50批市售中藥材中汞含量考察及結(jié)果分析

葉靜 馬長宏 趙龍山

摘要 目的：考察不同品種、不同批次的常見市售中藥材中汞（Hg）含量，為中藥材中汞的限量控制及市場監(jiān)管提供有力依據(jù)。方法：采用微波消解法消解樣品，以鉍（Bi）元素為內(nèi)標，用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定不同批次的11種中藥材（人參、白芍、甘草、枸杞子、海藻、黃芪、金銀花、山楂、水蛭、西洋參、昆布）中Hg元素的含量，并采用SPSS軟件進行聚類分析。結(jié)果：汞元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r≥0.999 0，汞元素的檢出限為0.006 μg/L，平均回收率為100.9%，RSD為1.9%，重復性和精密度的RSD分別為1.06%和2.48%，均≤5%;有12批中藥材汞含量超標，Hg含量受中藥材自身特性及產(chǎn)地影響較大，系統(tǒng)聚類分析結(jié)果表明有11批次的中藥材Hg含量差異較大。結(jié)論：該方法適用于大批量市售中藥材中汞元素的含量考察及結(jié)果分析。

關(guān)鍵詞 中藥材;汞;含量測定;微波消解法;電感耦合等離子體質(zhì)譜;聚類分析

Investigation and Analysis of Hg Content in 50 Batches of Traditional Chinese Medicine in the Market

YE Jing1，MA Changhong1，ZHAO Longshan2

（1 Panjin Center for Inspection and Testing，Panjin 124010，China; 2 College of Pharmacy，Shenyang Pharmaceutical University，Shenyang 110016，China）

Abstract Objective：To determine the content of Hg element in traditional Chinese medicine （TCM） in different varieties and batches to provide a basis for the limited control and market supervision of Hg element in TCM.Methods：The samples were dissolved with microwave digestion.The matrix effect was corrected by the addition of internal standard Bi.ICP-MS was applied to determine the contents of Hg element in TCM for different batches in 11 varieties.SPSS software was applied to the cluster analysis.Results：The Hg element had a good linear relationship （r≥0.999 0）.The limit of detection was 0.006 μg/L and the average recovery rate was 100.9% with a 1.9% RSD.RSD values of the repeatability and precision were 1.06% and 2.48%，all less than 5%.And 12 batches of TCM with excessive Hg content were detected.It was affected by the characteristics and origins，and it showed that there were significant differences of Hg content in TCM for 11 batches by cluster analysis.Conclusion：This method is simple and fast with good accuracy and high precision，which can be applied to the investigation of Hg element and analysis of the results in lots of TCM.

Keywords Traditional Chinese medicine; Hg; Content determination; Microwave digestion; ICP-MS; Cluster analysis

中圖分類號：R284.1;R282.5文獻標識碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2021.06.008

汞是常溫常壓下唯一以液態(tài)存在的金屬，汞及其化合物有很強的毒性。近年來，隨著環(huán)境污染的日益嚴重，工業(yè)“三廢”的不合理排放，農(nóng)藥、化肥等的不規(guī)范使用及中藥材在運輸加工過程中引入的外源性物質(zhì)，均會造成中藥材汞污染問題[1-2]。同仁堂藥品曾于2013年接連兩次被爆出汞超標事件，引發(fā)社會對中藥成分安全問題的廣泛關(guān)注[3]。然而，通過查閱國家知識基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫（China National Knowledge Infrastructure，CNKI） 近10年汞的論文發(fā)表情況，汞測定相關(guān)文章多數(shù)為分析方法的建立[4-7]，罕有對常見市售中藥材中汞含量進行考察并進行系統(tǒng)的分析，以查找汞元素分布情況或汞超標的原因。

ICP-MS，全稱Inductively Coupled Pasma Mass Spectrometry，中文為電感耦合等離子體質(zhì)譜，是近年來越來越受到分析檢測實驗室青睞的一種檢測手段。其優(yōu)點包括靈敏度高，檢測限低等，特別適合大量樣品中微量、痕量元素的分析[8-10]。本研究采用ICP-MS法對市售的11種中藥材（人參、白芍、甘草、枸杞子、海藻、黃芪、金銀花、山楂、水蛭、西洋參、昆布），共計50批次，進行汞含量測定，不僅為大批量常見市售中藥材中汞元素含量考察提供研究基礎(chǔ)，而且為提高中藥材質(zhì)量，保證臨床合理用藥及市場監(jiān)管提供有力保障。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Thermo Fisher公司，美國，型號：iCAP RQ），全能型微波化學工作平臺—配有聚四氟乙烯消解內(nèi)罐（上海屹堯科技，型號：TOPEX），智能控溫電力加熱器（上海屹堯科技，型號：G-400），電子分析天平（Sartorius，德國，型號：BSA124S），應用型超純水系統(tǒng)（Sartorius，德國，型號：arium pro）。

1.2 試劑 硝酸（優(yōu)級純，國藥集團化學試劑有限公司，批號：20141119），Bi標準溶液（1 000 mg/L，o2si公司，美國，批號：1100517），汞標準溶液（1 000 μg/mL，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院，批號：16053013）。

1.3 藥品 50批待測中藥材，共11個品種（人參、白芍、甘草、枸杞子、海藻、黃芪、金銀花、山楂、水蛭、西洋參、昆布），分別購自于盤錦市各大藥房，經(jīng)盤錦檢驗檢測中心副主任中藥師張國友鑒定。

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP-MS儀器工作條件 測定模式：KED。正向功率：1 550 W。冷卻氣流速：14 L/min。霧化器流速：0.97 L/min。載氣流速：0.98 L/min。采樣錐孔徑：1.1 mm。截取錐孔徑：0.9 mm。霧化溫度：室溫。皮拉尼規(guī)壓力：1.810 e+000 mbar。潘寧規(guī)壓力：3.220e-007 mbar。檢測器電壓（模擬）：-1 990.22 V。檢測器電壓（脈沖）1 169.11 V。進樣次數(shù)：3次。

2.2 標準品溶液與內(nèi)標溶液的制備 1）標準品儲備液的配制：精密量取汞標準溶液適量，以2%硝酸水溶液作為溶劑，稀釋制成濃度為1 000 μg/L的溶液。2）標準系列溶液的配制：精密量取標準品儲備液適量，以2%硝酸水溶液作為溶劑，分別稀釋制成濃度為0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 μg/L的標準系列溶液，本溶液需臨用現(xiàn)配。3）內(nèi)標溶液的配制：精密量取Bi標準溶液適量，以2%硝酸水溶液作為溶劑，稀釋制成濃度為100 μg/L的溶液。

2.3 供試品溶液的制備 將50批市售中藥材置于60 ℃條件下干燥2 h，粉碎制成粗粉后，取粗粉約0.2 g，精密稱定，置于具有耐壓耐高溫性能的微波消解罐中，精密加入硝酸5 mL，密閉并進行微波消解，微波消解程序見表1。待中藥材消解完全后，將消解液冷卻至60 ℃以下，取出消解罐，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在智能控溫電力加熱器中，于80 ℃加熱30 min后，取出，放至室溫，隨后轉(zhuǎn)移至50 mL量瓶中，可用少量水洗滌消解罐3～4次，并合并于量瓶中，最后用水稀釋定容至刻度，搖勻，即得。同時做空白試驗。

2.4 線性關(guān)系考察 將標準系列溶液與內(nèi)標溶液，按“2.1”儀器工作條件進行測定，以濃度（ρ，μg/L）為橫坐標（x），汞測量值與Bi（內(nèi)標）測量值的比值為縱坐標（y），繪制標準曲線，得到汞元素的線性方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍。見表2。

2.5 定量限和檢出限 將樣品空白溶液連續(xù)進樣11次，測定汞元素的信號響應值，分別以其信號響應值的標準偏差的10倍和3倍所對應的濃度作為方法的定量限及檢出限。見表2。

2.6 重復性試驗 取山楂3樣品粗粉約0.2 g，精密稱定，按“2.3”項下供試品溶液的配制方法，平行制備6份供試品溶液，6份供試品溶液汞元素含量的RSD值。見表2。結(jié)果表明，本方法重復性良好。

2.7 精密度試驗 取“2.2”項下配制的標準系列溶液中濃度為0.5 μg/L的標準溶液以及內(nèi)標溶液，按“2.1”儀器工作條件，連續(xù)進樣6次，記錄結(jié)果。見表2。結(jié)果表明，本方法精密度良好。

2.8 穩(wěn)定性試驗 取“2.6”項下制備的供試品溶液1份，分別于0、2、4、6、8、10和12 h進樣，計算汞元素含量的RSD值。見表2。結(jié)果表明，本方法穩(wěn)定性良好。

2.9 回收率試驗 取山楂3樣品粗粉約0.2 g，精密稱定，精密加入硝酸5 mL，并加入與樣品中汞元素質(zhì)量相當?shù)臉藴势啡芤哼m量，按“2.3”項下同法制備供試品溶液，平行制備6份，同時制備試劑空白溶液。根據(jù)測定結(jié)果，計算加標回收率。見表3。結(jié)果表明，本方法準確度良好。

2.10 樣品測定結(jié)果 取各批次中藥材，按“2.3”項下方法制備供試品溶液，并按“2.1”儀器工作條件測定樣品中汞元素含量。見表4。

3 結(jié)果

3.1 汞含量受中藥材自身特性的影響 采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件中的圖表構(gòu)建程序?qū)?1種市售中藥材（人參、白芍、甘草、枸杞子、海藻、黃芪、金銀花、山楂、水蛭、西洋參、昆布），共計50批次中的汞含量結(jié)果繪制條形圖，以種類名稱為x軸，Hg含量均值為y軸，結(jié)果見圖1。由圖1可以看出，不同種類中藥材中Hg含量均值存在一定差異，其中金銀花含量最高，昆布次之，Hg含量分別在0.3 mg/kg與0.2 mg/kg附近，其他種類中藥材汞含量均值差別不大，均在0.1 mg/kg附近。動植物在長期自然進化過程中，吸收、代謝等方面存在很大差異，Hg元素在動植物體內(nèi)參與活動，因此不同中藥材會對汞具有不同的富集能力。

3.2 Hg含量受不同地域環(huán)境的影響 同3.1方法作圖，以中藥材產(chǎn)地為x軸，Hg含量均值為y軸，對不同產(chǎn)地中藥材中的汞含量結(jié)果繪制條形圖。見圖2。由圖2可以看出，不同產(chǎn)地的中藥材中Hg含量存在一定差異，Hg含量較高的6個省份依次（由高至低）為福建、遼寧、山東、河南、江蘇、浙江，Hg含量在0.12～0.20 mg/kg之間;最低的后3位依次為甘肅、安徽、湖北，汞含量均值在0.05 mg/kg附近;含量最高的福建省比含量最低的甘肅省的4倍還要高，說明除動植物本身對汞的富集特性外，環(huán)境對中藥材中Hg含量的影響更大。由于不同的地區(qū)具有不同的生態(tài)環(huán)境，因此環(huán)境中Hg含量對中藥材中Hg的含量有著直接貢獻?？傮w上看沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)比經(jīng)濟欠發(fā)達的內(nèi)陸地區(qū)動植物Hg含量要高，很可能是由于人類生產(chǎn)活動過程中造成海洋、大氣等環(huán)境污染造成的，而河南省作為中國人口大省，工礦業(yè)較多，并且毗鄰環(huán)境污染較嚴重的京津冀發(fā)展經(jīng)濟帶，可能是影響中藥材Hg含量的直接原因。

3.3 聚類分析 聚類分析是將相似樣品進行歸類的最常用方法，該法不僅能將樣品聚類，還能反映樣品之間的相近程度[11-13]。本文采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件的聚類分析程序?qū)?0批次中藥材中Hg含量進行系統(tǒng)聚類分組，系統(tǒng)聚類分析的樹狀圖見圖3。由圖3可以看出，50批次的中藥材樣品共分為5類。含量較低的22批次和17批次樣品分別各聚為1類，剩余含量較高的11批次共聚為3類;在距離小于5時，Hg含量較低的2類聚為同一類，說明Hg含量低的39批次中藥材之間差異不大，剩余Hg含量較高的3類共11個批次的樣品，與含量較低的39種樣品差異較大，比較這11個批次（樣品編號依次為10、22、29、30、31、32、33、34、35、36、50）的Hg含量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)此11批次的中藥材中Hg含量均超過國家標準限值[14]，表明聚類分析結(jié)果基本準確，該方法適用于大批量中藥材中Hg含量分類統(tǒng)計及結(jié)果分析。

4 討論

傳統(tǒng)的汞測定方法多采用原子熒光光譜法、冷原子吸收光譜法，其對于常量元素的分析完全能夠滿足測定需求。隨著科技水平的提高及市場需要，越來越多的藥品、食品分析等領(lǐng)域選擇采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）及電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測定汞含量。其中ICP-MS法尤其適合微量痕量元素的分析[15-17]。本實驗采用ICP-MS法，對常見市售的11種、共計50批次中藥材中汞元素進行含量測定，并參考2015年版《中華人民共和國藥典》一部中各品種項下汞限量，檢測出共有12批次中藥材中Hg含量超過國家標準限值，超標率達24%，可見常見市售中藥材中汞超標率較高。

本文采用SPSS軟件以條形圖的形式闡述Hg含量受中藥材自身特性及不同產(chǎn)地的影響，以樹狀圖的形式對50批次的常見市售中藥材Hg含量進行聚類分析，闡述差異性較大的11批次樣品分類情況與實際超標樣品的批次及數(shù)量基本相同，表明該聚類分析方法適用于大批量市售中藥材中Hg含量的分類統(tǒng)計及結(jié)果分析。

有文獻報道，汞因易在腎臟蓄積引起腎病綜合征和透過血腦屏障損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)而被嚴格控制[18]，美國、日本等國禁止含汞的中藥進入市場[19]。本實驗對于不同品種、不同批次常見市售中藥材中汞含量進行考察，不僅可以為中藥材質(zhì)量控制提供科學依據(jù)，也可為市場監(jiān)管提供有力保障。

曾有分析人士指出，中藥的種植、生產(chǎn)、銷售環(huán)節(jié)都可能導致重金屬超標，而監(jiān)管的缺位、涉事企業(yè)的推諉可能會給中藥產(chǎn)業(yè)帶來信任危機[20]。加強環(huán)境保護，減少環(huán)境污染是控制中藥材重金屬污染的重要手段。我們要堅持“綠水青山就是金山銀山”的綠色生態(tài)發(fā)展理念，從源頭控制中藥材在種植生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染，努力將中藥材中重金屬污染控制在安全合理范圍內(nèi)。同時，應制定并完善安全合理的中藥材重金屬限定標準，加強風險評估意識，加大市場抽樣考察頻率，使監(jiān)督落到實處，保證人民用藥安全。

參考文獻

[1]左甜甜，李耀磊，金紅宇，等.ICP-MS法測定18種動物藥中重金屬及有害元素的殘留量及初步風險分析[J].藥物分析雜志，2017，37（2）：237-242.

[2]徐萬秀.采用DMA-80型快速測汞儀檢測中藥中的汞含量[J].上海計量測試，2019，46（1）：31-34.

[3]史麗.同仁堂連陷“汞超標門”中藥安全監(jiān)管應當與時俱進[N].經(jīng)濟參考報，2013-05-23.

[4]李碧瑩，呂少君，李慶華，等.中藥中汞含量的測定[J].廣東化工，2016，43（1）：122-123.

[5]劉好.礦物藥及動物藥中汞、砷元素形態(tài)分析與安全性研究探討[D].長春：吉林農(nóng)業(yè)大學，2019.

[6]孫躍寧，孫緒丁.不同產(chǎn)地藏藥甘青青蘭中重金屬含量測定[J].食品與藥品，2016，18（1）：48-51.

[7]馬麗娟，韓樂，劉訓紅，等.ICP-MS法同時測定地耳草藥材中21種無機元素的含量[J].中國藥房，2017，28（15）：2115-2119.

[8]段紅福，榮春蕾.ICP-MS在中藥重金屬及有害元素限量檢測中的應用[J].中國醫(yī)藥科學，2015，5（1）：95-96，102.

[9]趙嘯虎，郭美玲，張紅梅.ICP-MS同時測定化風丹中5種常見金屬元素的含量[J].中國現(xiàn)代應用藥學，2019，36（23）：2953-2956.

[10]WANG BL，LI Z，JING M，et al.Determination of 32 kinds of inorganic elements in Qingxue Bawei tablets by inductively coupled plasma mass spectrometry with microwave digestion[J].Chin Tradit Herb Drugs，2017，48（10）：1983-1990.

[11]謝彩玲，林靜曼，趙斌，等.ICP-MS測定布渣葉無機元素的主成分分析和聚類分析[J].中醫(yī)藥導報，2019，25（15）：53-55，62.

[12]楊健，周利，胡玲，等.ICP-MS法分析不同產(chǎn)地何首烏中40種無機元素[J].世界中醫(yī)藥，2019，14（11）：2819-2828.

[13]張志超，劉江紅，吳麗霞，等.ICP-MS同時測定不同產(chǎn)地芡實藥材中重金屬的含量[J].中國藥師，2019，22（12）：2338-2342.

[14]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部）[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015：86-87.

[15]Vesterlund A，Ramebck H.Achieving confidence in trace element analysis for nuclear forensic purposes：ICP-MS measurements using external calibration[J].JRNC，2019，322（2）：941-948.

[16]劉巍，呂婷，陶美娟.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定石墨烯粉末材料中19種痕量元素[J].理化檢驗：化學分冊，2019，55（11）：1318-1322.

[17]常志惠，胡軍華.基于電感耦合等離子體質(zhì)譜法建立風眩寧合劑中多元素的分析方法[J].中國藥業(yè)，2019，28（23）：16-19.

[18]李婷，李俊，王帆，等.低劑量汞對接觸者周圍神經(jīng)系統(tǒng)的影響[J].中國衛(wèi)生標準管理，2018，9（19）：7-9.

[19]洪薇，趙靜，李紹平.中藥重金屬限量控制現(xiàn)狀與對策[J].藥物分析雜志，2007，27（11）：1849-1853.

[20]黃楠.同仁堂一月兩涉汞超標，中藥重金屬超標存隱憂[N].中國新聞網(wǎng)，2013-05-22.

（2020-05-09收稿 責任編輯：王明）