不同產地的懷地黃中有害金屬元素鉛、鎘、砷、汞、銅的測定*

焦 強，吳云靜，黃 姍 (河南省口岸食品檢驗檢測所，河南 鄭州 450003)

隨著中藥現代化步伐的加快，中藥在世界范圍內越來越受重視，與此同時，中藥中有害重金屬元素的殘留問題也愈發突顯，嚴重制約了中藥行業的發展[1-2]。重金屬對人體的新陳代謝及正常的生理功能具有明顯的傷害作用，鉛、鎘、砷、汞、銅等重金屬元素被人體吸收，累積至一定量時可引起免疫系統障礙，因此世界各國對重金屬元素在藥品中的含量制定了嚴格的限量標準[3-4]。目前，重金屬元素含量測定的方法有原子吸收光譜法[5]、原子熒光法和電感耦合等離子體發射光譜法[6]等，但這些方法大多存在操作復雜、分析速度慢、基體干擾大等不足。電感耦合等離子體光譜分析技術具有可對含量差別較大的各組分進行同時測定，抗干擾能力強，具有極低的檢出限，精密度高等特性，是近年來中藥痕量元素分析中較為先進的方法[7-9]。地黃(RehmanniaglutinosaLibosch.)系玄參科地黃屬植物，塊根入藥，具有清熱涼血、養陰、生津的功效[10]，現人工種植的主產區為河南、河北、山東、山西等地，其中主產于河南焦作地區的道地藥材被稱為懷地黃，按照炮制方法的不同又有鮮地黃、生地黃和熟地黃之分[11]。本研究采用優化的微波消解-電感耦合等離子體質譜法對不同產地不同種類懷地黃中鉛、鎘、砷、汞、銅的含量進行同時測定，為研究中藥的質量控制、GAP標準的實施，以及用藥安全性提供理論依據。

1 藥品、試劑與儀器

懷地黃為采集自河南省焦作市武陟縣及溫縣的一級地黃藥材[12]，性狀經中國食品藥品檢定研究院中藥室鑒定無誤。樣品按照炮制方法的不同分為生地黃和熟地黃，具體采樣情況見表1。硝酸，優級純，Fluka公司產品，批號BCBS2791V；過氧化氫，優級純，Alfa Aesar公司產品，批號5001R18Q；鉛、鎘、砷、汞、銅標準溶液，規格1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供，批號分別為16C018-1、169026-1、17091963、168048-2、168041-2；銠內標元素標準溶液，規格1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供，批號16C021；三氯化金溶液，aladdin公司產品，批號K1502015。XSERIES 2電感耦合等離子體質譜儀，美國Thermo Fisher公司產品；PURELAB classic純水機，英國ELGA公司產品；MARS Xpress微波消解儀，美國CEM公司產品；XP-205電子分析天平，梅特勒-托利多有限公司產品。燒杯、容量瓶等玻璃器皿均用體積分數為200 mL/L硝酸浸泡24 h以上，然后用超純水反復沖洗，烘干備用。

表1 懷地黃藥材采樣情況

2 方法與結果

2.1 樣品溶液的制備

精密稱取粉碎后的懷地黃細粉0.5 g(精確至0.001 g)置于聚四氟乙烯消解罐內，加入7 mL硝酸和1 mL H2O2并加蓋放置過夜。按照表2中程序進行消解，待消解結束后冷卻至40 ℃ 以下，取出消解罐，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內蓋，于130 ℃ 趕酸2 h后，用水定容至50 mL作為待測溶液，同時做空白試驗。

表2 微波消解程序

2.2 內標溶液的制備

吸取銠標準溶液，用2%稀硝酸配制成約25 mg/L的內標溶液。

2.3 標準溶液的制備

分別精密吸取鉛、砷、銅元素標準溶液0.25 mL，鎘、汞元素標準溶液0.025 mL至50 mL容量瓶中，用2%硝酸溶液定容至刻度，搖勻，配制成鉛、砷、銅元素(5 000 μg/L)，鎘、汞元素(500 μg/L)的混合標準儲備溶液。

準確量取不同體積的混合標準儲備溶液于50 mL 容量瓶中，用2 %硝酸溶液定容至刻度，搖勻。配制成鉛、砷、銅元素(質量分數分別為0，2.5，5，10，20，40 μg/L)，鎘、汞元素(質量分數分別為0, 0.2, 0.5, 1, 2, 4 μg/L)的混合標準系列工作溶液。

2.4 質譜工作參數選擇

電感耦合等離子體質譜儀主要工作參數見表3。

表3 電感耦合等離子體質譜主要工作參數

2.5 測定同位素的選擇

在ICP-MS技術的實際應用中，同質異位素重疊、多原子離子、難熔氧化物、雙電荷離子等是常見的干擾因素，影響到測試結果的準確性，其中以多原子離子的干擾最為嚴重。本試驗測定鉛、鎘、砷、汞、銅5種重金屬元素，其中砷、鎘、銅采用碰撞/反應池技術(CCT)，消除多原子、離子及同量異位素對待測元素的潛在干擾。與此同時，在無干擾原則下，根據被測同位素豐度的高、低來進行選擇，最終各元素的測定同位素分別為208Pb、75As、111Cd、202Hg、63Cu。

2.6 內標元素的選擇

ICP-MS法在測定過程中通常存在非質譜干擾—基體效應和儀器信號的波動，一般可采用內標法來消除這些影響。本研究選擇銠元素作為內標元素，按2.2項方法配制成內標溶液，在線加入，從而消除元素測定過程中基體效應和儀器信號波動造成的影響。銠內標元素回收率范圍為95.0%～105.0%。

2.7 標準曲線和線性范圍

在優化的試驗條件下，將鉛、砷、銅元素(質量分數分別為0，2.5，5，10，20，40 μg/L)，鎘、汞元素(質量分數分別為0，0.2，0.5，1，2，4 μg/L)的混合標準系列工作溶液中各元素分別采用不同的模式同時進行測定，線性回歸方程和相關系數見表4。

表4 線性關系

2.8 方法檢出限測定

對樣品空白溶液連續測定11次，統計標準偏差，以3倍標準偏差作為各元素檢出限，以10倍標準偏差作為測定下限，得到各元素方法的檢出限和測定下限，見表5。結果顯示：鉛、鎘、砷、汞、銅元素的檢出限范圍為0.1～1.2 μg/L，測定下限范圍為0.4～4.0 μg/L。

表5 方法檢出限和測定下限

2.9 樣品結果分析試驗

對采集到的懷地黃藥材中5個重金屬元素進行測定，每個樣品平行測定3次，統計平均值和標準偏差，同時進行加標回收試驗，加標量根據各元素的實際含量采用單標溶液進行加標，統計各元素回收率。見表6。結果顯示：鉛、鎘、砷、汞、銅元素的加標回收率分別為96.4%、98.2%、103.5%、106.4%和99.4%。

表6 懷地黃中5種重金屬元素測定及加標回收率

3 討 論

本研究對于采用的微波消解ICP-MS技術進行了優化：①在汞元素測定中，為避免低濃度汞在管路中的吸附，在預消解前加入500 ng金作為汞的解吸劑[13]，以防止汞的記憶效應；②ICP-MS同時測定多種金屬元素時，選擇碰撞模式(CCT)，消除測定過程中35Cl、23Na與40Ar結合對砷、銅測定的干擾[14]。

《中國藥典》2015版收載甘草、金銀花、黃芪等藥材中重金屬規定限量要求為：鉛≤5 μg/g，砷≤2 μg/g，鎘≤0.3 μg/g，汞≤0.2 μg/g，銅≤20 μg/g。本研究得到的結果與上述規定限量相比，除地黃樣品1和2的汞含量略高于國家標準要求，其余樣品中5種有害重金屬元素含量均較低，皆符合國家標準。

綜上所述，本研究采用優化的微波消解-電感耦合等離子體質譜法對不同產地不同種類懷地黃中鉛、鎘、砷、汞、銅元素的含量進行同時測定，試驗樣本種類和數量豐富，簡便快捷，準確度和靈敏度高，應用范圍廣,可滿足不同產地不同種類中藥材中重金屬含量的測定要求，可為中藥及其制劑重金屬限量控制、元素分析及質量標準的制定提供科學依據。

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通信作者：黃珊，主管藥師，河南省口岸食品檢驗檢測所，河南省鄭州市金水區經二路8號，450003，hs13695541@163.com

*基金項目：河南省重點科技攻關計劃項目(144200510028)