麥冬中金屬及有害元素與農藥殘留測定研究*

蘇 建，劉永利

（河北省藥品醫療器械檢驗研究院中藥檢驗室·國家藥品監督管理局中藥材質量監測評價重點實驗室，河北 石家莊 052000）

麥冬為百合科植物麥冬 Ophiopogon japonicus（Thunb.）Ker－Gawl. 的干燥塊根，具有養陰生津、潤肺清心功效[1]，分布于中國、日本、越南、印度等地。作為常用大宗類藥材，麥冬的質量越發受到關注，其安全性不僅與藥物療效密切聯系，更與患者生命安全息息相關。影響中藥安全性的外源性污染物主要是金屬及有害元素與農藥殘留，前者會引起不同的中毒現象，后者的蓄積會引起心腦血管疾病、肝病等。本研究中通過參考金屬及有害元素的測定方法[2－8]和農藥殘留的測定方法[9－14]，采用電感耦合等離子體－質譜（ICP－MS）法測定麥冬藥材中的金屬及有害元素，采用氣相色譜串聯質譜（GCMS／MS）法檢測篩查麥冬藥材中的30 種禁用農藥，為藥材的安全利用和質量控制提供依據。現報道如下。

1 金屬及有害元素測定

1.1 儀器與試藥

儀器：Agilent 7700X 型電感耦合等離子體質譜儀（美國Agilent 公司）；MAXs5 型微波消解儀（美國CEM公司）；Milli－Q Integral 10 System 型超純水儀（美國Millipore 公司）。

試藥：金屬元素標準溶液及綠茶標準物質（相關信息見表1）；硝酸（優級純，德國Merck 公司，純度為65%）；n－丙基乙二胺（PSA），C18柱，硅膠，石墨化炭黑，均為安捷倫公司提供并預填裝；12 批麥冬藥材來自安國藥材市場和產地收集，經河北省藥品醫療器械檢驗研究室段吉平主任藥師均為正品；水為超純水。

表1 各金屬及有害元素與標準物質來源表Tab.1 Sources of metals elements，harmful elements and reference materials

1.2 方法與結果

1.2.1 試驗條件

射頻功率：1 300 W；氬氣流速：15.0 L／min；輔助氣流速：0.10 L／min；霧化氣流速：0.9 L／min；采樣深度：7.0 mm；采樣錐孔徑：1.0 mm；霧室溫度：2 ℃。

1.2.2 溶液制備

標準溶液：分別取鈧（Sc）、鎳（Ni）、鋅（Zn）、砷（As）、硒（Se）、鍶（Sr）、鎘（Cd）、錫（Sn）、碲（Te）、鋇（Ba）、鉛（Pb）元素的單元素標準溶液適量，分別置50 mL 容量瓶中，用2% 硝酸溶液定容，制成各元素質量濃度均為1 μg／mL 的單一標準貯備液。精密取上述單一標準貯備液0，50，250，500，1 000，2 000 μL，分別置50 mL容量瓶中，用2%硝酸溶液定容，即得11 種元素的質量濃度分別為0，1，5，10，20，40 ng／mL 的系列單一標準溶液。分別取硼（B）、鋁（Al）、鐵（Fe）、銅（Cu）單元素標準溶液各適量，置50 mL 容量瓶中，用2%硝酸溶液定容，制成各元素質量濃度均為10 μg ／ mL 的單一標準貯備液；精密量取上述單一標準貯備液0，50，250，500，1 000 μL，分別置50 mL 容量瓶中，用2%硝酸溶液定容，即得4 種元素的質量濃度分別為0，10，50，100，200 ng／mL 的系列單一標準溶液。取汞（Hg）單元素標準溶液適量，置50 mL 容量瓶中，用2%硝酸溶液定容，制成汞質量濃度為1 μg ／ mL 的標準貯備液；量取貯備液0，20，100，200，400 μL，分別置50 mL 容量瓶中，用2%硝酸溶液定容，即得Hg 質量濃度分別為0，0.4，2，4，8 ng／mL 的系列標準溶液。

供試品溶液：取麥冬藥材約0.5 g，精密稱定，置50 mL 消解罐中，加入硝酸6 mL，室溫預消解30 min，置微波消解儀內，按一定消解程序消解。消解完畢后，使消解罐自然冷卻至室溫，將消解液轉移至50 mL 容量瓶中，用水清洗消解罐3 次，將清洗液合并于容量瓶中，用水定容，搖勻，即得。

空白溶液：按供試品溶液制備方法，不稱取樣品，同法制備。

內標溶液：取銦（In）標準溶液適量，置50 mL 容量瓶中，用水定容，制成In 質量濃度為1 μg／mL，即得。

1.2.3 方法學考察

線性關系考察：分別精密量取1.2.2 項下系列單一標準溶液，按1.2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄峰面積。以儀器信號強度（X）為橫坐標、峰面積（Y）為縱坐標進行線性回歸，回歸方程與線性范圍見表2。

重復性試驗：精密稱取藥材樣品適量，每份0.5 g，共9 份，按1.2.2 項下方法制備供試品溶液，再按1.2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄儀器信號強度，并計算含量。詳見表2。

加樣回收試驗：取已知含量藥材樣品適量，每份0.5 g，共9 份，分別加入低、中、高質量濃度的單一對照品溶液，按1.2.2 項下方法制備供試品溶液，再按1.2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄峰面積，并計算回收率。結果見表2。

表2 16 種金屬及有害元素含量測定方法學考察結果Tab.2 Results of methodological investigation of 16 metal elements and harmful elements

方法準確度試驗：采用綠茶標準物質作為參考，按1.2.2 項下方法制備供試品溶液，按1.2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄峰面積，并計算回收率。結果見表3。

表3 標準物質測定結果（mg／kg，n ＝2）Tab.3 Determination results of reference materials（mg／kg，n ＝2）

1.2.4 樣品中金屬及有害元素含量測定

取藥材樣品適量，分別按1.2.2 項下方法制備供試品溶液，再按1.2.1 項下試驗條件平行進樣測定3 次，記錄峰面積，并計算樣品含量。結果12 批藥材樣品中鋁含量較高(41.98 ～423.74 mg／kg)，鐵含量為67.76 ～321.73 mg／kg。詳見表4。

表4 樣品中金屬及有害元素測定結果（mg／kg，n ＝2）Tab.4 Determination results of metal elements and harmful elements in the samples（mg／kg，n ＝2）

2 30 種禁限用農藥殘留測定

2.1 儀器與試藥

儀器：GC ／ MS－TQ8040 型氣相色譜－三重四極桿串聯質譜儀（日本Shimadzu 公司）；AE240 型電子天 平（瑞 士Mettler－Toledo 公 司，精 度 為0.1 mg）；Milli－Q Integral 10 System 型超純水儀（美國Millipore公司）。

試藥：30 種農藥對照品（農業部環境保護科研檢測所，批號為2016－10－10）。

2.2 方法與結果

2.2.1 試驗條件

色譜條件：色譜柱為HP－5MS 毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度為240 ℃；進樣方式為不分流；載氣為高純度氦氣，恒壓模式；流速為1.3 mL／min；進樣量為1 μL；程序升溫(初始溫度為70 ℃，保持2 min），以25 ℃／ min 的速率升 至150 ℃，以3 ℃／ min 的速率升至200 ℃，以8 ℃／min 的速率升至280 ℃，保持10 min）；傳輸接口溫度為280 ℃。

質譜條件：離子源為電子轟擊源（EI 源）；監測模式為多反應監測模式（MRM）；離子源溫度為230 ℃；質譜傳輸接口溫度為280 ℃；碰撞氣體為氬氣；溶劑延遲時間為1.5 min。30 種農藥組分監測離子及電壓見表5。

表5 30 種農藥組分離子及電壓監測結果Tab.5 Monitoring of ions and voltages of 30 pesticide components

2.2.2 溶液制備

分別取30 種農藥對照品適量，加乙腈制成質量濃度為5 ～50 μg／mL 的單一對照品溶液，置－18 ℃冰箱中保存。取空白藥材樣品，按供試品溶液制備方法制備空白基質溶液。取藥材樣品粉末2 g，精密稱定，加1%乙酸15 mL，浸泡30 min，勻漿，加乙腈15 mL，渦旋，充分混勻，加入無水硫酸鎂與無水乙酸鈉的混合粉末（4 ∶1，m／ m）7.5 g，渦旋，充分混勻，再置振蕩器上劇烈振搖（350 次／分）3 min，于冰浴中冷卻10 min，4 000 r／min離心5 min；取上清液9 mL，置已預先裝有凈化材料的分散固相萃取凈化管[無水硫酸鎂900 mg，N－丙基乙二胺（PSA）300 mg，C18300 mg，硅膠300 mg，石墨化炭黑90 mg]中，渦旋，充分混勻，再置振蕩器上劇烈振搖（350 次／分）5 min，4 000 r／min 離心5 min，精密吸取上清液5 mL，氮氣吹至0.4 mL，乙腈定容至1 mL，混勻，即得供試品溶液。

2.2.3 方法學考察

線性關系考察：分別精密量取2.2.2 項下單一對照品溶液各適量，制成系列混合對照品溶液，按2.2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄峰面積。以各農藥質量濃度（X，μg／mL）為橫坐標、峰面積（Y）為縱坐標進行線性回歸，其回歸方程與線性關系見表6。

檢測限考察：取2.2.2 項下空白基質溶液適量，按2.2.1 項下試驗條件重復進樣測定11 次，記錄儀器響應值，并計算其標準偏差，以3 倍標準偏差對應的各待測元素質量濃度作為檢測限。結果見表6。

加樣回收試驗：取空白基質藥材樣品適量，每份2 g，共9 份，分別加入低、中、高質量濃度的單一對照品溶液，按2.2.2 項下方法制備供試品溶液，再按2.2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄峰面積，并計算回收率。結果見表6。

表6 30 種農藥回歸方程及線性范圍與回收率Tab.6 Regression equation linear range and recovery of 30 pesticides

精密度試驗：采用加樣回收試驗中9 份樣品計算，結果的RSD 均小于6.22%（n ＝9），表明儀器精密度良好。

2.2.4 樣品中農藥殘留量測定

取12 批藥材樣品各適量，分別按2.2.2 項下方法制備供試品溶液，再按2.2.1 項下試驗條件進樣測定，平行測定3 次，記錄峰面積，并計算樣品含量。結果12批藥材樣品均未檢出農藥殘留，可初步認為麥冬農藥殘留安全風險較低。

3 討論

金屬及有害元素測定方法主要有原子吸收分光光度法、原子熒光法、電感耦合等離子體－發射光譜（ICP－OES）法、ICP－MS 法等，農藥殘留的測定方法有氣相色譜（GC）法、液相色譜串聯質譜（LC－MS／MS）法、GC－MS／MS 法等。其中ICP－MS 法、GC－MS／MS 法均具有靈敏度高、專屬性強的特點。本試驗中采用ICP－MS 法同時測定了麥冬中金屬及有害元素的含量，采用GC－MS／MS 法同時測定多種農藥殘留，方法靈敏、可靠，高速、低耗，可為市場監管和質量評估提供技術支持。

金屬及有害元素測定藥材樣品經過加硝酸微波消解后，樣品中所有無機、有機元素均能同時被測定。微波消解方法耗費時間短、試劑用量少，是一種既能節約試劑，還能縮短提取時間的快速樣品處理方法。農藥殘留測定樣品采用QuEChERS 方法進行提取，采用勻漿、渦旋處理，簡便快捷，提取效率高，藥材樣品溶液經處理后，去除了大部分干擾成分，便于測定。

藥材所含的微量元素是中藥的基本組成部分，是中藥藥效量化的物質基礎[15－16]；金屬及有害元素是一種主要的外源性污染物。因此，研究麥冬中金屬及有害元素的含量，既可為深入探討麥冬的藥效物質基礎提供一定依據，又能考察麥冬藥材的金屬及有害元素污染情況。結果表明，麥冬中金屬元素鋁、鐵含量較高，長期服用存在蓄積中毒的風險，其他金屬及有害元素均基本滿足我國和國外標準規定的限定要求。

本試驗中所測藥材樣品中均未檢出禁、限用農藥殘留，表明麥冬在種植過程中無序使用農藥現象較少，安全風險較低。麥冬中金屬及有害元素和農藥殘留測定方法的建立，對中藥現代化背景下控制中藥材質量，尤其是控制中藥材飲片中外源性污染物的量有著重要意義。