【摘要】目的:建立電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法對中藥配方顆粒中鉛、鎘、砷、汞、銅5種重金屬及有害元素殘留量進(jìn)行測定,考察中藥配方顆粒中重金屬及有害元素的殘留量,并進(jìn)行分析。結(jié)果:5種重金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線R在0.9980~1.0000之間,線性關(guān)系良好。平均加標(biāo)回收率為90.8%~99.8%,RSD在2.6%~5.0%之間。結(jié)論:通過對49批次中藥配方顆粒測定結(jié)果分析,樣品存在不同程度的重金屬污染。因此,應(yīng)加強(qiáng)對殘留在中藥配方顆粒中的重金屬進(jìn)行檢測,嚴(yán)格控制原料來源和生產(chǎn)過程,保證人民群眾的用藥安全。
【關(guān)鍵詞】中藥配方顆粒;電感耦合等離子體質(zhì)譜;重金屬;有害元素
【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.05.013
Determination of Heavy Metal and Harmful Element Residues in Chinese Medicine Formulae Granules
YANG Chunyan, LIU Zhihai, MAO Panxian
(Qianxinan Inspection and Testing Centre, Xingyi 562400, China)
Abstract: Objective: To establish an inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method for the determination of residual amounts of five heavy metals and harmful elements, including lead, cadmium, arsenic, mercury, and copper, in Chinese herbal formula granules, and to investigate and analyze the residual levels of heavy metals and harmful elements in these granules. Results: The standard curves for the five heavy metal elements had R values ranging from 0.9980 to 1.0000, indicating good linearity. The average spiked recovery rates were between 90.8% and 99.8%, with relative standard deviations (RSD) ranging from 2.6% to 5.0%. Conclusion: Analysis of the measurement results from 49 batches of Chinese herbal formula granules revealed varying degrees of heavy metal contamination in the samples. Therefore, it is necessary to strengthen the detection of heavy metals in Chinese herbal formula granules, strictly control the sources of raw materials and the production process, to ensure the safety of medication for the public.
Keywords: Chinese medicine formula granules; inductively coupled plasma mass spectrometry; heavy metals; harmful elements
中藥配方顆粒作為中藥飲片的延伸產(chǎn)品,是以符合炮制規(guī)范的中藥飲片為原料,以水為媒介,經(jīng)提取、分離、濃縮、干燥、制粒而成的單味顆粒。其既保證原有中藥飲片的質(zhì)量效果,也是中藥現(xiàn)代化的重要嘗試,具有易于儲存,方便服用且易于攜帶的優(yōu)勢,給醫(yī)生和患者帶來了諸多便利[1-3]。
隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的持續(xù)發(fā)展,重金屬及有害元素對土壤、水體、空氣的污染越來越嚴(yán)重,導(dǎo)致中藥材在生長、采收加工、運(yùn)輸儲藏甚至制劑的生產(chǎn)流程等環(huán)節(jié)都可能受到污染,特別是以鉛、鎘、砷、汞、銅為代表的有害元素是中藥材最主要的外源性污染物之一[4-8]。中藥配方顆粒的重金屬及有害元素殘留量主要來源于原材料中藥材生長環(huán)境或在生產(chǎn)過程中受到的污染[9-10]。因此,建立電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法對中藥配方顆粒中重金屬及有害元素進(jìn)行測定,評價(jià)中藥配方顆粒重金屬及有害元素污染程度,從而嚴(yán)格控制從原料到成品的各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量,為保證安全用藥提供參考依據(jù)。
1.1儀器、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與試劑
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀NexION 2000(美國PerkinElmer公司);MILESTONEETHOS UP微波消解儀(44位,北京萊伯泰科儀器股份有限公司);Advanced-Ⅲ-24超純水機(jī)(成都艾柯水處理設(shè)備有限公司);EX225DZH萬分之一電子天平(奧豪斯儀器〔常州〕有限公司)。
鍺(Ge)、鉍(Bi)、銦(In)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL,國家有色金屬及電子材料分析測試中心);鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)、銅(Cu)、金(Au)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL,中國計(jì)量科學(xué)研究院);砷(As)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL,北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司);標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧溶液(美國PerkinElmer公司)。
硝酸(電子級,成都市科隆化學(xué)品有限公司);實(shí)驗(yàn)用水為實(shí)驗(yàn)室自制超純水(Advanced-Ⅲ-24超純水機(jī)制備)和屈臣氏蒸餾水。
1.2材料
本實(shí)驗(yàn)檢測的49批中藥配方顆粒樣品來自6家生產(chǎn)企業(yè)。
2.1ICP-MS儀工作參數(shù)
等離子體氣體氣流量:15 L/min;射頻功率:1500 W;蠕動泵轉(zhuǎn)速:35 r/min;輔助氣氣流量:0.40 L/min;載氣氣流量:0.8 L/min;采樣深度:5 mm;檢測模式:STD模式;重復(fù)掃描次數(shù):30次;重復(fù)測定次數(shù):3次;冷卻水溫度:20℃。用標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧液對儀器進(jìn)行調(diào)諧,保證調(diào)諧通過后方能進(jìn)行測定。
2.2混合內(nèi)標(biāo)溶液配制
分別精密量取鍺、鉍、銦單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL)適量,用2%硝酸配制成質(zhì)量濃度分別為1μg/mL的鍺、鉍、銦混合內(nèi)標(biāo)溶液。
2.3混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
分別精密量取鉛、鎘、砷、汞、銅單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量(1000μg/mL),用2%硝酸溶液制成含鉛、鎘、砷0、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100 ng/mL,含銅0、1.0、5.0、10.0、50.0、100.0、200.0 ng/mL,含汞0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度梯度。
2.4金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液
精密量取0.1 mL質(zhì)量濃度為1000μg/mL的金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液至100 mL容量瓶中,加2%硝酸溶液定容至刻度,搖勻,即得1μg/mL的金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.5供試品、空白對照溶液的制備
精密稱取樣品0.5 g(精確至0.1 mg)置于消解罐中,加入7.0 mL硝酸后,放置過夜,在110℃下預(yù)消解30 min,放冷后加蓋密閉放入微波消解儀中。微波消解儀的初始功率設(shè)定為1800 W,先升溫至130℃,用時(shí)5 min,并保持此溫度5 min,然后再升溫至170℃,用時(shí)10 min,并保持此溫度5 min,最后升溫至190℃,用時(shí)2 min,并保持此溫度20 min,此時(shí)功率調(diào)整為1900 W。消解完成后,將消解罐放置趕酸器,在130℃下趕酸至液體約1 mL,放冷,取出消解管,將消解液轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中,精密加入1μg/mL的金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液200μL,用超純水定容到50 mL,搖勻,即得。除不加樣品外同法制備空白對照溶液。
2.6方法驗(yàn)證
2.6.1標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制
通過調(diào)諧,在最佳儀器條件下,將2.2項(xiàng)、2.3項(xiàng)配制的鉛、鎘、砷、汞、銅5種元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度系列和鍺、鉍、銦混合內(nèi)標(biāo)溶液同時(shí)在ICP-MS中進(jìn)樣。銅、砷以鍺為內(nèi)標(biāo),鉛、汞以鉍為內(nèi)標(biāo),鎘以銦為內(nèi)標(biāo),以各元素與內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)信號值的比值為Y坐標(biāo),相應(yīng)質(zhì)量濃度為X坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,具體數(shù)據(jù)見表1。
2.6.2檢出限
取2.5項(xiàng)的空白溶液連續(xù)進(jìn)樣20次,計(jì)算質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差,3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為檢出限(LOD)。
2.6.3精密度試驗(yàn)
取2.3項(xiàng)的含鉛、鎘、砷(20.0 ng/mL),汞(20.0 ng/mL),銅(20.0 ng/mL)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,根據(jù)測得濃度值計(jì)算的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)值均小于5%,這說明儀器精密度良好。
2.6.4重復(fù)性試驗(yàn)
精密稱取同一批樣品(Y45)6份,按2.5項(xiàng)的方法制備,按2.1項(xiàng)的方法測試,計(jì)算樣品中5種重金屬含量并計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)值均小于5%,表明方法重復(fù)性良好。
2.6.5回收率實(shí)驗(yàn)
為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,將樣品(Y45)平行取樣6份,分別精密加入一定濃度的各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,按2.5項(xiàng)的方法制備供試液,按2.1項(xiàng)的方法測試加標(biāo)樣品中各元素濃度,計(jì)算各元素濃度并扣除樣品(Y45)中各元素的本底濃度,分別計(jì)算各元素的回收率及RSD值。結(jié)果表明:鉛、鎘、砷、汞、銅元素平均加樣回收率分別為99.8%、90.8%、97.4%、97.9%、95.0%,RSD在2.6%~5.0%之間。
2.7樣品測定
取49批樣品,按2.5項(xiàng)的方法制備供試液,按2.1項(xiàng)的方法測定,結(jié)果見表2。
參考《中華人民共和國藥典》2020年版四部對中藥材及飲片重金屬及有害元素最大限量值以及藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其中Pb≤5 mg/kg、Cd≤1 mg/kg、As≤2 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、Cu≤20 mg/kg[11]。根據(jù)測定的樣品數(shù)據(jù)匯總分析,49批次中藥配方顆粒均不同程度檢出鉛、鎘、砷、汞和銅5種重金屬,其中鉛、砷和汞的殘留量測定結(jié)果都在參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限量范圍內(nèi),有2批次樣品銅元素殘留量超出參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限量值,有1批次樣品鎘元素殘留量超出參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限量值,這說明部分樣品受到某一重金屬污染程度嚴(yán)重。重金屬污染是一個(gè)長期復(fù)雜的過程,進(jìn)入人體后會蓄積,不易排出,影響人體健康。中藥配方顆粒在臨床用藥過程中通常為多方調(diào)配使用,重金屬的殘留量有累積增加的情況,對人體可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的健康隱患。為保證中藥配方顆粒用藥安全,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對中藥材的源頭質(zhì)量控制,強(qiáng)化生產(chǎn)工藝管理,監(jiān)管部門應(yīng)加大對生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)管力度,消除安全隱患,保障臨床用藥安全。
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【作者簡介】
楊春艷,女,1982年出生,高級工程師,研究方向?yàn)槭称?、藥品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測。
(編輯:侯睿琪)