Analysis of Herbal Medicines by ICPE-9000

Význam tématu

Rostoucí popularita bylinných léčiv jako doplňku či alternativy k západní medicíně přináší zvýšené požadavky na kontrolu jejich kvality a bezpečnosti. Stopové prvky, zejména těžké kovy, mohou mít v potravině či léčivu významný vliv na zdraví spotřebitele. Proto je nezbytné zavádět rychlé a spolehlivé analytické postupy pro kvantifikaci prvků v komplexních přípravcích založených na přírodních extraktech.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat použití simultánního spektrometru ICPE-9000 (Shimadzu) pro multi-elementární analýzu bylinných přípravků nabízených v Japonsku. Hlavními úkoly byly:

• Optimalizovat předúpravu vzorků pro zachování prvků s nízkým bodem varu (As, Hg).
• Provést kvantitativní stanovení arseniku, kadmia, chromu, mědi, rtuti, olova a cínu.
• Ověřit přesnost a detekční limity metody vůči farmakopejním standardům (Japonská farmakopeia, WHO, čínské normy).

Použitá metodika a instrumentace

Pro rozklad vzorků byl využit mikrovlnný akcelerovaný acidní rozklad v uzavřených nádobách (ETHOS One, Milestone). K 0,5 g sušené vzorkové hmoty bylo přidáno 7,5 mL koncentrované HNO₃ a 0,5 mL koncentrované HCl, poté doplněno ultrapure vodou na 25 mL.

Použitá instrumentace:

• Spektrometr: Shimadzu ICPE-9000 (ICP-AES).
• Vysokotepelná mini-hořáková tryska pro potlačení ionizačních interferencí.
• Koaxiální nebulizér s cyklónovou komorou pro mlžení vzorku.
• Gas flow: plasma 10,0 L/min, auxiliary 0,6 L/min, carrier 0,7 L/min.
• Výkon Rf: 1,2 kW, osový pohled do plazmatu.

Hlavní výsledky a diskuse

Semi-kvantitativní screening identifikoval v analyzovaných bylinných extraktech zejména vysoké koncentrace Ca, K a Mg, což může způsobovat ionizační interferenci. Díky mini-hořáku bylo dosaženo vysoké citlivosti a potlačení vlivu doprovodných prvků.

Kvantitativní výsledky pro osm typů vzorků ukázaly, že většina sledovaných prvků se nachází pod detekčními limity nebo v nízkých µg/g koncentracích:

• Arsen: max. 0,5 µg/g, detekční limit 0,2 µg/g.
• Kadmium: max. 0,14 µg/g, detekční limit 0,005 µg/g.
• Chrom: do 3,0 µg/g, detekční limit 0,02 µg/g.
• Měď: 2,2–7,0 µg/g, detekční limit 0,04 µg/g.
• Olovo: do 4,5 µg/g, detekční limit 0,1 µg/g.
• Cín: do 0,1 µg/g, detekční limit 0,05 µg/g.

Obnovení (recovery) spiked vzorků se pohybovalo mezi 95–101 %, což potvrzuje přesnost metody. Všechny detekční limity byly pod hodnotami stanovenými v Japonské farmakopei i čínských import-export standardech. Průměrná doba analýzy vzorku, včetně oplachu, činila cca 2,5 minuty, automatizované dávkování vzorků přispívá k vysoké průchodnosti.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a spolehlivé sledování těžkých kovů a dalších toxických prvků v bylinných doplňcích a léčivech. Díky vysoké citlivosti a odolnosti vůči maticovým interferencím je vhodná pro rutinní kontroly kvality i výzkumné účely v potravinářské a farmaceutické výrobě.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření této technologie o:

• Speciační analýzu kovů kombinací s ICP-MS pro detailní formu prvků.
• Online monitorování a integraci do laboratořních informačních systémů (LIMS).
• Miniaturizaci a automatizaci přípravy vzorků pro vyšší efektivitu.
• Využití umělé inteligence pro optimalizaci analytických podmínek a rychlé vyhodnocení dat.

Závěr

Použití ICP-AES přístroje ICPE-9000 se ukázalo jako vysoce výkonné řešení pro multi-elementární analýzu bylinných přípravků. Metoda nabízí nízké detekční limity, vysokou přesnost i průchodnost dat, což z ní činí ideální nástroj pro kontrolu kvality a bezpečnosti rostlinných doplňků.

Reference

1. Sixteenth Edition of Japanese Pharmacopoeia, Society of Japanese Pharmacopoeia.
2. WHO Guidelines for Assessing Quality of Herbal Medicines with Reference to Contaminants and Residues, Japan Self-Medication Industry, 2009.
3. Green Trade Standards of Importing & Exporting Medicinal Plants & Preparations, Ministry of Foreign Trade and Economic Cooperation, PR China, 2001.