電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定炒僵蠶中重金屬及有害元素殘留量

崔業(yè)波 馬曉靜 邵大志 馬 彧

【關(guān)鍵字】炒僵蠶；重金屬；有害元素；電感耦合等離子體質(zhì)譜；微波消解

炒僵蠶是凈僵蠶藥材的加工炮制品，而僵蠶為蠶蛾科昆蟲家蠶4～5齡的幼蟲感染（或人工接種）白僵菌而致死亡的家蠶和真菌干燥復(fù)合體，具有祛風(fēng)解痙，活血通絡(luò)，化痰散結(jié)功效，用于肝風(fēng)夾痰，驚癇抽搐，小兒急驚，破傷風(fēng)，風(fēng)熱頭痛，目赤咽痛，風(fēng)疹瘙癢等[1-4]。炒僵蠶與僵蠶飲片已納入2020年中藥飲片醫(yī)保目錄中，在臨床處方中，其小兒處方量較多，多用于小兒感染性發(fā)熱和小兒驚風(fēng)抽搐等證，每年臨床需求量約為2 000噸，《中華人民共和國(guó)藥典》等收載的中成藥有175個(gè)品種中含有炒僵蠶或僵蠶[5-7]。目前，炒僵蠶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)收載于《中華人民共和國(guó)藥典》2020年版一部中，各省市區(qū)地方中藥炮制規(guī)范也有所收載[8-10]，質(zhì)控指標(biāo)包括性狀、水分、總灰分和酸性灰分，未見重金屬及有害元素項(xiàng)目的檢查。

現(xiàn)階段對(duì)炒僵蠶的研究主要集中于臨床研究、藥理藥效研究、炮制規(guī)范及檢驗(yàn)檢測(cè)方面的研究，基于用藥安全的報(bào)道較少。重金屬及有害元素為外源性有害物質(zhì)之一，目前備受關(guān)注，且重金屬及有害元素超標(biāo)，在中藥檢驗(yàn)中時(shí)有發(fā)生[11-17]，如地龍對(duì)服用者的健康造成危害。近年來(lái)報(bào)道，僵蠶藥材的生產(chǎn)存在摻偽及違規(guī)現(xiàn)象較為普遍[18-20]，如生石灰處理病死的家蠶或硼砂浸泡等，本文作者在完成吉林省中藥飲片炮制規(guī)范項(xiàng)目姜炙僵蠶的前期工作中，發(fā)現(xiàn)多批樣品存在摻偽無(wú)機(jī)鹽的現(xiàn)象，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)多批樣品中鉛超出規(guī)定限量。如誤將超標(biāo)僵蠶藥材加工炮制成炒僵蠶，其存在銅、鉛、鎘、砷為代表的重金屬和汞為代表的有害元素污染的風(fēng)險(xiǎn)，且此類樣品與正品炮制后的性狀一致，較難鑒別，現(xiàn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)規(guī)定，故有必要進(jìn)行重金屬及有害元素考察。本文采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）同時(shí)測(cè)定炒僵蠶中重金屬銅、鉛、鎘、砷和有害元素汞的殘留量，較傳統(tǒng)無(wú)機(jī)分析技術(shù)，具有線性范圍寬，干擾少，較高的分析精準(zhǔn)度等優(yōu)點(diǎn)，為炒僵蠶質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的完善及市場(chǎng)監(jiān)管提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀NexION 350X型（鉑金埃爾默儀器有限公司）；微波消解儀MA093型（MILESTONE）；GenPure Pro UV-TOC超純水機(jī)（賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司）；BP211D電子天平（北京賽多利斯儀器天平有限公司）。所用玻璃器皿均用2%硝酸溶液處理，并用超純水沖洗后使用。

1.2 試劑與藥物

鉛、銅、砷、鎘、汞單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度均為1 000 μg/ml），內(nèi)標(biāo)元素Bi、Ge、In單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度均為1 000 μg/ml），金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度1 000 μg/ml），以上標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。硝酸為優(yōu)級(jí)純，水為去離子水。

10批炒僵蠶分別于藥店采購(gòu)，均來(lái)自河北省、黑龍江省、安徽省和北京市等地區(qū)的飲片生產(chǎn)企業(yè)，并依據(jù)《中華人民共和國(guó)藥典》2020年一部規(guī)定檢驗(yàn)均合格。見表1。

表1 炒僵蠶信息及重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg/kg)

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP-MS條件

射頻功率1 600 w，氬氣流速1.1 L/min，等離子體流速15.0 L/min，輔助氣流速1.0 L/min，泵流速24 r/min，模擬階段電壓為-1 670 V，脈沖階段電壓為1 250 V，偏轉(zhuǎn)裝置電壓-11 V，掃描次數(shù)20次，重復(fù)3次，汞元素采用標(biāo)準(zhǔn)模式，其他元素均采用碰撞模式，停留時(shí)間為50 ms，積分時(shí)間為50 ms。測(cè)試時(shí)選擇元素同位素豐度大的原子量。采用在線內(nèi)標(biāo)法，以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)。

2.2 微波條件

功率1 000 W，4 min加熱至110 ℃，保持3 min，4 min加熱至150 ℃，保持8 min，5 min加熱至175 ℃，保持25 min。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

精密量取各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用2%硝酸稀釋，其中鉛、砷為0.0、1.0、5.0、10、20 ng/ml；鎘為0.0、0.5、2.5、5.0、10.0 ng/ml；銅為0.0、50、100、200、500 ng/ml；汞為0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 ng/ml。取72Ge、115In、209Bi標(biāo)準(zhǔn)溶液，用2%硝酸適當(dāng)稀釋，制成質(zhì)量濃度為20 ng/ml的混合內(nèi)標(biāo)液。再取金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg/ml），用2%硝酸溶液逐步稀釋，制成1.0 μg/ml的溶液。

2.4 樣品溶液的制備

取本品粉碎過(guò)3號(hào)篩，精密稱取0.5 g，置消解管中，加入硝酸8 ml，過(guò)夜處理，按照“2.2”項(xiàng)下條件消解，冷卻，100 ℃趕酸至約1 ml，轉(zhuǎn)移至50 ml量瓶中，加入金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 μg/ml）200 μl，去離子水稀釋至刻度即可。同法制備空白溶液（不加金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液）。

2.5 方法學(xué)

2.5.1 線性關(guān)系考察取“2.3”項(xiàng)下各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照“2.1”項(xiàng)下ICP-MS條件分析，結(jié)果見表2，各元素濃度與相應(yīng)值成良好線性。

表2 5種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程、濃度范圍和檢出限

2.5.2 檢出限同試驗(yàn)條件下，取制備的空白溶液連續(xù)檢測(cè)11次，取各元素相應(yīng)值標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍，帶入線性方程，得出各元素的檢出限。見表2。

2.5.3 精密度試驗(yàn)取“2.3”項(xiàng)下鉛（5 ng/ml）、鎘（2.5 ng/ml）、砷（5 ng/ml）、汞（0.5 ng/ml）、銅（100 ng/ml）標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測(cè)定6次，計(jì)算各元素相應(yīng)值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。結(jié)果鉛、鎘、砷、汞、銅相應(yīng)測(cè)定值的RSD依次為2.1%、1.6%、2.3%、1.5%和2.1%，表明儀器設(shè)備精密度良好。

2.5.4 重復(fù)性試驗(yàn)取同一批炒僵蠶樣品（編號(hào)：7）約0.5 g，精密稱定，共6份，按照“2.4”項(xiàng)下方法處理，同法測(cè)定，計(jì)算供試品中各元素含量及精密度。結(jié)果鉛、鎘、砷、汞、銅各元素平均含量依次為0.224 mg/kg、0.013 mg/kg、0.409 mg/kg、0.021 mg/kg、2.837 mg/kg，測(cè)定值的RSD依次為2.8%、4.6%、2.1%、4.2%、2.2%，顯示方法重復(fù)性良好。

2.5.5 穩(wěn)定性試驗(yàn)取“2.5.4”項(xiàng)下其中一份供試品（編號(hào)：7），分別于0、2、4、8、10、12、24 h進(jìn)樣，同法測(cè)定，計(jì)算供試品中待測(cè)元素的含量及精密度。鉛、鎘、砷、汞、銅含量測(cè)定值的RSD依次為2.2%、4.4%、3.0%、4.2%、2.5%。

2.5.6 準(zhǔn)確度試驗(yàn)精密稱定樣品0.5 g（編號(hào)：7），共6份。按照1∶1比例加入各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照“2.4”項(xiàng)下同法處理，依照“2.1”項(xiàng)下分析測(cè)試，計(jì)算各元素的加樣回收率及精密度。結(jié)果鉛、鎘、砷、汞、銅的平均回收率依次為90.1%、89.9%、91.2%、93.5%、96.4%，RSD依次為5.8%、5.3%、4.5%、2.1%、1.5%。

2.6 炒僵蠶中重金屬及有害元素測(cè)定

分別取各批樣品2份，精密稱取0.5 g，按照“2.4”項(xiàng)下制備供試品溶液，按照“2.1”項(xiàng)下ICP-MS條件測(cè)定鉛、鎘、砷、汞、銅重金屬含量，結(jié)果見表1。10批樣品中鉛、鎘、砷、汞、銅殘留量依次在0.2～6.4 mg/kg、0.01～0.08 mg/kg、0.3～1.1 mg/kg、0.02～0.10 mg/kg、2.4～6.2 mg/kg，其中有一批樣品，鉛殘留量超出常規(guī)限量（5 mg/kg）。

3 討論

3.1 樣品前處理

前期研究發(fā)現(xiàn)僵蠶藥材摻偽情況十分普遍，如利用生石灰處理病死僵蠶，利用劣質(zhì)藥材加工炒僵蠶，其真假難以辨識(shí)，故收集大量炒僵蠶樣品進(jìn)行對(duì)比性研究。為保證準(zhǔn)確性，樣品粉碎后過(guò)3號(hào)篩，低溫保存。樣品置微波消解罐中加硝酸過(guò)夜處理，可以使消解完全，縮短消解時(shí)間，并提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 檢測(cè)方法準(zhǔn)確度驗(yàn)證

本文按照1∶1比例，采用加樣回收率考察鉛、鎘、砷、汞、銅準(zhǔn)確度，為了避免高溫對(duì)砷元素影響，微波消解后，趕酸溫度控制在100 ℃；為提高方法的靈敏度，鉛、鎘、砷和汞采用碰撞模式測(cè)定。

綜上所述，本文采用微波消解法分別對(duì)炒僵蠶樣品處理，通過(guò)ICP-MS法測(cè)定5種重金屬及有害元素的殘留量，快捷高效，操作簡(jiǎn)單，且準(zhǔn)確度良好，為炒僵蠶中重金屬及有害元素的殘留量測(cè)定提供支持。