電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定人參健脾丸中5種重金屬元素

熊江云，馮進儀，呂冠欣

（佛山市順德區(qū)藥品檢驗所，廣東佛山 528300）

人參健脾丸收載于2020年版《中國藥典》[1]，該組方由人參、白術(shù)、茯苓、山藥、陳皮、木香、砂仁、炙黃芪、當歸、酸棗仁、遠志等十一味藥材原粉與煉蜜配制而成，具有健脾益氣、和胃止瀉的功效，用于脾胃虛弱所致的飲食不化、脘悶嘈雜、惡心嘔吐、腹痛便溏、不思飲食、體弱倦怠。作為一種補益類中成藥，人參健脾丸具有療效緩慢而持久、療程較長的特點，其原料藥材的質(zhì)量優(yōu)劣直接影響到制劑的安全與療效[2]，尤其是近年來，重金屬殘留等安全問題引起重視[3-5]，原料藥材一旦被重金屬污染，易在人體內(nèi)產(chǎn)生積蓄性毒性[6]。

中藥制劑常見的重金屬及有害元素的測定方法有原子吸收分光光度法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS法）。目前，《中國藥典》僅對極少數(shù)中成藥的重金屬及有害元素提出限度要求，國內(nèi)外尚未有人參健脾丸中重金屬及有害元素相關(guān)的報道。本研究采用具有檢出限低、靈敏度高、線性動態(tài)范圍寬、譜線簡單和同時測定多種元素含量等優(yōu)點的ICP-MS法進行系統(tǒng)的方法學研究[7-9]，并對市售的11家藥企的人參健脾丸中鉛（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、鎘（Cd）、銅（Cu）5種重金屬及有害元素含量進行測定，計算其每周攝入量，進行初步的風險分析研判，彌補安全性評價的空白，為完善重金屬及有害元素限度范圍、質(zhì)量監(jiān)督及相關(guān)風險評價提供參考。

1 儀器與試藥

iCAP-RQ電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（賽默飛世爾公司）；CEMMARS6微波消解儀（培安有限公司）；ME204萬分之一電子天平（梅特勒公司）；GS-20石墨趕酸器（湖南阿爾特曼公司）。

砷（As）標準溶液[（GSBG62027-90(3302)，批號：19072935）]；鎘（Cd）標準溶液[（GSBG62040-90(4801)，批號：19072935）]；銅（Cu）標準溶液[（GS‐BG62023-90（2902），批號：19010335）]，均購自國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院，質(zhì)量濃度均為1 000μg/mL。鉛（Pb）標準溶液[（GSB 04-1742-2004，批號：18A009-4）]、汞（Hg）標準溶液[（GSB 04-1729-2004，批號：19C034-2）]、鍺（Ge）標準溶液[（GSB 04-1728-2004，批號：181013）]、鉍（Bi）標準溶液[（GSB 04-1719-2004，批號：181007-1）]、銦（In）標準溶液[（GSB 04-1731-2004，批號：181017-1）]、金（Au）標準溶液[（GSB 04-1715-2004，批號：19C003-2）]均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心，質(zhì)量濃度均為1 000μg/mL。調(diào)諧液(iCAPQ/RQ TUNE solution，批號：8710，生產(chǎn)廠家：賽默飛世爾科技，含鋇（Ba）、鉍（Bi）、鈰（Ce）、鈷（Co）、銦（In）、鋰（Li）、鈾（U）等7種元素，濃度均為1.0μg/L），綠茶成分分析標準物質(zhì)（GSB-30，批號：96704）購自地球物理地球化學勘查研究所；硝酸為色譜純（Merck公司）；實驗用水為超純水。

11批人參健脾丸，其中8批為大蜜丸，3批為水蜜丸，產(chǎn)地覆蓋全國多個省份，具體信息見表1。

表1 人參健脾丸樣品信息Table 1 Sample information of Renshenjianpipills

2 方法與結(jié)果

2.1 儀器參數(shù)

等離子體功率1 550 W；等離子體氣體、輔助氣體、霧化器、碰撞氣體流量分別為14、0.8、1.1、4.7 L/min；檢測前使用調(diào)諧液，調(diào)諧ICP-MS各項指標，使達到測試要求，采集模式為KED模式，重復測定3次，測定時選取的同位素為63Cu、75As、114Cd、202Hg、208Pb，其中63Cu、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。

2.2 溶液的制備

2.2.1 對照品溶液的制備 精密量取Pb、As、Hg、Cd、Cu的元素標準溶液適量，用0.5 mol/L硝酸溶液稀釋成每1 mL含Pb、As元素為2、5、10、20、40 ng，Cu元素為20、50、100、200、400 ng，Hg、Cd元素為0.3、0.75、1.5、3、6 ng的混合標準系列溶液。

2.2.2 內(nèi)標溶液的制備 精密量取Ge、In、Bi元素標準溶液適量，用0.5 mol/L硝酸溶液稀釋成每1 mL中含有Ge元素200 ng、In元素20 ng、Bi元素5 ng的內(nèi)標混合溶液。

2.2.3 供試品溶液的制備 取供試品，剪碎，取約0.25 g，精密稱定，置于微波消解罐中，加入硝酸5 mL，將消解罐晃動幾次，使樣品充分浸沒，靜置過夜，充分作用。放入石墨趕酸儀中，100℃加熱30 min后取下，冷卻。把裝有樣品的消解罐擰上罐蓋，放入微波消解儀中，按照表2消解程序進行消解。

表2 微波消解程序Table 2 Microwave digestion procedure

消解完全后，取出冷卻，開罐，用水洗滌2～3次消解罐的蓋子和塞子，將洗滌液倒入消解罐中，將消解罐置于石墨趕酸儀中120℃將硝酸揮發(fā)至1～2 mL時，將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，在容量瓶中添加50μL金標準液（1μg/mL）以消除測定Hg元素時產(chǎn)生的記憶效應(yīng)，用水多次洗滌消解罐，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，用水定容至刻度，混勻，備用。

2.3 線性及線性范圍

取“2.2.1 ”項的對照溶液，照“2.1”項方法測定5種元素，混合標準系列溶液濃度為橫坐標，以各元素響應(yīng)值與相應(yīng)內(nèi)標計數(shù)值的比值為縱坐標，繪制5種元素標準曲線，回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表3?？梢姡?種元素在各自線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.4 檢出限和定量限

按“2.2.3 ”樣品處理平行制備試劑空白溶液，吸取0.5 mol/L硝酸空白溶液，記錄20次檢測響應(yīng)值，計算標準偏差，檢出限為3倍空白的標準偏差相標準曲線的斜率，定量下限為10倍空白的標準偏差除以標準曲線的斜率，檢出限和定量限結(jié)果見表3。

表3 5種元素回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限Table 3 Regression equation,correlation coefficient,detection limit and quantitative limit of five elements

2.5 精密度試驗

取Pb、As、Hg、Cd、Cu質(zhì)量濃度分別為2、2、0.3、0.3、20 ng/mL的混合標準溶液，重復測定6次，記錄測定值，結(jié)果Pb、As、Hg、Cd、Cu測量值的RSD分別為1.6%、2.0%、0.6%、2.8%、1.8%（n=6），表明儀器精密度較好，符合分析方法的要求。

2.6 重復性試驗

取同一批樣品，精密稱定0.25 g，按“2.2.3 ”項方法處理，記錄測定值，結(jié)果Pb、As、Hg、Cd、Cu測量值的RSD分別為1.5%、3.2%、3.7%、2.8%、1.6%（n=6），表明方法重復性較好。

2.7 加樣回收率試驗

取同一批樣品，分別加入5種元素的標準溶液適量，制備加標回收樣品溶液各6份，按“2.2.1 ”項方法制備，按“2.1”項方法測定，結(jié)果見表4?？梢?，Pb、As、Hg、Cd、Cu 5種元素的平均加樣回收率為97.69%～114.51%，RSD分別為3.0%、1.9%、3.6%、3.4%、3.6%（n=6），表明方法準確性較好。

表4 加樣回收率試驗結(jié)果Table 4 Results of recovery（n=6）

2.8 隨行質(zhì)控綠茶測定

按《中國藥品檢驗標準操作規(guī)范》[10]規(guī)定，為確保測定結(jié)果的可靠，可使用楊樹葉或茶樹葉作為隨行質(zhì)控。由于質(zhì)控物質(zhì)綠茶所含Hg元素含量低于定量限，因此，取綠茶0.25 g，加入質(zhì)量濃度為0.1μg/mL的Hg標準溶液0.5 mL，按“2.2.3 ”項方法制備綠茶質(zhì)控溶液，按“2.1”項方法測定，Pb、As、Hg、Cd、Cu的 回 收 率 分 別 為107.3%、100.8%、108.2%、107.8%、91.6%，符合測定值應(yīng)在80.0%～120.0%的范圍要求，表明方法可靠性較好。

2.9 樣品測定

取11批樣品，分別按“2.2.3 ”項方法制備供試品溶液，按“2.1”項方法測定結(jié)果見表5?？梢?，不同藥企生產(chǎn)的人參健脾丸中5種重金屬及有害元素含量均有不同，參照2020年版《中國藥典》部分中藥飲片及我國《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準》的重金屬及有害元素標準：Cu≤20.0 mg/kg、As≤2.0 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、Pb≤5.0 mg/kg、Cd≤0.3 mg/kg，按照上述標準，7號樣品、10號樣品中Hg元素超過限制，其中10號樣品Hg元素含量接近限值的3.5倍。

表5 11批樣品檢測結(jié)果Table 5 The results of 11 batches of samples w/(mg·kg?1)

《中國藥典》中人參健脾丸的用法及用量為水蜜丸一次8 g，大蜜丸一次2丸，一日2次。按《中國藥典》用法及用量，成人平均體重按60 kg計算11批樣品中5種重金屬元素的周攝入量，結(jié)果見表6，與食品添加劑聯(lián)合專家委員會（JECFA）提出的每人每周耐受攝入值（PTWI值，Pb 0.025 mg/kg；Cd 0.007 mg/kg；As 0.015 mg/kg；Hg 1.6μg/kg；Cu 0.5 mg/kg）[11]比較，結(jié)果顯示11批樣品均未超過PTWI值，但10號樣品Hg元素結(jié)果已經(jīng)接近Hg的PTWI值，該品種已被列入醫(yī)保目錄，使用范圍廣，且服用療效較長[12]，患者多屬于自身免疫力不足，抗病能力弱，脾胃消化功能虛弱，代謝功能較差，長期服用可能使該元素在體內(nèi)積蓄，存在一定的安全隱患[13]。

表6 11批樣品中5種重金屬元素的周攝入量Table 6 Weekly intakeof five heavy metals in 11 batches of samples w/（mg·kg?1）

3 討論

人參健脾丸中有機成分較多，選擇硝酸、雙氧水的不同組合進行消解試驗，發(fā)現(xiàn)使用5 mL硝酸銨“2.2.1 ”項方法制備樣品，即可達到消解完全的目的，且加標回收試驗結(jié)果良好，采用分步消解程序能夠溫和有效地使樣品受熱均勻，達到使樣品消解完全的目的。

本研究發(fā)現(xiàn)2批次的人參健脾丸中Hg元素超出了行業(yè)標準的限度，長期服用有重金屬積蓄中毒的風險，人參健脾丸為生粉入藥，其中藥材原料的質(zhì)量與藥品質(zhì)量密切相關(guān)，中藥材重金屬污染與產(chǎn)地、品種、生長環(huán)境等因素息息相關(guān)。新版藥典頒布之前，人參健脾丸十一種原料藥材均無重金屬及有害元素的控制要求，故應(yīng)當進一步擴大中藥材重金屬及有害元素的控制品種范圍。中成藥組分復雜，工藝繁瑣，為防止制備過程及原輔料帶來的重金屬污染，也應(yīng)當加強對中成藥重金屬及有害元素的控制與研究。

本研究以ICP-MS法測定人參健脾丸中Cu、As、Cd、Hg、Pb的含量，該方法簡便、準確、靈敏度高、專屬性強，對規(guī)范該藥品成分和提高該藥安全性具有重要作用。另外，在后續(xù)研究中，筆者還會測定該中成藥其他重金屬元素含量，更加全面的對人參健脾丸重金屬及有害元素風險進行評估。