仿生提取—電感耦合等離子體—質譜法測定柏子養心片中可溶性重金屬

蔣秋桃 曾麗 馬杰 彭玲娜 李文莉??丁野 李潔

摘要 國家食品藥品監督管理總局的2014年國家藥品抽驗計劃將柏子養心片定為抽驗品種，本實驗利用人工胃液仿生提取樣品可溶性重金屬，通過微波消解技術對提取液進行消解處理，建立了仿生提取ICPMS法測定18批柏子養心片中Co， Cr， Cu， Ba， Cd， Mn， Ni， Pb， Hg， Sr， Zn 11種可溶性重金屬的含量的分析方法。本方法各元素標準系列線性回歸方程的相關系數為0.9989～1.0000，檢出限為0.19～5.6 μg/L，方法的重復性RSD值均小于6.2%，精密度的RSD值均小于5.6%，加標回收率在87.7%～101.9%之間，滿足檢測要求。參照《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》規定的重金屬限量標準，18批樣品中Pb， Cd， Cu均未超過標準，Hg含量平均值為7.68 mg/kg，超過標準值。仿生提取ICPMS法的建立為柏子養心片的安全性研究提供參考依據。

關鍵詞 柏子養心片； 朱砂； 仿生提取； 電感耦合等離子體質譜法

1引言

中藥作為中華民族傳統文化的瑰寶，是我國具有國際競爭優勢的產業之一 [1 ]。重金屬問題已成為影響中藥出口和阻礙中醫藥行業發展的主要問題，因此準確檢測和限定重金屬的量是保障人民用藥安全，促進中藥走向國際化的關鍵 [2～5 ]。中藥中重金屬主要來自于藥材的生長環境，如土壤、大氣、水、化肥等；或與藥材本身特性相關，如對重金屬的自主吸收和富集功能。此外，儲存環境、加工炮制等因素也可能導致中藥的重金屬污染。

國家食品藥品監督管理總局的2014年國家藥品抽驗計劃將柏子養心片定為抽驗品種。柏子養心片是《中國藥典》2010版收載的品種，由柏子仁、朱砂、川芎等13 味中藥材配伍而成 [6 ]，產品劑型有薄膜衣片和糖衣片兩種。對于柏子養心片中的朱砂毒理藥理尚未明確，朱砂的主成分為硫化汞（HgS），按國家藥品標準規定，每片柏子養心片含朱砂以HgS計，應為30.0～38.0 mg。HgS為難溶物質，簡單地以總汞量來評價顯然不能準確反映其中重金屬含量。基于此，本實驗重點考察分析柏子養心片中可溶性汞，同時也對柏子養心片中其它可溶性重金屬進行分析。利用人工胃液模擬柏子養心片在人體內的吸收情況，提取藥物利用過程中的可溶性重金屬進行評價，即：采用胃液模擬仿生提取法提取，利用微波消解法對提取液進行消解，再通過電感耦合等離子體質譜法（ICPMS法）檢測柏子養心片中可溶性重金屬含量 [7～9 ]。ICPMS法近年來在醫學、藥學、環境、化學和食品科學等分析領域的微量、痕量元素測定中被廣泛應用 [10～17 ]。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

7700 ICPMS電感耦合等離子體質譜儀（美國安捷倫科技公司），KS 4000i 恒溫培養搖床（德國IKA公司），AE200 電子分析天平（德國梅特勒托利多公司），MARS 6 CLASSIC 微波消解儀（美國培安科技公司），X3離心機（美國熱電公司），MilliQ超純水儀（美國Millipore公司）。

HCl（優級純），HNO3（MOS級），實驗用水均為MilliQ超純水（18.2 MΩ·cm）。ICPMS儀使用的5% HNO3及清洗用的水均來自安捷倫科技公司。

10 mg/L混合元素標準溶液（Ag， Al， As， Ba， Be， Ca， Cd， Co， Cr， Cs， Cu， Fe， Ga， K， Li， Mg， Mn， Na， Ni， Pb， Rb， Se， Sr， Tl， U， V和Zn，lot No.884YPY2）、10 mg/L汞單元素標準溶液（安捷倫科技公司）、100 mg/L內標元素標準溶液（Bi， Ge， In， 6Li， Lu， Rh， Se， Tb）和1.0 μg/L質譜調諧液（Ce， Co， Li， Mg， Tl， Y）均購自安捷倫科技公司。胃蛋白酶（酶活力1∶3000上海藍季科技發展有限公司）。人工胃液：按照《中國藥典》2010 版二部附錄85要求配制人工胃液。即：取稀HCl 16.4 mL，加水800 mL與胃蛋白酶10 g，搖勻后，加水稀釋成1000 mL，即得。

取混合元素標準溶液和汞單元素標準溶液適量，用2% HNO3逐級稀釋成各種濃度的混合標準溶液，濃度為：0， 5.0， 10， 25， 50， 100和200 μg/L，搖勻，待測。

采集柏子養心片糖衣片18批，分別編號1～18，樣品覆蓋吉林等9個省（區、市），柏子養心片糖衣片的現行質標準為《中國藥典》2010版一部。

2.2儀器工作條件

ICPMS儀器優化條件為： 冷卻氣流量， 15 L/min； 輔助氣流量， 0.8 L/min； 載氣流量， 0.8 L/min； 補償氣流量， 0.8 L/min； 功率， 1250 W； 數據采集模式， 跳峰； 掃描次數， 3次。

2.3實驗步驟

采用模擬人體消化藥物的參數條件。即：取柏子養心片0.3 g左右，準確稱定，放入50 mL離心管中，加50 mL人工胃液，在恒溫振蕩器中（37℃，250 r/min）振蕩，4 h后，5000 r/min離心分離5 min。取上清液，過0.45 μm 水溶性濾膜。取4 mL過濾后的胃液，置聚四氟乙烯消解罐中，加入3 mL HNO3消解液，按表1所示程序進行微波消解，消解完畢后，設置趕酸儀的溫度為120℃，趕酸2～3 h，至溶液體積剩余2～3 mL。用超純水定容至20 mL， 待測。同時制備空白樣品。按照ICPMS儀器優化條件進

3結果與討論

3.1提取液的處理方法考察

取3批柏子養心片進行胃液仿生提取4 h，平行3組。提取液離心分離后取上清液。經0.45 μm水溶性濾膜過濾，直接用ICPMS檢測，會出現等離子猝滅現象。為避免猝滅現象發生，實驗采用微波消解技術對胃液模擬后的提取液進行消解處理。對胃液模擬提取液采用直接微波消解及添加適量HNO3的提取液消解兩種模式。從消解后的澄清度表觀分析，添加HNO3的消解液透明程度明顯優于未添加HNO3的消解液。

3.2方法學考察

考察了加入2， 3和4 mL HNO3的影響。加入2 mL HNO3，組重金屬含量波動較大；加入3或4 mL，HNO3組重金屬含量基本無變化，本實驗選擇加入3 mL HNO3處理胃液提取液。采用表1所示的微波消解程序進行消解。

考慮該儀器ICPMS的記憶效應，混合標準溶液濃度并未高于200 μg /L，因而將線性考察范圍確定為檢出限值～200 μg/L之間。依次將已經配制好的各個濃度的混合標準品溶液以每個濃度測得的3次讀數的平均值為縱坐標，相應元素標準溶液濃度（μg/L）為橫坐標，作標準曲線，確定其相關系數及線性范圍，各元素的標準曲線關系式及相關系數等見表2。

利用仿生提取法制備11個空白試劑，按與樣品測定完全相同的實驗條件同時測定，計算11次測定結果的標準偏差，取其結果的3倍標準偏差所對應的濃度值為每種元素的檢出限，檢出限結果見表2。

取編號為“4”的混合標準溶液，連續進樣6次，測定，所得各金屬元素的相對標準偏差（RSD）分別見表2。準確稱取樣品0.4 g，按照樣品處理的方法平行制備6份樣品，按上述儀器條件進行測定，計算6次測定的各金屬的平均含量和RSD分別見表2。

稱取樣品0.2 g，加入適量混合標準溶液，按照仿生提取法對樣品進行加標回收實驗，平行測定6次。結果見表2。

將混合標準溶液加入汞單元素標準溶液，共有28種元素進行方法學考察，有11種元素通過方法學考察，結果見表2。

從表2可知，線性相關系數為0.9989～1.0000，檢出限在0.19～8.8 μg/L之間，滿足檢測要求。本方法重復性RSD值均小于6.2%，精密度的RSD值均小于5.6%，加標回收率在87.7%～101.9%之間。結果表明，本方法能夠滿足柏子養心片中11種元素檢測的要求。

3.3樣品分析

根據實驗優化條件下的仿生提取微波消解技術對柏子養心片進行前處理，利用ICPMS儀器優化工作條件對樣品進行測定，柏子養心片中通過方法學考察的11種元素檢測結果見表3。

參照中華人民共和國對外貿易經濟合作部《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》 [18 ]規定重金屬限量標準：Pb≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Cu≤20.0 mg/kg，Hg≤ 0.2 mg/kg。根據表3結果，經過4 h的胃液模擬仿生提取，18個樣品的胃液模擬后的結果顯示，Pb， Cd， Cu含量均低于限量標準。Hg含量均高于標準限量值，18批樣品的平均值為7.68 mg/kg，其中17號樣品含量最高達22.5 mg/kg。可溶性汞含量超標。柏子養心片為含礦物朱砂的中成藥，盡管朱砂在中成藥的藥理作用機制不明確，眾所周知，高濃度汞含量對人類具有一定的毒性。因此，含朱砂中成藥應嚴格規范。研究表明，汞的毒性還與其形態密切相關 [19～21 ]。 所以，對柏子養心片中可溶性重金屬含量分析有助于其質量分析研究。

4結 論

通過建立的仿生提取微波消解ICPM法對柏子養心片中主要可溶性重金屬進行檢測，利用人工胃液模擬柏子養心片在人體內的消化分解，通過仿生提取的可溶性重金屬檢測更能在一定程度上反應柏子養心片中重金屬真實作用情況的含量大小。

應對柏子養心片中汞的形態進一步進行分析和確定，合理科學地評價柏子養心片中汞的毒性和藥效作用。對抽檢柏子養心片的可溶性重金屬含量檢測，在一定程度上反饋抽檢廠家的柏子養心片的整體水平，并為柏子養心片的炮制加工等工藝提供技術參考，為該藥品的質量監控提供數據參考。

References

1ZHAO LianHua， YANG YinHui， HU YiChen， YANG ShiHai， JIN HongYu， WEI JianHe， YANG MeiHua. China Tradit Herb Drugs， 2014， 459： 1199-1206

趙連華， 楊銀慧， 胡一晨， 楊世海， 金紅宇， 魏建和， 楊美華. 中草藥， 2014， 45（9）： 1199-1206

2Efferth T， Kaina B. Curr. Drug Metab.， 2011， 12（10）： 989-996

3SUN Yan， ZHAO YuQing. China Tradit. Herb. Drugs， 2011， 42（11）： 2351-2359

孫 艷， 趙余慶. 中草藥， 2011， 42（11）： 2351-2359

4WU XiaoBo， XUE Jian. Jiangsu J. Tradit. Chi. Med.， 2010， 42（6）： 77-79

吳曉波， 薛 健. 江蘇中醫藥， 2010， 42（6）： 77-79

5WANG GuiHua， ZHANG Yao， YANG Yi， CHEN YuHong. Spectroscopy and Spectral Analysis， 2011， 31（3）： 820-822

王桂花， 張 瑤， 楊 屹， 陳玉紅. 光譜學與光譜分析， 2011， 31（3）： 820-822

6Chinese Pharmacopoeia， 2015 Edition. Part Ⅰ， 2015： 1164

中國藥典2015年版. 一部. 2015： 1164

7CHEN QiuSheng， CHENG Yi， MENG ZhaoFang， ZHANG Qiang， LIU YeTong， ZHANG Xi. Chin. J. Pharm Anal.， 2012， 32（6）： 1036-1039，1047

陳秋生， 程 奕， 孟兆芳， 張 強， 劉燁潼， 張 璽. 藥物分析雜志， 2012， 32（6）： 1036-1039，1047

8MA YueGuang， LI Jin， LIU Xin， MI JiaQi. J. Chi. Med.， 2014， 32（3）： 647-649

馬月光， 李 進， 劉 鑫， 宓嘉琪. 中華中醫藥學刊， 2014， 32（3）： 647-649

9JIN PengFei， LIANG XiaoLi， XIA LuFeng， GUANG YongMei， HU Xin， ZOU Ding. Chin. J. Pharm. Anal.， 2014， 34（6）： 985-991

金鵬飛， 梁曉麗， 夏路風，鄺詠梅， 胡 欣， 鄒 定. 藥物分析雜志， 2014， 34（6）： 985-991

10Khan N， Jeong I S， Hwang I M， Kim J S， Choi S H， Nho E Y， Choi J Y， Kwak B M， Ahn J H， Yoon T， Kim K S. Food Chem.， 2013， 141（6）： 3566-3570

11LIANG ShuXuan， WANG Xin， WU Hong，SUN HanWen. Spectroscopy and Spectral Analysis， 2012， 32（3）： 809-812

梁淑軒， 王 欣， 吳 虹， 孫漢文. 光譜學與光譜分析， 2012， 32（3）： 809-812

12Malassa H， AlRimawi F， AlKhatib M， AlQutob M. Environ. Monit. Assess.， 2014， 186（10）： 6985-6992

13LIU YouGang， WU JianWei， WEI Wang， XU Rong. J. Nat. Med.， 2013， 67（6）： 887-893

14RUI YuKui， GUO Jing， HUANG KunLun， JIN YinHua， LUO YunBo. Spectroscopy and Spectral Analysis， 2007， 27（4）： 796-798

芮玉奎， 郭 晶， 黃昆侖， 金銀花， 羅云波. 光譜學與光譜分析， 2007， 27（4）： 796798

15HUANG QingQing， LIU Xing， ZHANG Qian， QIAO YuHui， Su DeChun， JIANG RongFeng， RUI YuKui，LI HuaFen. Spectroscopy and Spectral Analysis， 2014， 34（5）： 403-406

黃青青， 劉 星， 張 倩， 喬玉輝， 蘇德純， 江榮風， 芮玉奎， 李花粉. 光譜學與光譜分析， 2014， 34（5）： 403-406

16GUO PengRan， PAN JiaChuan， LEI YongQian， ZHOU QiaoLi， YAN Dong. Chinese J. Anal. Chem.， 2015， 43（5）： 748-753

郭鵬然， 潘佳釧， 雷永乾， 周巧麗， 嚴 冬. 分析化學， 2015， 43（5）： 748-753

17JIANG QiuTao， ZENG Li， DING Ye， MA Jie， SUN Hui， LI Jie， LI WenLi. Chin. Pharm. Aff.， 2014， 28（11）： 1247-1251

蔣秋桃， 曾 麗， 丁 野， 馬 杰， 孫 輝， 李 潔， 李文莉. 中國藥事， 2014， 28（11）： 1247-1251

18Foreign Trade and Economic Cooperation of the People′s Republic of China Industry Standard"Green Trade Standards of Importing Medicinal Plants and the Preparations. Research & Information on Traditional Chinese Medicine， 2001， 3（8）： 9-10

中華人民共和國外經貿行業標準——藥用植物及制劑進出口綠色行業標準. 中藥研究與信息， 2001， 3（8）： 9-10

19Franko A， Budihna M V， DodicFikfak M. Annals Occupa. Hygiene， 2005， 49（6）： 521-527

20Carocci A， Rovito N， Sinicropi M S， Genchi G. Rev. Environ. Contam. Toxic.， 2014， 229： 1-18

21Kobal A B， Horvat M， Prezelj M， Briski A S， Krsnik M， Dizdarevic T， Mazej D， Falnoga I， Stibilj V， Arneric N， Kobal D， Osredkar J. J. Trace Ele. Med. Bio. （GMS）， 2004， 17（4）： 261-274