董永喜,王 霞,陳思穎,王愛民,廖尚高,王永林,董 莉
(1.貴州醫(yī)科大學藥學院,貴州 貴陽 550025; 2.貴州醫(yī)科大學貴州省藥物制劑重點實驗室,貴州 貴陽 550004)
黔產(chǎn)紫金龍藥材重金屬含量及有機氯農(nóng)藥殘留量分析
董永喜1,2,王 霞1,2,陳思穎1,2,王愛民1,2,廖尚高1,2,王永林1,2,董 莉1,2
(1.貴州醫(yī)科大學藥學院,貴州 貴陽 550025; 2.貴州醫(yī)科大學貴州省藥物制劑重點實驗室,貴州 貴陽 550004)
目的 建立黔產(chǎn)紫金龍藥材中鉛、鎘、銅、汞、砷重金屬含量及有機氯農(nóng)藥殘留量的測定方法。方法 分別采用石墨爐-原子吸收法、氫化物-原子熒光光譜法測定紫金龍藥材中鉛、鎘、銅、砷、汞重金屬含量,氣相色譜法測定藥材中六六六、滴滴涕和五氯硝基苯9種有機氯農(nóng)藥殘留量。結(jié)果 除2批樣品鉛、銅超標外,其他藥材中重金屬及有機氯農(nóng)藥殘留量均符合國家限量標準。結(jié)論 所建立的測定方法快速、準確、靈敏,為紫金龍藥材及含紫金龍的相關制劑原料來源的質(zhì)量控制提供了理論依據(jù)。
紫金龍;重金屬;有機氯農(nóng)藥殘留
紫金龍為毛茛科植物深裂黃草烏 Aconitum vilmorinianum Kom var.altifidum W.T.Wang的干燥塊根,可驅(qū)風除濕、溫經(jīng)止痛,用于跌撲損傷、腰膝疼痛、瘡毒等的治療,是常用苗藥[1-2],收載于2003年版《貴州省中藥材、民族藥質(zhì)量標準》。已收入國家藥品標準的以紫金龍為主藥的制劑風濕跌打酊,臨床用于治療風濕關節(jié)痛,跌打損傷,扭傷挫傷引起的腰腿、關節(jié)、筋肌疼痛等癥,療效顯著。中藥中重金屬元素含量過高,容易在人體內(nèi)積蓄,引起機體的損傷或慢性毒性。由于20世紀農(nóng)藥特別是有機氯農(nóng)藥的不當使用,致使中藥的農(nóng)藥殘留量超標。中藥重金屬含量及有機氯農(nóng)藥殘留量超標,不僅影響藥材的療效,危害人體健康,而且還嚴重影響了我國中藥材現(xiàn)代化、國際化的進程。以紫金龍為主藥的制劑已上市銷售多年,但存在原藥材質(zhì)量控制簡單的問題。本研究對紫金龍藥材中的重金屬含量及有機氯農(nóng)藥殘留量進行測定和分析,為進一步提高紫金龍藥材及相關制劑的質(zhì)量和安全性提供參考依據(jù)。
1.1 儀器
Perkin-Elmer AA-800型原子吸收分光光度計(美國Perkin-Elmer公司,配置THGA橫向加熱石墨爐原子化器,縱向Zeeman效應背景校正器);AFS-8220型原子熒光光度計(北京吉天儀器有限公司);EH20A型plus數(shù)顯電熱板(萊伯泰科有限公司);YY-3型高靈敏度石墨管(北京友誼丹諾科技有限公司);7890A型氣相色譜儀(美國Agilent科技公司,配備ECD檢測器)。
1.2 試藥
鉛標準溶液(1 000 mg/L,GSB04-1742-2004),鎘標準溶液(1 000 mg/L,GSB04-1721-2004),銅標準溶液(1 000 mg/L,GSB04-1725-2004),汞標準溶液(1 000 mg/L,GSB04-1729-2004),均購自國家有色金屬及電子材料分析中心;砷標準溶液(100 mg/L,GSB04-1725-2000),購自環(huán)境保護部標準樣品研究所;α-六六六(α-BHC)、β-六六六(β-BHC)、γ-六六六(γ-BHC)、δ-六六六(δ-BHC)、五氯硝基苯(PCNB)、對,對-滴滴涕(p,p′-DDT)、鄰,對-滴滴涕(o,p′-DDT)、對,對-滴滴滴(p,p′-DDD)、對,對-滴滴依(p,p′-DDE)、環(huán)氧七氯標準品的質(zhì)量濃度均為100 μg/L,均購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所。其余試劑均為分析純。紫金龍藥材采集于貴州各地,經(jīng)貴州醫(yī)科大學生藥教研室龍慶德教授鑒定為毛茛科植物深裂黃草烏 Aconitum vilmorinianum Kom var.altifidum W.T. Wang的干燥塊根。
2.1 重金屬檢測
2.1.1 溶液制備
鉛、鎘、銅標準溶液制備:取質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的鉛、鎘、銅標準溶液,用1%硝酸稀釋得質(zhì)量濃度為50,5,200 ng/mL的貯備液,供儀器自動稀釋為鉛(5,10,20,40,50 ng/mL)、鎘(0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ng/mL)及銅(20,50,100,150,200 ng/mL)的系列標準溶液。
砷、汞標準溶液制備:精密量取砷標準溶液和汞標準溶液適量,各加5 mL 30%鹽酸和10 mL 10%硫脲溶液,用超純水稀釋得砷、汞混合標準溶液。各元素質(zhì)量濃度分別為砷1,2,5,10,20 μg/L,汞0.1,0.2,0.4,0.8,1.0 μg/L。
石墨爐原子吸收光譜法供試品溶液制備:取藥材粉末約0.2 g,精密稱定,置聚四氟乙烯消解內(nèi)罐中,加硝酸5 mL,置數(shù)顯電熱板上,120℃預消解15 min,冷至室溫后,補加硝酸2 mL,將聚四氟乙烯消解內(nèi)罐放于不銹鋼高壓消解罐外套中,擰緊消解外罐,放入烘箱中,170℃開始計時并保持150 min,取出,置通風柜中放冷,旋開外蓋,取出聚四氟乙烯消解罐,置電熱板上,150℃揮酸至1~2 mL,放冷,將消解液用水少量多次轉(zhuǎn)入25 mL聚丙烯容量瓶中,水稀釋至刻度,搖勻,即得。同時制備樣品空白溶液。
氫化物-原子熒光光譜法供試品溶液制備:取藥材粉末約0.25 g,精密稱定,同石墨爐原子吸收光譜法供試品溶液制備項下方法消解、揮酸、放冷,將消解液用水少量多次轉(zhuǎn)入50 mL聚丙烯容量瓶中,各加5 mL鹽酸貯備液和10 mL 10%的硫脲溶液,用超純水加至接近刻度,70℃水浴30 min充分反應,冷卻至室溫,用超純水加至刻度,搖勻,即得。同時制備樣品空白溶液。
2.1.2 方法學考察
線性關系考察:按2.1.1項下方法制備不同重金屬元素的不同質(zhì)量濃度的系列標準溶液,按供試品溶液測定方法進行測定,以質(zhì)量濃度(C)為橫坐標、吸光度(A)或熒光強度(IF)為縱坐標作標準曲線,得回歸方程及線性關系,見表1。
表1 各元素回歸方程及檢測限
精密度試驗:取鉛、鎘、銅、砷、汞標準溶液,其質(zhì)量濃度分別為40,2,50,5,0.4 ng/mL,分別連續(xù)進樣6次,計算各自的吸光度。結(jié)果的 RSD分別為 1.28%,0.99%,0.85%,0.24%,0.98%(n=5),表明儀器精密度良好。
重復性試驗:分別取同一批藥材樣品12份,用于原子吸收分光光度計和氫化物發(fā)生-原子熒光測量樣品各6份,按供試品溶液測定方法進行測定,計算平均含量和 RSD。結(jié)果鉛的含量為 0.320 mg/kg,RSD為4.4%(n=6);鎘的含量為0.217 mg/kg,RSD為7.2%(n=6);銅的含量為1.751 mg/kg,RSD為2.3%(n=6);砷的含量為1.85 mg/kg,RSD為5.4%(n=6);汞的含量為0.08 mg/kg,RSD為3.2%(n=6)。結(jié)果表明,方法重復性良好。
加樣回收試驗:取紫金龍藥材約0.2 g,各9份,精密稱定,分為高、中、低3個水平,分別加入一定量的標準品溶液,按供試品溶液測定方法進行測定,計算回收率。結(jié)果回收率分別為鉛99.10%~108.90%,鎘97.08%~108.64%,銅97.97%~107.86%,砷98.90%~104.93%,汞98.65%~102.87%,RSD為0.33%~2.81%(n=9),表明試驗結(jié)果準確度良好。
穩(wěn)定性試驗:將2.1.1項下制備的樣品溶液,室溫放置12 h,分別于0,2,4,6,8,10,12 h時取樣測定。測得鉛、鎘、銅、砷、汞的5種元素的 RSD分別為1.87%,0.83%,1.57%,0.59%,1.12%(n=7),均小于2%,表明供試品溶液在12 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.3 重金屬含量測定
按供試品溶液測定方法,對22批不同產(chǎn)地紫金龍藥材進行重金屬含量測定,結(jié)果見表2。可見,除2批樣品鉛、銅超標外,其余20批紫金龍樣品中鉛、鎘、銅、砷、汞的含量均符合低于中華人民共和國外經(jīng)貿(mào)行業(yè)標準《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準》中“鉛≤5 mg/kg,鎘≤0.3 mg/kg,銅≤20 mg/kg,汞≤0.2 mg/kg,砷≤2 mg/kg”的規(guī)定[3]。
2.2 有機氯農(nóng)藥殘留量測定
2.2.1 色譜條件及系統(tǒng)適用性試驗
色譜柱:ZB-1701石英毛細管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);柱前壓:100 kPa;進樣口溫度:200℃;分流比:1∶2;程序升溫:160℃保持2 min,以10℃ /min升至260℃,保持5 min;檢測器:μ-ECD,溫度為320℃,尾吹氮氣;流量:60 mL/min。
取一定濃度的BHC,DDT等9種農(nóng)藥標準品和含內(nèi)標物的正己烷混合溶液1 μL注入氣相色譜儀,記錄色譜圖。結(jié)果顯示BHC,DDT等9種農(nóng)藥標準品分離良好,結(jié)果見圖1。
2.2.2 溶液制備
標準溶液:分別取9種有機氯農(nóng)藥標準品溶液,用正己烷稀釋成 α-BHC,β-BHC,δ-BHC,γ-BHC,PCNB,p,p′-DDT,o,p′-DDT,p,p′-DDD,p,p′-DDE各濃度為0.5,1,5,10,50,100 ng/mL和環(huán)氧七氯內(nèi)標物20 ng/mL工作液。
供試品溶液[4]:取供試品約2 g,精密稱定,置100 mL具塞錐形瓶中,加超純水20 mL,浸泡過夜(12 h);精密加丙酮40 mL,稱定質(zhì)量,超聲處理30 min,放冷,再稱定質(zhì)量,用丙酮補足減失的質(zhì)量,加氯化鈉6 g,精密加入正己烷30 mL,稱定質(zhì)量,超聲處理30 min,放冷,再稱定質(zhì)量,用正己烷補足減失的質(zhì)量,靜置分層。分取正己烷層至干燥錐形瓶中,用一定量的正己烷洗滌水相,洗液并入錐形瓶,放入無水硫酸鈉脫水,轉(zhuǎn)移正己烷溶液至150 mL茄型燒瓶,接旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于45℃蒸發(fā)近干,用少量正己烷溶解并洗滌,轉(zhuǎn)移至具塞刻度試管中,加正己烷至5 mL,加入濃硫酸2 mL,小心振搖混勻,于離心機3 000 r/min離心5 min。盡量取全部上清液至干燥試管,氮氣45℃吹干,殘渣精密加質(zhì)量濃度為20 ng/mL環(huán)氧七氯的正己烷溶液1 mL溶解,即得。
表2 22批紫金龍樣品中重金屬含量測定結(jié)果(mg/kg)
圖1 系統(tǒng)適用性試驗氣相色譜圖
2.2.3 方法學考察
線性關系、定量限及檢出限考察:分別取2.2.2項下供試品溶液各1 μL注入氣相色譜儀測定,以各被測物峰面積與內(nèi)標峰面積的比值為縱坐標,進樣質(zhì)量濃度為橫坐標,計算回歸方程,并以 S/N=10,S/N=3的相應質(zhì)量濃度為定量限和檢出限。結(jié)果見表3。
精密度試驗:取5 ng/mL混合標準溶液,按擬訂色譜條件連續(xù)進樣6次。結(jié)果BHC,DDT等9種有機氯峰面積與內(nèi)標峰面積比值的平均值的 RSD在1.5%~3.0%之間(n=6),表明儀器精密度良好。
重復性試驗:取同一批紫金龍藥材樣品5份,按2.2.2項下方法制備供試品溶液,進樣測定。結(jié)果均未檢出BHC,DDT等9種有機氯農(nóng)藥。
加樣回收試驗:取重復性試驗項下的紫金龍藥材9份,每份2 g,精密稱定,分成3組,每組分別精密加入分別含9種有機氯農(nóng)藥質(zhì)量濃度為100 ng/mL的混合標準溶液各0.10,0.25,0.50 mL,按擬訂方法制備供試品溶液,測定。結(jié)果9種有機氯農(nóng)藥回收率在85.38%~128.1%之間,RSD在7.2%~9.2%之間(n=9),符合痕量分析的要求。
表3 回歸方程、定量限及檢出限
2.2.4 有機氯農(nóng)藥殘留量測定
按2.2.2項下方法制備供試品溶液,測定22批紫金龍藥材進行有機氯農(nóng)藥殘留量。結(jié)果各批藥材中均未檢出α-BHC,β-BHC,δ-BHC,γ-BHC,PCNB,p,p′-DDT,o,p′-DDT,p,p′-DDD,p,p′-DDE 9種有機氯農(nóng)藥,符合2015年版《中國藥典(四部)》附錄中2341農(nóng)藥殘留量測定法中規(guī)定的“限量總BHC≤0.2 mg/kg,總DDT≤0.2 mg/kg,PCNB≤0.1 mg/kg”的規(guī)定。
重金屬的常規(guī)檢測方法有比色法、紫外分光光度法、原子吸收分光光度法、原子熒光分光光度法,另外還發(fā)展了感應耦合等離子體質(zhì)譜法、電感耦合等離子原子發(fā)射光譜儀聯(lián)用,高效液相色譜法等[5-6]。原子吸收光譜法、氫化物-原子熒光光譜法由于檢出限低,準確度高,選擇性高,分析速度快,試驗成本小等優(yōu)點,是目前最適用于中藥重金屬的檢測方法。
近年來,高壓消解罐消解法已逐漸成為國際國內(nèi)較為通用的消解方法,與傳統(tǒng)的樣品消解技術(干法消化、濕法消解等)相比,高壓消解罐消解法具有溶樣速度快,溶樣效果好,操作簡便,使用安全,易控制,避免揮發(fā)損失,同時可消化多個樣品,以及溶樣重復性好等優(yōu)點[7]。
試驗選擇了硝酸鎂、磷酸二氫銨、氯化鈀、硝酸鎳等石墨爐-原子吸收光譜法常用的基體改進劑作篩選[8-9],結(jié)果表明,使用0.5%的硝酸鎂溶液能同時滿足測定鉛、鎘、銅,結(jié)果均最理想,因此取用一定量的0.5%硝酸鎂溶液分別與各進樣溶液混合后注入石墨爐-原子吸收光譜儀進行測定。
中藥材重金屬殘留的影響因素較多,包括藥材個體特異性差異、產(chǎn)地、加工工藝、環(huán)境污染水平等,均會導致中藥材重金屬超標[10]。本試驗中用高壓消解罐對紫金龍藥材進行處理后,用石墨爐-原子吸收光譜法和氫化物-原子熒光光譜法對鉛、鎘、銅、砷、汞進行測定,方法快速、準確。結(jié)果顯示,22批紫金龍樣品中,20批樣品的鉛、鎘、銅、砷、汞含量均符合中華人民共和國外經(jīng)貿(mào)行業(yè)標準《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準》[3],其中2批來自于水城的樣品鉛、銅超標,可能與水城地區(qū)含有豐富的礦產(chǎn)資源及冶煉重工業(yè)有關。中藥材的農(nóng)藥污染引發(fā)世界各國關注,我國已明令禁止農(nóng)產(chǎn)品使用BHC及DDT等有機氯農(nóng)藥,但是由于其化學性質(zhì)穩(wěn)定,半衰期很長,容易在土壤和藥材中造成殘留;另一方面,隨著當前中藥材生產(chǎn)的規(guī)?;彤a(chǎn)量的增加,在種植過程中種植者或多或少、甚至濫用高毒、高殘留的農(nóng)藥[11-12]。因此,各版藥典仍將中藥材的有機氯農(nóng)藥殘留量檢測作為藥材及其相關產(chǎn)品質(zhì)量控制不可或缺的部分。
中藥材中有機氯農(nóng)藥殘留量提取方法主要有超聲波輔助提取、微波輔助提取、超臨界流體萃取技術等[13],其中借助超聲波輔助的液-液萃取技術因為操作簡單,對于儀器的要求不高而更加適用于實驗室的檢測。本試驗以丙酮-水超聲提取,正己烷萃取,無水硫酸鈉干燥,濃硫酸凈化,GC-ECD法檢測紫金龍中BHC,DDT等9種有機氯農(nóng)藥殘留量,以內(nèi)標法定量,并進行了方法學驗證,結(jié)果表明,所建立的分析方法簡便、快速、可靠,可用于有機氯農(nóng)藥殘留的分析。
[1]貴州省藥品監(jiān)督管理局.貴州省中藥材、民族藥材質(zhì)量標準(2003年版)[M].貴陽:貴州科學技術出版社,2003:368.
[2]江 毅,李朝斗,楊衛(wèi)平,等.草藥彩色圖集[M].貴陽:貴州科學技術出版社,2001:324.
[3]WM2-2001.藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準[S].
[4]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(四部)[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2015:209-210.
[5]胡東芳,許華玉,錢忠直,等.中藥有害殘留物限量制定原則及其影響因素[J].藥物分析雜志,2015,35(3):558-567.
[6]蔣秋桃,曾 麗,馬 杰,等.仿生提取-ICP-OES法測定柏子養(yǎng)心片中可溶性重金屬含量[J].中南藥學,2015(9):974-977.
[7]孫連偉,韓 雪,付愛瑞,等.高壓罐消解-氫化物發(fā)生原子熒光法測定花生中硒含量的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2011,39(19):11 950-11 951.
[8]姜衛(wèi)東,賀亞玲,杜 剛.益母草注射液中鉛、鎘、砷、汞、銅殘留量的測定[J].藥物分析雜志,2008,28(9):1 540-1 542.
[9]孫 楠,金紅宇,薛 健.原子吸收法測定中藥材中6種重金屬及有害元素的殘留量[J].藥物分析雜志,2007,27(2):256-259.
[10]章穎慧,王秀英,楊 明,等.中藥有害殘留物限量制定原則及其影響因素[J].藥物分析雜志,2015(3):558-567.
[11]孔令軍,張婭婷,谷令彪,等.中藥材農(nóng)藥殘留的研究進展[J].中國實驗方劑學雜志,2015(21):231-234.
[12]季 申.中藥材中農(nóng)藥殘留檢測方法研究的進展與展望[J].中國藥學雜志,2010,45(17):1 287-1 294.
[13]康傳志,郭蘭萍,周 濤,等.中藥材農(nóng)殘研究現(xiàn)狀的探討[J].中國中藥雜志,2016,41(2):155-159.
Study on the Residues of Heavy Metals and Organic Chlorine Pesticides of Aconitum Vilmorinianum Kom in Guizhou
Dong Yongxi1,2,Wang Xia1,2,Chen Siying1,2,Wang Aimin1,2,Liao Shanggao1,2,Wang Yonglin1,2,Dong Li1,2
(1.Department of Pharmacy,Guizhou Medical University,Guiyang,Guizhou,China 550025; 2.Guizhou Provincial Key Laboratory of Pharmaceutics,Guizhou Medical University,Guiyang,Guizhou,China 550004)
Objective To establish a method for determination the residual contents of the heavy metals and organic chlorine pesticides of Aconitum vilmorinianum Kom var.altifidum W.T.Wang in Guizhou.Methods The residual contents of heavy metals were determined by using graphite furnace atomic absorption spectrometry(for Pb,Cd and Cu)and atomic fluorescence spectrometry(for As and Hg),and the concentrations of organic chlorine pesticides were determined by capillary gas chromatography.Results The residual contents of heavy metals and organic chlorine pesticides were lower than the limits of the national standards in the various areas,while the contents of Pb and Cu in 2 batches of samples exceeded the standard.Conclusion This method is rapid,reliable and sensitive for determining the residual contents of the heavy metals and organic chlorine pesticides of Aconitum vilmorinianum Kom var.altifidum W.T.Wang;it provides a theoretical basis for the quality control standard of this medicinal plants and corresponding drug product.
Aconitum vilmorinianum Kom;heavy metals;residues of organic chlorine pesticides.
董永喜,男,講師,研究方向為心血管藥物設計與合成,(電話)0851-86908468(電子信箱)306282029@qq.com;董莉,女,副教授,研究方向為中藥及民族藥新藥,本文通訊作者,(電話)0851-86908468(電子信箱)108405755@qq.com。
2016-08-11)
貴州省中藥現(xiàn)代化專項項目,項目編號:黔科合中藥字[2011]5028號;貴州省科技計劃課題,項目編號:黔科合LG字[2012]017號;貴州省高等學校創(chuàng)新能力提升計劃,項目編號:黔教合協(xié)同創(chuàng)新字[2013]04號;貴州省科技計劃項目,項目編號:黔科合重G字[2013]4001。
R284.1;R282.71
A
1006-4931(2016)19-0026-05