ICP-MS测定中药制剂中微量重金属元素

【摘要】  目的 建立一种快速稳定的测定中药制剂中微量重金属元素的方法。方法 采用微波高压消解技术处理样品，用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定中药制剂中砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)4种元素。结果 砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)4种元素的线性关系良好，线性范围分别为0～1.2μg/ml、0～2.4μg/ml、0～0.12μg/ml、0～0.024μg/ml，加标回收率在88.01%～106.07%之间。结论 该方法快速简便，精密度好，结果准确可靠，可作为中药产品的质量控制方法。

【关键词】  ICP-MS;中药制剂;微量元素;微波消解

　Determination of trace heavy metal elements in Chinese medicine preparation by ICP-MS

　　ZHAO Shen-juan, SONG Xu-jie,SHI Jing-ping, et al. Quality Detection Center,Yangtza River Pharmaceutical Group Co., Ltd.Jiangsu 225321,China

　　【Abstract】 Objective To establish a rapid and stable method for the determination of trace heavy metals in Chinese medicine preparation. Methods Microwave assisted digestion technique was applied for the preparation of samples, and inductively coupled plasmas (ICP-MS) was used for the determination of As, Cd, Pb and Hg.Results The method was linear over the range of 0～1.2μg/mL for As，0～2.4μg/mL for Cr，0～0.12μg/mL for Pb，and 0～0.024μg/mL for Hg. The recovery was 88.01%～106.07%.Conclusion This method is rapid, simple , convenient and t reliableand can be used for the quality control of Chinese medicine preparation.

　　【Key words】 ICP-MS; Chinese medicine preparation;trace element;microwave-assisted digestion

　　中医药是传承我国几千年文明的国粹，为中华民族的繁衍做出了卓越贡献。全世界对中药的兴趣正日益浓厚，对中药的研究正在不断深入[1]。然而由于世界范围内的环境污染不断加剧，中药中重金属问题已成为影响其安全性的重要因素之一，中药中有害残留问题已引起了越来越多的国内外学者的关注，近些年来，加大了研究的力度[2～6],但多研究单一药材，而对中药制剂研究的文献较少。在香港，根据香港《中医药条例》规定，中成药必须经注册后方可在香港销售。且“香港中成药注册安全性要求”中规定凡申请注册的中成药不论是固有药、非固有药还是新药，都必须提供“重金属及有毒元素含量的测试报告”。中药中可能残留的重金属主要包括：砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)、铜(Cu)等，其中前4种为“香港中成药注册安全性要求”必须提交的化验方法及报告。中药制剂中重金属可能来源于组方中中药材本身、辅料或是来自制造过程中的污染。本文采用微波高压消解技术处理样品，用ICP-MS法测定了胃苏颗粒、胃苏颗粒(无糖型)、荜铃胃痛颗粒、脉络通颗粒等4种中药制剂中砷、镉、铅、汞的含量，为其全面质量控制提供了实验依据。

　　1 仪器与试药

　　瑞士Mettler Toledo XS205 电子天平;美国安捷伦公司Agilent 7500cx电感耦合等离子体质谱仪;美国CEM公司MARS5微波消解仪。 砷(GBW08611)、镉(GBW08612)、铅(GBW08619)、汞(GBW08617)单元素标准溶液均购自国家标准物质研究中心，浓度均为1000μg/ml;锗、铟、铋、金单元素标准溶液;混合调谐液(P/N：5185-5850，安捷伦科技仪器有限公司，1ng/ml);高纯硝酸(美国Merck公司)。胃苏颗粒(08070201、08070301、08070401，规格：15g/袋)，胃苏颗粒(无糖型)(08063001、08070101、08070201，规格：5g/袋)，荜铃胃痛颗粒(08042201、08042301、06021601，规格：5g/袋)，均由扬子江药业集团江苏制药股份有限公司生产;脉络通颗粒(08071401、08071501、06111601，规格：6g/袋)由扬子江药业集团有限公司生产。

　　2 方法与结果

　　2.1 对照品储备液的制备 精密量取砷、镉、铅、汞单元素标准溶液适量，分别置已称重的50ml PET塑料瓶中,用10%硝酸溶液稀释并称定内容物重量至50.0g，制成每1ml分别含砷、镉、铅、汞20μg的溶液，即得。

　　2.2 对照品溶液的制备

　　2.2.1 对照品溶液Ⅰ制备 精密量取砷、镉、铅对照品储备液适量，置已称重的50ml PET塑料瓶中,用10%硝酸溶液稀释并称定内容物重量至50.0g，制成每1ml含砷0、0.1、0.3、0.6、0.8、1.0、1.2μg，镉0、0.2、0.4、1.0、1.6、2.0、2.4μg，铅0、0.01、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12μg的系列浓度混合溶液，作为对照品溶液Ⅰ。

　　2.2.2 对照品溶液Ⅱ制备 精密量取汞对照品储备液适量，置已称重的50ml PET塑料瓶中,用10%硝酸溶液稀释并称定内容物重量至50.0g，制成每1ml含汞0、0.004、0.008、0.010、0.016、0.020、0.024μg的系列浓度对照品溶液，并在每个系列浓度对照品溶液中各精密加金对照品溶液200μl，作为对照品溶液Ⅱ。

　　2.3 内标溶液的制备 精密量取锗、铟、铋单元素标准溶液适量，用水稀释制成每1ml含锗、铟、铋为1μg的混合溶液，即得。

　　2.4 金对照品溶液的制备 精密量取金光谱标准溶液适量，用水稀释制成每1ml含金1μg的溶液，即得。

　　2.5 供试品溶液的制备 取供试品约0.5g，精密称定，置PTFE微波消解罐中，加硝酸5ml，盖紧消解罐，置于微波消解仪中，按表1程序进行消解。消解完全后，消解液冷却至60℃以下，取出消解罐，放冷，将消解液转移至已称重的PET塑料瓶中，用少量水洗涤消解罐数次，洗液合并于塑料瓶中，精密加金对照品溶液200μl，用水稀释并称定内容物重量至50.0g，摇匀，即得。表1 微波消解条件

　　2.6 系统适用性试验 以1ng/ml的Li、Y、Tl混合调谐液对仪器灵敏度进行调谐，结果：Li≥3000cps，Y≥9000cps，Tl≥6500cps，CeO/Ce<2.0%， Ce2+/Ce<2.0%。

　　2.7 线性关系考察 分别取对照品溶液Ⅰ，对照品溶液Ⅱ进行测定，1.0μg/ml锗、铟和铋的混合溶液作为在线内标，其中砷以锗为内标，镉以铟为内标，铅以铋为内标，汞以铟为内标。以对照品浓度X为横坐标，待测元素与内标元素响应值的比值为纵坐标进行线性回归。结果各元素的均具有良好的线性关系。结果见表2。表2 线性试验结果

　　2.8 精密度试验 取各品种加样回收率试验项下加入限度100%含量水平的砷、镉、铅和汞标准溶液制得的供试品溶液进行精密度试验，此溶液连续进样6次，结果各品种中各待测元素的RSD均小于2%。结果表明，仪器的精密度良好。

　　2.9 检测限与定量限 以空白溶液所产生信号响应的标准偏差(σ)的3倍所对应的待测元素浓度表示方法的检测限，标准偏差10倍所对应的待测元素浓度表示方法的定量限。试验中对空白溶液重复测定11次，砷、镉、铅和汞的检测限和定量限结果见表3。表3 检测限与定量限试验结果

　　2.10 加标回收率试验 为保证方法的准确度，随行制备了加样回收样品，取4个品种的供试品各1批，各取样9份，按香港中成药注册申请手册限度要求，分别加入限度80%、100%和120% 3个含量水平的砷、镉、铅和汞标准溶液，每个含量水平平行做3次。然后按照供试品溶液制备项下制备供试品溶液。按上述方法测定加样供试品溶液中砷、镉、铅、汞，计算回收率，结果平均回收率在88.01%～106.07%之间。

　　2.11 样品测定 按照本试验所建立的方法，对上述4个品种12批样品进行了测定，每批样品平行测定3次。测定结果见表4。表4 12批样品重金属测定结果

　　3 讨论

　　检测过程中等离子体、离子透镜、质量过滤器及检测器等参数设置对仪器灵敏度，基体元素的质谱及非质谱干扰等存在较大影响。待测元素同位素的选择应遵循同位素丰度大，且尽量避免基体元素对待测元素以及待测元素相互之间的干扰，表5给出了同位素选择及优化仪器工作参数。表5 同位素选择及仪器工作参数

　　ICP-MS测量过程中基体效应是基体元素对待测元素信号强度成增强或抵制而形成非谱线干扰。试验表明，按本方法处理样品，直接测量，基体元素对各待测元素干扰大，引入内标元素，可有效补偿由于基体元素信号造成的干扰效应，同时在样品溶液与汞对照品溶液中加入金单标，可抑制汞的吸附、记忆效应，使测量结果准确。部分国家对本试验涉及的重金属限量的规定见表6[7]。由表6可知，所测样品中重金属含量未达到WHO/ JECFA(PTWI)的限量要求，但符合其余4个国家的相关限量要求，因《中国药典》仅对少数中药材规定了限量，建议以《中国药典》和国外标准的限量为参考分别对上述4个品种中重金属进行控制。采用微波高压消解处理样品，用ICP-MS法进行测定中成药中重金属元素，结果准确性、精密度都比较理想，而且对环境污染减少。本文的测定结果为提高中成药产品质量奠定了基础。　表6 部分国家及地区重金属限量表

【参考文献】
  　1 杨培. 中药在美国的地位和FDA政策. 中国药科大学学报，2007，38(5)：38.

　　2 洪 薇，赵 静，李绍平. 中药重金属限量控制现状与对策. 药物分析杂志, 2007，27(11)：1849.

　　3 白晓玲，梁 冬. 对于中成药制剂中重金属问题的思考. 中华临床医学研究杂志, 2007,13(16)：2402.

　　4 聂黎行，李向日，金红宇，等. 同仁乌鸡白凤丸中重金属和农药残留的测定. 中国中药杂志，2007，32(23)：2563.

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　　6 刘冬莲，客绍英，叶 荣，等. 微波消解-CTAB增敏-HG-ICP-AES法测定中药黄芪中的痕量铅. 光谱学与光谱分析，2007，11：2337.

　　7 金红宇，戴 博，田金改，等. 中药中外源性有害残留物的控制. 中国药事，2007，21(12)：1013.