微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定啟脾丸中重金屬及有害元素含量

◎ 劉嘉樂，謝秋紅，李正剛，邵大志，王丹彧，馬 彧

（1.四平市食品藥品檢驗所，吉林 四平 136000；2.四平市中心人民醫院，吉林 四平 136000）

啟脾丸處方由人參、麩炒白術、茯苓、甘草、陳皮、山藥、蓮子（炒）、炒山楂、六神曲（炒）、炒麥芽和澤瀉11味中藥組成，具有健脾和胃的功效。臨床用于脾胃虛弱、消化不良、腹脹便溏等癥。質量標準收載在《中國藥典》2020年版一部中[1]。現階段關于啟脾丸的質量研究文獻報道多集中于功效成分的研究[2-4]，還沒有關于啟脾丸中重金屬元素雜質的研究報道。過量攝入某些重金屬會對人體產生危害，比如，汞主要在神經、腎臟、心血管、生殖及免疫系統等方面對人體產生毒害作用，長期接觸砷會引發細胞中毒和毛細血管中毒，可導致皮膚角化、癌變和全身慢性中毒，最終死亡[5]；鎘元素長時間攝入可導致腎損害和骨質疾病，并影響機體免疫力；鉛主要損害神經系統、造血系統、心血管系統及消化系統；銅過量可使血紅蛋白變性，造成細胞膜損傷并抑制一些酶的活性，同時還會導致心血管系統疾病等[6-9]。中成藥多為中藥材的濃縮制劑，進行重金屬元素考察非常必要。

本研究采用靈敏性高和準確性高的電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法建立啟脾丸中鉛、砷、汞、鎘、銅5種重金屬元素含量的測定方法，并通過完整的方法學驗證，保證各重金屬元素檢測的準確靈敏。同時進行了多廠家多批次啟脾丸樣品測定，并進行了安全性分析，為臨床用藥提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

5批啟脾丸均來源于市售樣品。硝酸為優級純（MERCK公司）；水為超純水；鉛元素標準溶液（批號：GSB04-1742-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），鎘元素標準溶液（批號：GSB04-1721-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），砷元素標準溶液（批號：GSB04-1714-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），汞元素標準溶液（批號：GSB04-1729-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），銅元素標準溶液（批號：GSB04-1725-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），金元素標準溶液（批號：GSB04-1715-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），來源均為國家有色金屬及電子材料分析測試中心；內標溶液：鍺元素標準溶液（批號：GSB04-1728-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），銦元素標準溶液（批號：GSB04-1731-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），鉍元素標準溶液（批號：GSB04-1719-2004，濃度：1 000 μg·mL-1），來源均為國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

BP211D型電子天平（北京賽多利斯儀器天平有限公司）；NexION 350X電感耦合等離子體質譜儀（鉑金埃爾默儀器（上海）有限公司）；MA093微波消解儀（MILESTONE）。

1.2 試驗方法

1.2.1 儀器工作條件

等離子體射頻功率：1.6 kW，炬管水平位置：2.00 mm，炬管垂直位置：-0.3 mm，采樣深度17 mm；蠕動泵轉速20 r·min-1；載氣（高純氬氣）流速為1.1 L·min-1，冷卻氣體流速為 15.0 L·min-1，輔助氣流量為1.0 L·min-1；重復次數為3次；掃描次數為20次。測定時選取72Ge作為63Cu、75As內標，115In作為114Cd內標，209Bi作為202Hg、208Pb內標。

1.2.2 對照品溶液的制備

分別精密量取Pb、Cd、As、Hg和Cu單元素對照品溶液，用2%硝酸溶液分別稀釋成含Pb、Cd、As、Hg和 Cu 為 1 μg·mL-1、1 μg·mL-1、1 μg·mL-1、0.5 μg·mL-1、10 μg·mL-1的對照品儲備溶液。再精密量取Pb、Cd、As、Cu對照品儲備液適量，用2%硝酸溶液稀釋成含Pb 為 0 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、20 ng·mL-1、50 ng·mL-1，Cd 為 0 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、2.5 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1，As 為 0 ng·mL-1、1 ng·mL-1、5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、20 ng·mL-1，Cu 為 0 ng·mL-1、25 ng·mL-1、50 ng·mL-1、100 ng·mL-1、200 ng·mL-1的系列不同濃度混合溶液。另精密量取汞對照品儲備溶液適量，用2%硝酸溶液稀釋成含Hg為0 ng·mL-1、0.2 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、1 ng·mL-1、2.5 ng·mL-1的系列不同濃度溶液。

1.2.3 混合內標溶液

精密量取鍺、銦、鉍內標對照品溶液適量，用2%硝酸定量稀釋制成每1 mL中含0.1 μg的溶液，即得。

1.2.4 樣品的制備

取供試品約0.5 g，精密稱定，置聚四氟乙烯消解罐內，加硝酸8 mL，混勻，蓋好內蓋，旋緊外套，置微波消解儀中，按表1消解程序進行消解。消解完全后，消解液冷卻至約50 ℃，取消解罐置恒溫加熱器中120 ℃緩緩加熱至紅棕色蒸氣揮盡，濃縮消解液至2 mL，放冷，將消解液轉入50 mL量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，洗液合并于量瓶中，加入金單元素使用溶液1 μg·mL-1（取金單元素標準溶液0.1 mL置于100 mL容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻，即得。）200 μL，用水稀釋至刻度，搖勻，即得。

表1 微波消解參數設置表

1.2.5 空白溶液的制備

除不加金單元素使用溶液1 μg·mL-1外，余法同上述“1.2.4”操作，制備空白溶液。

2 結果與分析

2.1 線性范圍和檢出限

取混合內標溶液與對照品溶液，按“1.2.1”項下測定條件進樣測定，記錄儀器響應值（CPS）。以對照品溶液質量濃度（X，ng·mL-1）為橫坐標，儀器響應值（Y）為縱坐標進行線性回歸，回歸方程、線性范圍詳見表2。

表2 線性方程、線性范圍和檢出限表

2.2 精密度考察

取Pb、Cd、As、Cu混合對照品中標準曲線第4點溶液及Hg標準曲線第4點溶液，重復進樣6次，各元素含量RSD為6.2%～7.6%，表明儀器精密度較好。

2.3 重復性考察

取同一批啟脾丸（A公司，批號20010325），照“1.2.4”方法平行制備6份樣品溶液，作為重現性試驗溶液。結果顯示：6份樣品中Pb、Cd、As、Hg、Cu測定結果的RSD分別為5.5%、7.1%、6.3%、6.6%、7.3%和6.3%（n=6），表明本方法重復性好。

2.4 加樣回收率試驗

精密稱取已知5種元素含量的啟脾丸（A公司，批號20010325）6份，每份約0.5 g，分別加入約相當于樣品中測定元素含量的金屬對照品溶液，余下操作同“1.2.4”項，計算加樣回收率及RSD，結果Cu、As、Pb、Cd和Hg的平均回收率分別為91.6%～102.6%（平均值：95%）、95.7%～105.2%（平均值：98%）、94.4%～103.1%（平均值：96%）、96.3%～103.4%（平均值：102%）、94.4%～105.8%（平均值：99%）；RSD分別為6.6%、7.1%、6.1%、5.2%、5.9%（n=6）。

2.5 實際樣品測定

本次共收集到5家公司生產的啟脾丸，現對每批樣本進行Pb、Cd、As、Hg和Cu金屬元素含量檢測，每份樣品平行取樣，按“1.2.4”項下供試品溶液制備方法消解處理，測定（n=2），結果見表3。

表3 樣品中Cu、As、Pb、Cd、Hg的含量表（單位：mg·kg-1）

本次檢測5批樣品中鉛、鎘、銅、汞、砷的含量均低于《中國藥典》2020年版中對人參和甘草藥材重金屬元素的限度值要求（鉛、鎘、砷、汞、銅不得超過5 mg·kg-1、1 mg·kg-1、2 mg·kg-1、0.2 mg·kg-1、20 mg·kg-1），說明產品是安全可靠的。

3 結論

《中國藥典》2020年版重金屬元素鉛、鎘、砷、汞、銅的測定方法主要有原子吸收分光光度法和電感耦合等離子體質譜法兩種。電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）是以獨特的接口技術將ICP離子源的高溫電離特性與四極桿質譜儀靈敏、快速掃描的優點相結合的一種新型元素和同位素分析技術[10-11]。近年來，ICP-MS技術因其靈敏、快速及能同時測定多種金屬元素等優點而廣泛應用在藥品檢驗檢測領域[12]。

中藥材在生長過程中極易被土壤、水體、空氣所污染，特別是以鎘（Cd）、鉛（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）為代表的有害元素為中藥材最主要的外源性污染物元素[13]。中成藥多為復方制劑，處方多由幾種到十幾種甚至幾十種中藥材組成，且制劑制備過程中制備機械等外源性元素引入情況同樣需要重視[14-15]。特別是補益類中成藥，起效慢，需要長期服用，為保證用藥安全和藥品質量，對其重金屬元素進行測定非常必要[16-18]。