電感耦合等離子體質譜法測定炒僵蠶中重金屬及有害元素殘留量

崔業波 馬曉靜 邵大志 馬 彧

【關鍵字】炒僵蠶；重金屬；有害元素；電感耦合等離子體質譜；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合體，具有祛風解痙，活血通絡，化痰散結功效，用于肝風夾痰，驚癇抽搐，小兒急驚，破傷風，風熱頭痛，目赤咽痛，風疹瘙癢等[1-4]。炒僵蠶與僵蠶飲片已納入2020年中藥飲片醫保目錄中，在臨床處方中，其小兒處方量較多，多用于小兒感染性發熱和小兒驚風抽搐等證，每年臨床需求量約為2 000噸，《中華人民共和國藥典》等收載的中成藥有175個品種中含有炒僵蠶或僵蠶[5-7]。目前，炒僵蠶國家標準收載于《中華人民共和國藥典》2020年版一部中，各省市區地方中藥炮制規范也有所收載[8-10]，質控指標包括性狀、水分、總灰分和酸性灰分，未見重金屬及有害元素項目的檢查。

現階段對炒僵蠶的研究主要集中于臨床研究、藥理藥效研究、炮制規范及檢驗檢測方面的研究，基于用藥安全的報道較少。重金屬及有害元素為外源性有害物質之一，目前備受關注，且重金屬及有害元素超標，在中藥檢驗中時有發生[11-17]，如地龍對服用者的健康造成危害。近年來報道，僵蠶藥材的生產存在摻偽及違規現象較為普遍[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范項目姜炙僵蠶的前期工作中，發現多批樣品存在摻偽無機鹽的現象，經研究發現多批樣品中鉛超出規定限量。如誤將超標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險，且此類樣品與正品炮制后的性狀一致，較難鑒別，現行質量標準未對其進行相應規定，故有必要進行重金屬及有害元素考察。本文采用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）同時測定炒僵蠶中重金屬銅、鉛、鎘、砷和有害元素汞的殘留量，較傳統無機分析技術，具有線性范圍寬，干擾少，較高的分析精準度等優點，為炒僵蠶質量標準的完善及市場監管提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

電感耦合等離子體質譜儀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（賽默飛世爾科技（中國）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、汞單元素標準溶液（濃度均為1 000 μg/ml），內標元素Bi、Ge、In單元素標準溶液（濃度均為1 000 μg/ml），金元素標準溶液（濃度1 000 μg/ml），以上標準品均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心。硝酸為優級純，水為去離子水。

10批炒僵蠶分別于藥店采購，均來自河北省、黑龍江省、安徽省和北京市等地區的飲片生產企業，并依據《中華人民共和國藥典》2020年一部規定檢驗均合格。見表1。

表1 炒僵蠶信息及重金屬質量分數(mg/kg)

2 方法與結果

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，偏轉裝置電壓-11 V，掃描次數20次，重復3次，汞元素采用標準模式，其他元素均采用碰撞模式，停留時間為50 ms，積分時間為50 ms。測試時選擇元素同位素豐度大的原子量。采用在線內標法，以72Ge作為63Cu、75As內標，115In作為114Cd內標，209Bi作為202Hg、208Pb內標。

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 標準溶液制備

精密量取各元素標準溶液，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標準溶液，用2%硝酸適當稀釋，制成質量濃度為20 ng/ml的混合內標液。再取金元素標準溶液（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3號篩，精密稱取0.5 g，置消解管中，加入硝酸8 ml，過夜處理，按照“2.2”項下條件消解，冷卻，100 ℃趕酸至約1 ml，轉移至50 ml量瓶中，加入金元素標準溶液（1 μg/ml）200 μl，去離子水稀釋至刻度即可。同法制備空白溶液（不加金元素標準溶液）。

2.5 方法學

2.5.1 線性關系考察取“2.3”項下各元素標準溶液，按照“2.1”項下ICP-MS條件分析，結果見表2，各元素濃度與相應值成良好線性。

表2 5種元素的標準曲線方程、濃度范圍和檢出限

2.5.2 檢出限同試驗條件下，取制備的空白溶液連續檢測11次，取各元素相應值標準偏差的3倍，帶入線性方程，得出各元素的檢出限。見表2。

2.5.3 精密度試驗取“2.3”項下鉛（5 ng/ml）、鎘（2.5 ng/ml）、砷（5 ng/ml）、汞（0.5 ng/ml）、銅（100 ng/ml）標準溶液連續測定6次，計算各元素相應值的相對標準偏差（RSD）。結果鉛、鎘、砷、汞、銅相應測定值的RSD依次為2.1%、1.6%、2.3%、1.5%和2.1%，表明儀器設備精密度良好。

2.5.4 重復性試驗取同一批炒僵蠶樣品（編號：7）約0.5 g，精密稱定，共6份，按照“2.4”項下方法處理，同法測定，計算供試品中各元素含量及精密度。結果鉛、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，測定值的RSD依次為2.8%、4.6%、2.1%、4.2%、2.2%，顯示方法重復性良好。

2.5.5 穩定性試驗取“2.5.4”項下其中一份供試品（編號：7），分別于0、2、4、8、10、12、24 h進樣，同法測定，計算供試品中待測元素的含量及精密度。鉛、鎘、砷、汞、銅含量測定值的RSD依次為2.2%、4.4%、3.0%、4.2%、2.5%。

2.5.6 準確度試驗精密稱定樣品0.5 g（編號：7），共6份。按照1∶1比例加入各元素標準溶液，按照“2.4”項下同法處理，依照“2.1”項下分析測試，計算各元素的加樣回收率及精密度。結果鉛、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定

分別取各批樣品2份，精密稱取0.5 g，按照“2.4”項下制備供試品溶液，按照“2.1”項下ICP-MS條件測定鉛、鎘、砷、汞、銅重金屬含量，結果見表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，鉛殘留量超出常規限量（5 mg/kg）。

3 討論

3.1 樣品前處理

前期研究發現僵蠶藥材摻偽情況十分普遍，如利用生石灰處理病死僵蠶，利用劣質藥材加工炒僵蠶，其真假難以辨識，故收集大量炒僵蠶樣品進行對比性研究。為保證準確性，樣品粉碎后過3號篩，低溫保存。樣品置微波消解罐中加硝酸過夜處理，可以使消解完全，縮短消解時間，并提高結果的準確性。

3.2 檢測方法準確度驗證

本文按照1∶1比例，采用加樣回收率考察鉛、鎘、砷、汞、銅準確度，為了避免高溫對砷元素影響，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定。

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