微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定啟脾丸中重金屬及有害元素含量

◎ 劉嘉樂(lè)，謝秋紅，李正剛，邵大志，王丹彧，馬 彧

（1.四平市食品藥品檢驗(yàn)所，吉林 四平 136000；2.四平市中心人民醫(yī)院，吉林 四平 136000）

啟脾丸處方由人參、麩炒白術(shù)、茯苓、甘草、陳皮、山藥、蓮子（炒）、炒山楂、六神曲（炒）、炒麥芽和澤瀉11味中藥組成，具有健脾和胃的功效。臨床用于脾胃虛弱、消化不良、腹脹便溏等癥。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)收載在《中國(guó)藥典》2020年版一部中[1]。現(xiàn)階段關(guān)于啟脾丸的質(zhì)量研究文獻(xiàn)報(bào)道多集中于功效成分的研究[2-4]，還沒(méi)有關(guān)于啟脾丸中重金屬元素雜質(zhì)的研究報(bào)道。過(guò)量攝入某些重金屬會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，比如，汞主要在神經(jīng)、腎臟、心血管、生殖及免疫系統(tǒng)等方面對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用，長(zhǎng)期接觸砷會(huì)引發(fā)細(xì)胞中毒和毛細(xì)血管中毒，可導(dǎo)致皮膚角化、癌變和全身慢性中毒，最終死亡[5]；鎘元素長(zhǎng)時(shí)間攝入可導(dǎo)致腎損害和骨質(zhì)疾病，并影響機(jī)體免疫力；鉛主要損害神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)及消化系統(tǒng)；銅過(guò)量可使血紅蛋白變性，造成細(xì)胞膜損傷并抑制一些酶的活性，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致心血管系統(tǒng)疾病等[6-9]。中成藥多為中藥材的濃縮制劑，進(jìn)行重金屬元素考察非常必要。

本研究采用靈敏性高和準(zhǔn)確性高的電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法建立啟脾丸中鉛、砷、汞、鎘、銅5種重金屬元素含量的測(cè)定方法，并通過(guò)完整的方法學(xué)驗(yàn)證，保證各重金屬元素檢測(cè)的準(zhǔn)確靈敏。同時(shí)進(jìn)行了多廠家多批次啟脾丸樣品測(cè)定，并進(jìn)行了安全性分析，為臨床用藥提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

5批啟脾丸均來(lái)源于市售樣品。硝酸為優(yōu)級(jí)純（MERCK公司）；水為超純水；鉛元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1742-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），鎘元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1721-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），砷元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1714-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），汞元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1729-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），銅元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1725-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1715-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），來(lái)源均為國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；內(nèi)標(biāo)溶液：鍺元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1728-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），銦元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1731-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），鉍元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GSB04-1719-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），來(lái)源均為國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。

BP211D型電子天平（北京賽多利斯儀器天平有限公司）；NexION 350X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（鉑金埃爾默儀器（上海）有限公司）；MA093微波消解儀（MILESTONE）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 儀器工作條件

等離子體射頻功率：1.6 kW，炬管水平位置：2.00 mm，炬管垂直位置：-0.3 mm，采樣深度17 mm；蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速20 r·min-1；載氣（高純氬氣）流速為1.1 L·min-1，冷卻氣體流速為 15.0 L·min-1，輔助氣流量為1.0 L·min-1；重復(fù)次數(shù)為3次；掃描次數(shù)為20次。測(cè)定時(shí)選取72Ge作為63Cu、75As內(nèi)標(biāo)，115In作為114Cd內(nèi)標(biāo)，209Bi作為202Hg、208Pb內(nèi)標(biāo)。

1.2.2 對(duì)照品溶液的制備

分別精密量取Pb、Cd、As、Hg和Cu單元素對(duì)照品溶液，用2%硝酸溶液分別稀釋成含Pb、Cd、As、Hg和 Cu 為 1 μg·mL-1、1 μg·mL-1、1 μg·mL-1、0.5 μg·mL-1、10 μg·mL-1的對(duì)照品儲(chǔ)備溶液。再精密量取Pb、Cd、As、Cu對(duì)照品儲(chǔ)備液適量，用2%硝酸溶液稀釋成含Pb 為 0 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、20 ng·mL-1、50 ng·mL-1，Cd 為 0 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、2.5 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1，As 為 0 ng·mL-1、1 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、20 ng·mL-1，Cu 為 0 ng·mL-1、25 ng·mL-1、50 ng·mL-1、100 ng·mL-1、200 ng·mL-1的系列不同濃度混合溶液。另精密量取汞對(duì)照品儲(chǔ)備溶液適量，用2%硝酸溶液稀釋成含Hg為0 ng·mL-1、0.2 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、1 ng·mL-1、2.5 ng·mL-1的系列不同濃度溶液。

1.2.3 混合內(nèi)標(biāo)溶液

精密量取鍺、銦、鉍內(nèi)標(biāo)對(duì)照品溶液適量，用2%硝酸定量稀釋制成每1 mL中含0.1 μg的溶液，即得。

1.2.4 樣品的制備

取供試品約0.5 g，精密稱定，置聚四氟乙烯消解罐內(nèi)，加硝酸8 mL，混勻，蓋好內(nèi)蓋，旋緊外套，置微波消解儀中，按表1消解程序進(jìn)行消解。消解完全后，消解液冷卻至約50 ℃，取消解罐置恒溫加熱器中120 ℃緩緩加熱至紅棕色蒸氣揮盡，濃縮消解液至2 mL，放冷，將消解液轉(zhuǎn)入50 mL量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，洗液合并于量瓶中，加入金單元素使用溶液1 μg·mL-1（取金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mL置于100 mL容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻，即得。）200 μL，用水稀釋至刻度，搖勻，即得。

表1 微波消解參數(shù)設(shè)置表

1.2.5 空白溶液的制備

除不加金單元素使用溶液1 μg·mL-1外，余法同上述“1.2.4”操作，制備空白溶液。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性范圍和檢出限

取混合內(nèi)標(biāo)溶液與對(duì)照品溶液，按“1.2.1”項(xiàng)下測(cè)定條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄儀器響應(yīng)值（CPS）。以對(duì)照品溶液質(zhì)量濃度（X，ng·mL-1）為橫坐標(biāo)，儀器響應(yīng)值（Y）為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，回歸方程、線性范圍詳見(jiàn)表2。

表2 線性方程、線性范圍和檢出限表

2.2 精密度考察

取Pb、Cd、As、Cu混合對(duì)照品中標(biāo)準(zhǔn)曲線第4點(diǎn)溶液及Hg標(biāo)準(zhǔn)曲線第4點(diǎn)溶液，重復(fù)進(jìn)樣6次，各元素含量RSD為6.2%～7.6%，表明儀器精密度較好。

2.3 重復(fù)性考察

取同一批啟脾丸（A公司，批號(hào)20010325），照“1.2.4”方法平行制備6份樣品溶液，作為重現(xiàn)性試驗(yàn)溶液。結(jié)果顯示：6份樣品中Pb、Cd、As、Hg、Cu測(cè)定結(jié)果的RSD分別為5.5%、7.1%、6.3%、6.6%、7.3%和6.3%（n=6），表明本方法重復(fù)性好。

2.4 加樣回收率試驗(yàn)

精密稱取已知5種元素含量的啟脾丸（A公司，批號(hào)20010325）6份，每份約0.5 g，分別加入約相當(dāng)于樣品中測(cè)定元素含量的金屬對(duì)照品溶液，余下操作同“1.2.4”項(xiàng)，計(jì)算加樣回收率及RSD，結(jié)果Cu、As、Pb、Cd和Hg的平均回收率分別為91.6%～102.6%（平均值：95%）、95.7%～105.2%（平均值：98%）、94.4%～103.1%（平均值：96%）、96.3%～103.4%（平均值：102%）、94.4%～105.8%（平均值：99%）；RSD分別為6.6%、7.1%、6.1%、5.2%、5.9%（n=6）。

2.5 實(shí)際樣品測(cè)定

本次共收集到5家公司生產(chǎn)的啟脾丸，現(xiàn)對(duì)每批樣本進(jìn)行Pb、Cd、As、Hg和Cu金屬元素含量檢測(cè)，每份樣品平行取樣，按“1.2.4”項(xiàng)下供試品溶液制備方法消解處理，測(cè)定（n=2），結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 樣品中Cu、As、Pb、Cd、Hg的含量表（單位：mg·kg-1）

本次檢測(cè)5批樣品中鉛、鎘、銅、汞、砷的含量均低于《中國(guó)藥典》2020年版中對(duì)人參和甘草藥材重金屬元素的限度值要求（鉛、鎘、砷、汞、銅不得超過(guò)5 mg·kg-1、1 mg·kg-1、2 mg·kg-1、0.2 mg·kg-1、20 mg·kg-1），說(shuō)明產(chǎn)品是安全可靠的。

3 結(jié)論

《中國(guó)藥典》2020年版重金屬元素鉛、鎘、砷、汞、銅的測(cè)定方法主要有原子吸收分光光度法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法兩種。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）是以獨(dú)特的接口技術(shù)將ICP離子源的高溫電離特性與四極桿質(zhì)譜儀靈敏、快速掃描的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合的一種新型元素和同位素分析技術(shù)[10-11]。近年來(lái)，ICP-MS技術(shù)因其靈敏、快速及能同時(shí)測(cè)定多種金屬元素等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用在藥品檢驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域[12]。

中藥材在生長(zhǎng)過(guò)程中極易被土壤、水體、空氣所污染，特別是以鎘（Cd）、鉛（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）為代表的有害元素為中藥材最主要的外源性污染物元素[13]。中成藥多為復(fù)方制劑，處方多由幾種到十幾種甚至幾十種中藥材組成，且制劑制備過(guò)程中制備機(jī)械等外源性元素引入情況同樣需要重視[14-15]。特別是補(bǔ)益類中成藥，起效慢，需要長(zhǎng)期服用，為保證用藥安全和藥品質(zhì)量，對(duì)其重金屬元素進(jìn)行測(cè)定非常必要[16-18]。