
紫外可见光分光光度法
高效液相色谱法
硫代乙酰胺法、 砷斑法、银盐法 操作简便 准确度和选择性 差
重金属+试剂= 显色→在紫外可见 光下有吸收 快速、简便、重现 性好 干扰多、选择性差 多用于铅、汞测定
① 选择适当的络合物跟重金属离子特异性结合，让其具有
一定的空间结构，然后产生反应原性，进而能与相应抗
体产生特异性结合； ② 将结合了金属离子的化合物连接于载体蛋白上，产生免 疫原性，便能制备出相应抗体
重金属 离子
络合物
载体 蛋白
免疫原性 (产生抗体)
反应原性 （与抗体结合）
关键：寻找合适的络合物，即双功能螯合剂 目前常用的双功能螯合剂： Cu(II)-DTPA-BSA：免疫抗原，刺 ① 乙二胺四乙酸 （EDTA） ② 二乙烯三胺五乙酸 （DTPA） 激机体产生抗体 Cu(II)-DTPA-OVA：检测抗原，也 载体蛋白： 成包被抗原，固定在板上，用于筛 选检测 ① 血蓝蛋白（KLH） ② 牛血清白蛋白（BSA） 由于载体蛋白会刺激机体产针对其自身的抗体，为了减少干 扰，筛选出重金属-螯合物特异性的抗体，需合成与其他载体 蛋白（如卵清蛋白（OVA））偶联的复合物作为筛选用的检 测抗原。
痕量金属离子+ 有机试剂=稳定 的有色络合物 多元素同时测定 络合试剂的选择 有限
原子吸收光谱法 （AAS）
1.火焰原子吸收分光光度法
2.石墨炉原子吸收分光度法 二者常配合使用，前者检测速度 快，后者灵敏度高 3.氢化物原子吸收法 检测限低、干扰小，但需专门的 氢化物发生器，可检测元素较少
免疫原性：刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力
反应原性：与抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应的能力
既有免疫原性，又有反应原性的物质称为完全抗原 只有免疫原性，没有反应原性的物质称为半抗原
只有设计金属离子成为完全抗原，才能制备出单克隆抗体，进 而建立重金属离子的免疫检测方法
前提工作
新型检测技术
电感耦合等离子体原子发射光谱法 （ICP-AES ThemeGallery is a ） Design Digital Content ICP-MS） 电感耦合等离子体质谱法（ & Contents mall 高效液相 -电感耦合等离子体质谱法 developed by Guild （ HPLC-ICP-MS） Design Inc. 阳极溶出伏安技术（ASV）
湿式消解法
干式消解法（灰化法） Cu、As、 Cd、Pb Hg
利用微波的穿透性 和激活反应能力， 在密封装置内，使 样品温度迅速升高， 加入一定量的酸溶 液，使样品中有机 物质分解。
微波消解法
究竟选用哪种方法,主要是根据分析元素及 样品基体的性质而定。
重金属检测技术
常规检测技术
比色法
紫外分光光度法 高效液相色谱法（HPLC） 原子吸收光谱法（AAS） 原子荧光光谱法（AFS）
样品前处理
• 重金属在实际样品中往往以化合物的形态存在，一般不能 直接进行检测。 • 检测前进行样品前处理来除去干扰因素，并使金属离子释 放到液相检测环境中，以便后续检测。 • 基本原则： ① 尽量完整地保留被测组分 ② 使被测组分得到有效浓缩
常用样品前处理方法
硝酸 硝酸-过氧化氢 硝酸-wk.baidu.com氯酸
免疫法检测技术
• 一种辅助检测方法 • 用于现场抽检， 批量样品快速扫描等检验 • 省时、 省力、 便于携带、 易于操作、 费用低廉，灵敏度 高和选择性强
重金属离子本身为小分子物质，不具备免疫原性和反应原性， 不能直接免疫动物产生特异性抗体 金属离子带有电荷，能与生物分子发生不可逆反应导致动物中 毒
高效液相-电感耦合等离子体质谱联用技术 （HPLC-ICP-MS）
中药中重金属检测大部分是测定中药样品中待测元素的总量， 但仅依靠测定元素 总量来评价毒理作用是片面的， 关键是要分析元素的形态
用HPLC将样品中各元素形态进行有效分离，再用ICP-MS进行测定
融合HPLC高效分离及ICP-MS低检出限、宽线性范围、能跟踪多种元素及同位素 信号等优点 目前多用于中药中砷形态的分析和镉含量的测定
免疫法检测技术
重金属检测技术
常规检测技术
比色法
紫外分光光度法 高效液相色谱法（HPLC） 原子吸收光谱法（AAS） 原子荧光光谱法（AFS）
新型检测技术
电感耦合等离子体原子发射光谱法 （ICP-AES ThemeGallery is a ） Design Digital Content ICP-MS） 电感耦合等离子体质谱法（ & Contents mall 高效液相 -电感耦合等离子体质谱法 developed by Guild （ HPLC-ICP-MS） Design Inc. 阳极溶出伏安技术（ASV）
电感耦合等离子体质谱法 （ICP-MS）
利用电感耦合等离子体将样品汽化，使待测金属元素分离出来，再进行质谱测定
综合ICP较高的离子化能力和MS的高分辨 、 高灵敏度及连续测定多种元素等的优 点， 只需一次处理样品， 一次上机就可以同时给出测试结果， 可与多种进样或分 离技术联用 更低的检出限， 更宽的线性范围， 更强的抗干扰能力， 更高的精密度及分析速度， 可以提供精确的同位素信息， 是目前痕量分析领域最先进的方法 其价格较为昂贵 ，应用最多的仍然是对中药重金属的含量测定
原子荧光光谱法 （AFS）
检测限低于AAS 线性范围宽 干扰少
操作简便
灵敏度高 应用元素有限
4.冷原子吸收法
只用于含汞元素的测定
电感耦合等离子体原子发射光谱法 （ICP-AES）
高频感应电流产生高温，将反应气加热、电离，利用元素发出的特征谱线进行测定
灵敏度高， 检测限低， 精密度高，线性范围宽及抗干扰能力强 能将多种金属元素同时或顺序测定， 测定速度快 适用于绝大部分金属元素的测定 弥补了原子吸收法等不能同时测定多种元素的不足， 在痕量元素分析中占有很大 的优势 应用较多的是用其检测各类中药材或中药复方中各重金属含量
免疫法检测技术
《中国药典》 2010 年版一部中采用AAS或ICP-MS对甘草、丹参、黄芪、金银花、西洋 参、白芍、阿胶及枸杞子这8种药材中的重金属量进行测定。
比色法
紫外可见光分光光度法
高效液相色谱法
硫代乙酰胺法、 砷斑法、银盐法 操作简便 准确度和选择性 差
重金属+试剂= 显色→在紫外可见 光下有吸收 快速、简便、重现 性好 干扰多、选择性差 多用于铅、汞测定
① 选择适当的络合物跟重金属离子特异性结合，让其具有
一定的空间结构，然后产生反应原性，进而能与相应抗
体产生特异性结合； ② 将结合了金属离子的化合物连接于载体蛋白上，产生免 疫原性，便能制备出相应抗体
重金属 离子
络合物
载体 蛋白
免疫原性 (产生抗体)
反应原性 （与抗体结合）
关键：寻找合适的络合物，即双功能螯合剂 目前常用的双功能螯合剂： Cu(II)-DTPA-BSA：免疫抗原，刺 ① 乙二胺四乙酸 （EDTA） ② 二乙烯三胺五乙酸 （DTPA） 激机体产生抗体 Cu(II)-DTPA-OVA：检测抗原，也 载体蛋白： 成包被抗原，固定在板上，用于筛 选检测 ① 血蓝蛋白（KLH） ② 牛血清白蛋白（BSA） 由于载体蛋白会刺激机体产针对其自身的抗体，为了减少干 扰，筛选出重金属-螯合物特异性的抗体，需合成与其他载体 蛋白（如卵清蛋白（OVA））偶联的复合物作为筛选用的检 测抗原。
痕量金属离子+ 有机试剂=稳定 的有色络合物 多元素同时测定 络合试剂的选择 有限
原子吸收光谱法 （AAS）
1.火焰原子吸收分光光度法
2.石墨炉原子吸收分光度法 二者常配合使用，前者检测速度 快，后者灵敏度高 3.氢化物原子吸收法 检测限低、干扰小，但需专门的 氢化物发生器，可检测元素较少
免疫原性：刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力
反应原性：与抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应的能力
既有免疫原性，又有反应原性的物质称为完全抗原 只有免疫原性，没有反应原性的物质称为半抗原
只有设计金属离子成为完全抗原，才能制备出单克隆抗体，进 而建立重金属离子的免疫检测方法
前提工作
新型检测技术
电感耦合等离子体原子发射光谱法 （ICP-AES ThemeGallery is a ） Design Digital Content ICP-MS） 电感耦合等离子体质谱法（ & Contents mall 高效液相 -电感耦合等离子体质谱法 developed by Guild （ HPLC-ICP-MS） Design Inc. 阳极溶出伏安技术（ASV）
湿式消解法
干式消解法（灰化法） Cu、As、 Cd、Pb Hg
利用微波的穿透性 和激活反应能力， 在密封装置内，使 样品温度迅速升高， 加入一定量的酸溶 液，使样品中有机 物质分解。
微波消解法
究竟选用哪种方法,主要是根据分析元素及 样品基体的性质而定。
重金属检测技术
常规检测技术
比色法
紫外分光光度法 高效液相色谱法（HPLC） 原子吸收光谱法（AAS） 原子荧光光谱法（AFS）