元胡止痛膠囊中重金屬、有害元素的測定

馮凱，房慶圓，呂峰，聶磊

(1.山東大學(xué) 藥學(xué)院，山東 濟南 250012；2.濟寧市食品藥品檢驗檢測中心，山東 濟寧 272100；3.山東理工職業(yè)學(xué)院，山東 濟寧 272067)

元胡止痛膠囊中重金屬、有害元素的測定

馮凱1,2，房慶圓3，呂峰2，聶磊1Δ

(1.山東大學(xué) 藥學(xué)院，山東 濟南 250012；2.濟寧市食品藥品檢驗檢測中心，山東 濟寧 272100；3.山東理工職業(yè)學(xué)院，山東 濟寧 272067)

目的 為了解市售元胡止痛膠囊中重金屬及有害元素的含量。方法 采用原子吸收分光光度法和原子熒光光譜法，建立鉛、鎘、砷、汞、銅及鉻等的含量測定方法。結(jié)果 建立的方法回收率在91.2%～111.2%之間，精密度實驗RSD均小于5%，各元素測定范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。該測定方法穩(wěn)定性和重復(fù)性良好。元胡止痛膠囊中鉛、鎘、銅含量有不同程度超標(biāo)，砷、汞、鉻含量符合要求。結(jié)論 該方法簡單易行，方便快捷?，F(xiàn)行的元胡止痛膠囊質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)還需建立鉛、鎘、砷、汞、銅及鉻的含量限度。本方法所建立的重金屬及有害元素測定方法為元胡止痛膠囊的質(zhì)量控制及安全性評價提供參考。

元胡止痛膠囊；重金屬；有害元素；原子吸收分光光度法；原子熒光光譜法

元胡止痛膠囊處方由醋延胡索和白芷組成，主要用于氣滯血瘀所致的胃痛、脅痛，頭痛及痛經(jīng)等[1]，是家庭的常備藥物。近些年來，中藥的重金屬及有害元素的限量問題越來越受到廣泛關(guān)注，是其走向國際市場的一大障礙，已經(jīng)成為目前中藥材的種植和生產(chǎn)以及后續(xù)加工中的關(guān)鍵問題[2]，也是中藥不良反應(yīng)中最突出的問題之一[3]，鉛能造成智力、記憶力等障礙；鎘可引起“骨疼痛”及腎功能失調(diào)[4]；三價砷有劇毒；銅會導(dǎo)致慢性中毒[5]；汞對肝臟和腎臟有毒性作用；鉻會損傷人體呼吸道、胃腸道和皮膚[6]等。因此，分析重金屬及有害元素具有十分重要的意義。本實驗采用原子吸收分光光度法和原子熒光光譜法建立鉛、鎘、砷、汞、銅及鉻檢驗方法，為元胡止痛膠囊劑的質(zhì)量控制和安全性提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器設(shè)備：PinAAcle900T型原子吸收分光光度計(珀金埃爾默股份有限公司)；PF6-2非色散原子熒光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；Pb、Cd、As、Cu、Cr空心陰極燈(北京曙光明電子光源儀器有限公司)；Hg空心陰極燈(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；Multiwave PRO型微波消解儀(Anton Paar 股份有限公司)；TE214S電子天平(賽多利斯公司)。

1.1.2 試劑：鉛、鎘、砷、汞、銅、鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)；試劑均為分析純；實驗用水均為一級水。

1.1.3 樣品：市售藥品(A廠家4批，批號為130702、150301、150901、150502；B廠家2批，批號為140201、140301；C廠家2批，批號為141401、140901；D廠家3批，批號為141202、150303、150302。)

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備:精密量取鉛、鎘、砷、汞、銅、鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，分別制成鉛貯備液(1 μg/mL)、鎘貯備液(1 μg/mL)、砷貯備液(1 μg/mL)、汞貯備液(1 μg/mL)、銅貯備液(10 μg/mL)、鉻貯備液(1 μg/mL)。

1.2.2 樣品的制備和消解:取本品10粒，傾出內(nèi)容物(不帶膠囊殼)，混勻，研細，過100目篩，取0.5 g，精密稱定，置消解罐內(nèi)，加硝酸8 mL，混勻，蓋好內(nèi)蓋，浸泡過夜，在130 ℃時預(yù)消解30 min，旋緊外套，置微波消解儀內(nèi)，進行消解，消解程序見表1，消解完全后，在150 ℃緩緩加熱至紅棕色蒸氣揮盡，溶液變澄清，繼續(xù)緩緩濃縮至約2 mL，放冷，用水轉(zhuǎn)入25 mL量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻，同法制備試劑空白溶液。另將膠囊殼粉碎，混勻，取0.5 g，精密稱定，同法制備供試品溶液及試劑空白溶液，用原子吸收分光光度法測定鉛、鎘、砷、銅、鉻各元素，測定條件見表2，用非色散原子熒光光度計測定汞元素，測定條件為：波長253.7 nm，原子化器高度8 mm，還原劑為0.3%硼氫化鉀，載氣流量300 mL/min，屏蔽氣流量600 mL/min，原子化器溫度200 ℃。

表1 微波消解的條件

表2 原子分光光度法測定條件

2 結(jié)果

2.1 準(zhǔn)確度試驗 為了進一步考察方法的準(zhǔn)確度，在表2的條件下，做了加標(biāo)回收率實驗。以A廠家批號130702為例，回收率實驗按照在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液測定，結(jié)果見表3?；厥章试?1.2%～111.2%之間，具有良好的準(zhǔn)確度。

表3 測定方法的回收率

2.2 精密度試驗 在表2的條件下，以A廠家批號130702為例，精密量取20 μL，測定樣品6次，計算出各元素的精密度，結(jié)果見表4。RSD均小于5%，表明儀器具有良好的精密度。

表4 測定方法的精密度

2.3 線性和范圍 在表2的條件下，利用標(biāo)準(zhǔn)儲備液，可自動稀釋成一系列濃度對照品溶液，精密吸取鉛、鎘、砷、銅及鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液20 μL注入原子吸收分光光度計；精密吸取汞標(biāo)準(zhǔn)溶液20 μL注入非色散原子熒光光度計測定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見表5。從結(jié)果可以看出，鉛、鎘、砷、汞、銅及鉻各元素分別在5～80 ng/mL、0.8～8 ng/mL、5～40 ng/mL、1～18 ng/mL、0.05～0.8 μg/mL、1～80 ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

表5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程和相關(guān)系數(shù)

2.4 穩(wěn)定性試驗 以A廠家批號130702為例，精密量取20 μL，在第0、2、4、8、12 h測定鉛、鎘、砷、汞、銅及鉻的含量，觀察樣品溶液在檢測過程中待測成分的穩(wěn)定性。結(jié)果表明測得供試品溶液在12 h內(nèi)穩(wěn)定性良好，結(jié)果見表6。

表6 穩(wěn)定性試驗結(jié)果

2.5 重復(fù)性試驗 以A廠家批號130702為例，平行制備樣品溶液6份，精密量取20 μL進行測定，結(jié)果見表7，表明方法重復(fù)性良好。

表7 重復(fù)性試驗結(jié)果

2.6 樣品分析結(jié)果 每批樣品精密稱取2份，精密量取20 μL注入原子吸收分光光度計及非色散原子熒光光度計，按照1.2.2的測定條件，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀出樣品溶液中各元素的含量，計算即得，結(jié)果見表8、表9、表10。

表8 內(nèi)容物測定結(jié)果

表9 內(nèi)容物測定結(jié)果

表10 膠囊殼測定結(jié)果

2.7 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[7]規(guī)定，鉛(Pb)≤5.0 mg/kg，鎘(Cd)≤0.3 mg/kg，汞(Hg)≤0.2 mg/kg，銅(Cu)≤20.0 mg/kg，砷(As)≤2.0 mg/kg，據(jù)此，鉛超標(biāo)有6個批次，鎘超標(biāo)有4個批次，汞全部合格，銅超標(biāo)有5個批次，砷全部合格；《中國藥典》2015年版規(guī)定，含鉻不得超過百萬分之二，據(jù)此，鉻全部合格。

2.8 樣品的聚類分析 將樣品中鉛、鎘、砷、汞和銅各元素含量進行聚類分析，以觀察各元素含量分布與生產(chǎn)廠家是否存在一定關(guān)系。采用R軟件(R Core Team (2015).R： A language and environment for statistical computing.R Foundation for Statistical Computing， Vienna， Austria.URL https：//www.R-project.org/，version：3.2.2)進行系統(tǒng)聚類分析，聚類方法為Ward法(因該方法聚類性能較好)[8]。將各元素含量先進行正規(guī)化處理(autoscaling)，使各元素對分類具有大體相同的貢獻。聚類結(jié)果見圖1。

可見，各批次樣品可以大體劃分為三大類。樣品類別的相近性與生產(chǎn)廠家關(guān)系不大。

圖1 各廠家不同批次樣品的聚類譜系圖Fig.1 Cluster pedigree chart of different batches of samples from different manufacturers

3 結(jié)論

運用原子吸收分光光度法及原子熒光光譜法測定元胡止痛膠囊中的鉛、鎘、砷、汞、銅及鉻6種金屬元素，準(zhǔn)確度高，選擇性好，操作簡單，方法可靠，所需樣品、試劑少，是一種較為有效的方法。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已證明，微量元素對人體健康、生長發(fā)育和防治疾病有密切關(guān)系。目前人們已經(jīng)注意到中藥材的藥效與所含微量元素有關(guān)，而微量元素含量的測定又為闡明中藥的作用機理提供了一定的信息和基礎(chǔ)[9-12]。中草藥所含微量元素是不容忽視的有效成分，其種類和含量與藥效有著密切的關(guān)系，這一現(xiàn)象已受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[13-14]。由于中藥材生長周期較長，重金屬易在植物體內(nèi)蓄積，當(dāng)達到一定數(shù)量即可呈現(xiàn)毒性，且重金屬及有毒元素一旦進入人體，由于其半衰期長，會在人體內(nèi)蓄積，達到一定濃度后，將影響人體正常代謝，誘發(fā)多種疾病，建議將鉛、鎘、砷、銅、汞等的測定列入元胡止痛膠囊的藥典標(biāo)準(zhǔn)中，制定出適當(dāng)?shù)南拗怠?/p>

由聚類分析結(jié)果(圖1)可見，雖然各批次樣品總體可以分為三大類，但同一類別的樣品，其鉛、鎘、砷、汞和銅各元素含量分布的相近性與生產(chǎn)廠家的關(guān)系不明顯，這說明這些元素在樣品中的分布與生產(chǎn)工藝及原料中藥材等因素之間沒有明顯規(guī)律，因此，應(yīng)制定這些元素的相應(yīng)限量標(biāo)準(zhǔn)，加強這些指標(biāo)的檢測和監(jiān)控。

重金屬及有害元素的來源 根據(jù)《中國藥典》2015年版一部，元胡止痛膠囊處方用的是延胡索的塊莖、白芷的根，塊莖和根都極易吸收重金屬及有害元素，并且工業(yè)“三廢”的直接或間接污染、農(nóng)藥以及高濃度磷復(fù)合肥的大面積使用也會造成重金屬及有害元素的含量超標(biāo)[15]；其制法是采用60%乙醇浸漬，再滲漉提取，然后濃縮成稠膏使用，在此過程中，沒有去除延胡索、白芷中的重金屬及有害元素的過程。

關(guān)于重金屬及有害元素檢測的建議：

①《中國藥典》2015年版中，元胡止痛膠囊的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)沒有對重金屬及有害元素鉛、鎘、砷、汞、銅及鉻的檢查及限量作出相應(yīng)規(guī)定。為了提高質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，保證人民用藥安全，建立元胡止痛制劑重金屬及有害元素的含量測定方法具有重要意義。

②加強綠色種植基地建設(shè)及農(nóng)藥管理等各項措施，以使中藥材種植規(guī)范化，使生長過程盡最大可能的避免污染。

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(編校：譚玲)

Determination of heavy metals and harmful elements in Yuanhu zhitong capsule

FENG Kai1,2, FANG Qing-yuan3, LV Feng2, NIE Lei1Δ

(1.School of Pharmacy, Shandong University, Ji’nan 250012, China; 2.Jining Institute for Food and Drug Control,Jining 272100, China; 3.Shandong Science and Engineering Career Academy, Jining 272067, China)

ObjectiveTo determine the content of heavy metals and harmful elements in commercially available Yuanhu Zhitong Capsule.MethodsThe determination of lead, cadmium, arsenic, mercury, copper and chromium by atomic absorption spectrometry and atomic fluorescence spectrometry was established.ResultsThe recovery rate of the method was between 91.2% and 111.2%, and the precision of the experiment was less than 5%, and the range of each element was good.The stability and reproducibility of the method were good.Lead and cadmium and copper of Yuanhu zhitong capsule in different degree exceeded the standard, while the content of arsenic, mercury and chromium was in accordance with the requirements.ConclusionThe method is simple and easy to operate, convenient and quick.The content of the current limit of Yuanhu zhitong capsule still need to establish the quality standard of lead and cadmium, arsenic, mercury, copper and chromium.In this paper, the establishment of the heavy metals and harmful elements determination method of Yuanhu zhitong capsule provide quality control and safety evaluation of reference.

Yuanhu zhitong capsule; heavy metals; harmful elements; AAS; AFS

馮凱，男，本科，主管藥師，研究方向：藥物分析及藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，E-mail：sdlwqyfeng@126.com；聶磊，通信作者，男，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：中藥質(zhì)量控制及評價方法研究(包括指紋圖譜構(gòu)建方法及相關(guān)分析，譜效關(guān)系研究以及中藥現(xiàn)代鑒別方法研究等)，蛋白質(zhì)組學(xué)及代謝組學(xué)分析，E-mail：nielei2004@sdu.edu.cn。

R917

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10.3969/j.issn.1005-1678.2016.04.58