男寶膠囊中重金屬及有害元素的殘留量測定及風險評估*

黃強燕，李莉，薛平

常州市食品藥品纖維質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，常州213000

男寶膠囊由31 味中藥組成，臨床上用于腎陽不足引起的性欲淡漠，陽痿滑泄，腰腿酸痛，腎囊濕冷，精神萎靡，食欲不振等癥，具有壯陽補腎的作用[1，2]。方中含有黃芪、人參、麥冬及熟地黃等多味根或根莖類藥材，以及鹿茸、狗腎、驢腎、海馬等動物藥。相關(guān)文獻[3，4]表明部分動植物藥的重金屬及有害元素殘留量較高，且重金屬及有害元素難以降解，中藥材及其成方制劑一旦被污染，在人體中蓄積，可能會嚴重危害人體健康，故需對其采取有效的風險控制措施以提高用藥安全。

本文采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定男寶膠囊中9 種重金屬及有害元素釩（V）、鉻（Cr）、鈷（Co）、鎳（Ni）、銅（Cu）、砷（As）、鎘（Cd）、汞（Hg）和鉛（Pb）的殘留量，考察市場上不同生產(chǎn)單位的男寶膠囊中重金屬及有害元素的殘留概況，并進行風險評估，為該品種質(zhì)量保障提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

ICP Q 電感耦合等離子質(zhì)譜儀（美國賽默飛世爾科技有限公司）；CEM Mars5 Express 微波消解儀（美國培安公司）；XP504 電子天平（萬分之一，瑞士梅特勒-托利多公司）；Milli-Q Reference 超純水處理系統(tǒng)（美國密理博公司）。

1.2 試藥與試樣

單元素標準溶液：Pb[編號GBW（E）080129，批號21093]、As[編號GBW（E）080117，批號21114]、Cd[編號GBW（E）080119，批號21062]和Hg[編號GBW（E）080124，批號20050635]質(zhì)量濃度均為100 μg·mL-1，Cu[編號GBW（E）08615，批號22083]質(zhì)量濃度為1000 μg·mL-1，均購自于中國計量科學研究院；V（批號20041435）、Co（批號20041435），Ni（批號20041435）、Cr（批 號22D11018）、鍺（Ge，批號為22D10060）、銦（In，批號21DA0173）、鉍（Bi，批號21DC0252）、鈧（Sc，批號19090235）和金（Au，批號21DB0264）質(zhì)量濃度均為100 μg·mL-1，均購自于國家有色金屬及電子材料分析測試中心。65%硝酸（優(yōu)級純，德國默克公司，批號K53085256），水為去離子水。收集的80 批樣品來自10 個生產(chǎn)單位。

2 溶液的制備

2.1 混合對照品貯備液

分別精密量取Pb、Cd、As、Hg、Cu、V、Co、Ni和Cr 單元素標準溶液適量，用2%硝酸溶液稀釋制成每1 mL 分別含Pb、As、V、Co、Cr 和Ni 0.5 μg 以及分別含Cu、Cd、Hg 為5、0.1、0.2 μg 的溶液。

2.2 內(nèi)標溶液

精密量取Au 單元素標準溶液1mL，用2%硝酸溶液稀釋至100mL，制成每1mL 含Au 1μg 的溶液。

2.3 供試品溶液

取男寶膠囊樣品內(nèi)容物約0.3 g，精密稱定，置耐壓耐高溫微波消解罐中，加硝酸5 mL，放置過夜，密閉、消解。消解程序為在0～5 min，由初始溫度升溫到120℃，維持2 min，在7～13 min，由120℃升溫到160℃，維持3 min，在16～20 min，由160℃升溫到190℃，維持20 min。

消解完全后，消解液冷卻至60℃以下，取出消解罐，放冷，將消解液轉(zhuǎn)入50 mL 聚四氟乙烯量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，洗液合并于聚四氟乙烯量瓶中，加入Au 單元素溶液（1 μg·mL-1）200 μL，用水稀釋至刻度，搖勻。

在同樣的分析條件下進行空白試驗，除不加樣品內(nèi)容物外，同法制備空白溶液。

3 方法與結(jié)果[5，6]

3.1 ICP-MS 測定法

射頻功率1550 W；蠕動泵40 r·min-1；冷卻氣流量14 L·min-1；載氣補償氣流速0.8 L·min-1；霧化氣流量0.9 L·min-1；霧化室溫度2.7℃；碰撞氦氣流速4.95 mL·min-1；采樣深度5.00 mm；延遲時間35 s；積分時間5.8 s，掃描次數(shù)10 次。

測定時選取的同位素為51V、52Cr、60Ni、63Cu、75As、114Cd、202Hg和208Pb，其中51V和52Cr以45Sc 作為內(nèi)標，60Ni、63Cu和75As以72Ge 作為內(nèi)標，114Cd以115In作為內(nèi)標，202Hg、208Pb以209Bi 作為內(nèi)標，通過蠕動泵在線加入內(nèi)標溶液，測定時儀器的內(nèi)標管始終插入內(nèi)標溶液中，樣品管按要求放入相應(yīng)的溶液中進行測定，取3 次讀數(shù)的平均值。在儀器的數(shù)據(jù)分析軟件中將內(nèi)標法設(shè)置為在線內(nèi)標實時校正，即數(shù)據(jù)采集點的信號以實時內(nèi)標點的信號進行校正。按儀器數(shù)據(jù)分析軟件的要求，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，各個元素以內(nèi)標校正的信號值（cps）為縱坐標，相應(yīng)的質(zhì)量濃度（ng·mL-1）為橫坐標，得到各元素的標準曲線及供試品溶液中各元素的濃度并計算樣品中待測元素的含量。

3.2 方法驗證

3.2.1 線性關(guān)系考察 分別精密吸取混合對照品貯備液適量，用2%硝酸溶液稀釋制成每1 mL 含Pb、As、V、Co、Cr 和Ni 為0、0.1、1、2.5、10、20、50 ng；含Cu 為0、1、10、25、100、200、500 ng，含Cd 為0、0.02、0.2、0.5、2、4、10 ng，含Hg 為0、0.04、0.4、1、4、8、20 ng 的系列濃度混合對照溶液。按“3.1”項下測定條件，依次將儀器的樣品管插入各個濃度的標準品溶液中進行測定（濃度依次遞增），各元素回歸方程與線性范圍見表1。

表1 9 種元素ICP-MS 測定方法驗證（n=6）

3.2.2 精密度試驗 取線性關(guān)系中第4 個濃度點的對照品溶液，按“3.1”項下試驗條件測定溶液中各元素的濃度。根據(jù)測得的濃度值計算相對標準偏差（RSD）值均小于5%，表明儀器精密度良好（表1）。

買回豆腐，均由舒曼來做。他是學烹飪的，又有多年獨立生活的能力，這個活兒非他莫屬，他也是這方面的行家里手。

3.2.3 重復(fù)性試驗 取樣品約0.3 g（編號H16），精密稱定，按“2.3”項下方法制備供試品溶液6 份并分析，測得各元素的濃度并計算其含量，RSD 值均小于5%，表明本方法重復(fù)性良好（表1）。

3.2.4 回收率試驗 取樣品約0.3 g（編號H17），精密稱定，置聚四氟乙烯消解罐內(nèi)，精密加入混合對照品貯備液1 mL，按“2.3”項下方法平行制備6 份供試品溶液，按“3.1”項下方法測定各元素濃度并計算含量，扣除樣品（編號H17）中元素本底的含量，分別計算各元素的回收率及RSD，詳見表2，結(jié)果表明本試驗準確度良好。

表2 回收試驗結(jié)果（n=6）

3.3 結(jié)果

取不同生產(chǎn)單位的男寶膠囊，按“2.3”項下方法制備供試品溶液，按“3.1”項下條件測定各元素濃度，分別計算樣品中各元素的殘留量，詳見表3。

表3 男寶膠囊中元素殘留量測定結(jié)果（n=2，mg·kg-1）

3.4 測定結(jié)果分析

3.4.1 熱圖直觀分析[7]熱圖現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析，能清晰表現(xiàn)數(shù)據(jù)的疏密、頻數(shù)高低和差異變化。利用Image GP 網(wǎng)頁制圖工具將80 批次男寶膠囊的測定結(jié)果繪制成熱圖（圖1）。各元素的殘留量跟其均值相比，用藍色向紅色表示，顏色越紅，差異程度越大。

圖1 9 種有害元素殘留量熱圖

熱圖結(jié)果表明80 批次樣品中Cr、As、Pb 和Hg 4 種元素的殘留量存在一定的差異性，其中Hg 差異最為顯著，顏色呈階梯式變化。Hg 殘留量的高低對應(yīng)顏色的變化過程大致可分為3 個梯度（殘留量由低到高）：第一梯度（J5 ＜J7 ＜J8 ＜J4 ＜J1 ＜I3 ＜J9 ＜J6 ＜I1 ＜J2 ＜E2 ＜E1 ＜A1 ＜I4 ＜I2 ＜E3 ＜I5 ＜J10 ＜E4 ＜H14 ＜C15 ＜J3 ＜A2 ＜F4 ＜F2 ＜F5 ＜F1 ＜H3 ＜F3 ＜F7 ＜H4 ＜F8 ＜H12 ＜H5 ＜F6 ＜H6 ＜H15 ＜H13 ＜H9 ＜H11 ＜H16 ＜H8 ＜B7 ＜C9 ＜C13 ＜H2 ＜H1 ＜H10 ＜C14 ＜B3 ＜H17 ＜H7 ＜C1 ＜B6 ＜C11 ＜C12 ＜B5 ＜C10 ＜B1 ＜D6 ＜B4 ＜D7）由深藍轉(zhuǎn)逐漸變?yōu)樗{色；第二梯度（C5 ＜D1 ＜D2 ＜D4 ＜D3 ＜D9 ＜C6 ＜D5 ＜B2 ＜C8 ＜C7 ＜E5 ＜D8）由藍色逐漸變?yōu)辄S色；第三梯度（C4 ＜G2 ＜C3 ＜G1 ＜C2）由黃色逐漸變?yōu)榧t色。圖中各元素的顏色差異清晰表現(xiàn)了樣品間殘留量的差異，左邊生產(chǎn)單位聚類分析的情況表明J、H、D這3 個生產(chǎn)單位批次間出現(xiàn)明顯的聚類現(xiàn)象，其他7 個生產(chǎn)單位批次間未出現(xiàn)明顯的聚類現(xiàn)象。

3.4.2 Hg 殘留差異分析 統(tǒng)計工具Minitab 能科學地分析復(fù)雜的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)組，被廣泛應(yīng)用于質(zhì)量控制領(lǐng)域[8]。熱圖可見Hg 殘留量存在顯著的差異性，進一步應(yīng)用Minitab 19 繪制了男寶膠囊Hg 殘留量對于生產(chǎn)單位的多變異源圖（圖2），圖中將生產(chǎn)單位作為因子，Hg 殘留量作為響應(yīng)。

圖2 Hg 殘留量對于生產(chǎn)單位多變異圖

變異圖結(jié)果表明樣品中Hg 殘留量在不同生產(chǎn)單位中存在一定程度的波浪式分布。圖譜表明有8個生產(chǎn)單位Hg 殘留量水平相當，趨于均值，說明生產(chǎn)單位的生產(chǎn)工藝等相對穩(wěn)定；C 生產(chǎn)單位不同批次間Hg 殘留量差異較大，大部分在均值（4.632），有5 批殘留差異較大（分別為9.862、13.336、17.080、17.471、35.412），對這5 批進行溯源，發(fā)現(xiàn)他們批號相近，僅一個月之差，說明是生產(chǎn)單位批次間原料投料把控不嚴，建議生產(chǎn)單位嚴把質(zhì)量關(guān)；G 生產(chǎn)單位Hg殘留量相近且高于均值較多，只有兩個批次，批次太少難以確定異常的原因，但仍建議生產(chǎn)單位重視。

4 重金屬及有害元素殘留風險評估[9]

4.1 計算Pb、Cd、As、Hg、Cu 的最大限量理論值（L）進行風險評估

根據(jù)《中國藥典》2020 年版四部9302 中藥有害殘留物限量制定指導原則中重金屬及有害元素最大限量理論值的規(guī)定，按式（1）計算該制劑中Pb、Cd、As、Hg 及Cu 的最大限量理論值。

式1中，L 為最大限量理論值（mg·kg-1）；A 為每日可接受攝入量（μg·kg-1）；W 為人體質(zhì)量，一般按63 kg 計；M 為每日最大攝入量，本品每次2～3粒，每日2次，每粒0.3 g，每日最大服用量約為1.8 g（0.0018 kg）；AT 為365 天×70 年；EF 為中藥服用頻率每年90 d；ED 為20 年；t 為中藥經(jīng)煎煮或提取后，重金屬元素的轉(zhuǎn)移率100%；10 為安全因子。計算時A 取值：Pb 為1.3 μg·kg-1，As 為3.0 μg·kg-1，Hg 為0.57 μg·kg-1，Cd 為0.83 μg·kg-1，Cu 為50 μg·kg-1。由于WHO 在2010 年將Pb 的暫定每周耐受攝入量（provisional tolerated weekly intake，PTWI）值取消，故將健康指導值A(chǔ) 參照成年人心血管收縮壓基準劑量下限值（benchmark dose lower，BMDL01），為每千克體質(zhì)量1.3μg。計算結(jié)果見表4。

表4 Pb、Cd、As、Hg、Cu 的參考值及男寶膠囊最大限量理論值表

通過實驗發(fā)現(xiàn)，79 批次男寶膠囊樣品中Pb、Cd、As、Hg、Cu 的殘留量均低于最大限量理論值和香港中成藥注冊安全性技術(shù)指引中相關(guān)規(guī)定值；僅1 批次Hg 的殘留量高于最大限量理論值和香港中成藥注冊安全性技術(shù)指引中相關(guān)規(guī)定值。提示該批次樣品存在一定的健康風險，需引起生產(chǎn)單位的重視。

4.2 計算V、Cr、Co、Ni 的最大允許濃度進行風險評估[10]

參考ICH Q3D 按公式2 計算最大允許濃度，PDE（permitted daily exposure）為每日允許暴露量；根據(jù)說明書每次2～3粒，每日2次，每粒0.3 g，每日最大服用量約為1.8 g 計算，結(jié)果詳見表5。

表5 V、Cr、Co、Ni 最大允許濃度

實驗結(jié)果表明80 批次男寶膠囊樣品的V、Cr、Co、Ni 元素殘留量均低于最大允許濃度，從另一方面表明這四種有害元素含量的健康風險相對較低。

5 討論

ICH Q3D 引入控制閾值的概念，通常為藥品中元素雜質(zhì)PDE 的30%。作為元素雜質(zhì)水平顯著性的衡量指標，控制閾值可用于判斷藥品中的元素雜質(zhì)是否需要額外的控制。故課題組以Pb、Cd、As、Hg、Cu 5 種有害元素最大限量理論值的30%作為閾值，對80 批次男寶膠囊樣品的實驗測定結(jié)果進行統(tǒng)計。樣品的Pb、Cd、As 及Cu 元素殘留量均低于閾值，然而有2 個生產(chǎn)單位共5 批次汞殘留量超過了汞元素最大理論值的30%（8.5 mg·kg-1）。分析原因可能是生產(chǎn)單位原材料質(zhì)量控制不穩(wěn)定導致的，建議嚴格控制原料藥中重金屬及有害元素的殘留量。

本研究旨在對男寶膠囊中重金屬及有害元素殘留量進行安全風險評估，為其臨床安全用藥及質(zhì)量控制提供參考。根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果選擇了9 種有害元素，80 批次樣品結(jié)果表明男寶膠囊整體安全風險較低，不同生產(chǎn)單位或同一生產(chǎn)單位不同批次樣品中Cr、As、Pb 和Hg 4 種元素的殘留量存在一定的差異性，同時存在個別批次樣品有害元素殘留高于控制閾值，警示相關(guān)男寶膠囊生產(chǎn)單位必須加強重視，嚴把質(zhì)量關(guān)，進一步降低藥品質(zhì)量安全風險。