孟 珊, 邵 陽(yáng), 胡偉杰, 封淑華
(河北省藥品檢驗(yàn)研究院,河北 石家莊050000)
我國(guó)保健食品產(chǎn)業(yè)的一個(gè)顯著特色,就是以“藥食同源” 為基礎(chǔ)的中藥類保健食品快速發(fā)展[1],據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),保健食品主要原料出現(xiàn)頻次較高的中藥材依次為枸杞子、靈芝(含靈芝孢子粉)、西洋參、黃芪、蜂膠、人參、葛根、茯苓、淫羊藿、紅景天[2]。近年來(lái),由于中藥材的種植方式及植物特性引起的重金屬污染已引起人們關(guān)注[3-5],它已成為中藥材出口制約的關(guān)鍵因素[6],也是亟待解決的重要問(wèn)題。
在GB 2762—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》 中,僅規(guī)定了鉛、鎘、汞、砷、錫、鎳、鉻的限量指標(biāo)。因此,本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上建立電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS) 法同時(shí)測(cè)定中藥類保健食品中22 種微量元素(Be、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Ba、Hg、Tl、Pb) 的含有量,以期為該類產(chǎn)品的質(zhì)量控制提供技術(shù)依據(jù)。
35 批中藥類保健食品均購(gòu)自市場(chǎng),劑型包括膠囊劑、片劑、丸劑、茶劑、散劑等7 種,保健功能包括減肥、改善睡眠、增強(qiáng)免疫力、輔助降血糖類等?;拘畔⒁?jiàn)表1。
硝酸為優(yōu)級(jí)純(德國(guó)默克公司);內(nèi)標(biāo)溶液,即Bi、Ge、In、Sc、Tb、Y 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 mg/L)(美國(guó)Agilent Technologies 公司);多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,即Ag、As、Ba 等21 種元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL) (美國(guó)PerkinElmer公司);汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL) (中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院);調(diào)諧液,即Ba、Bi、Ce、Co、In、Li、U 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 μg/L) (美國(guó)Thermo Scientific 公司);超純水由Milli-Q 制水系統(tǒng)制得(18.2 MΩ)。
ThermoFisher iCAP Q 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀;CEM MARS5 微波消解系統(tǒng)。ICP-MS 工作參數(shù)為儀器自動(dòng)調(diào)諧優(yōu)化得到,儀器各項(xiàng)指標(biāo)(靈敏度、穩(wěn)定性、氧化物產(chǎn)率、雙電荷等) 均滿足計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,具體參數(shù)為等離子體功率1 550 W;冷卻氣體積流量14 L/min;輔助氣體積流量0.8 L/min;載氣體積流量1.07 L/min;采樣深度5 mm;霧化室溫度2.7 ℃; Ni 采樣錐、 截取 錐; 碰撞池技 術(shù)(KED);分析模式全定量;氧化物CeO/Ce<3.0%。
2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備 將100 μg/mL 多元素標(biāo)準(zhǔn)液逐級(jí)稀釋成0~300 ng/mL,稀釋液為5%硝酸;將1 000 μg/mL 汞標(biāo)準(zhǔn)液逐級(jí)稀釋成0~1.0 ng/mL,稀釋液為5%鹽酸,即得。儀器根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
2.2 內(nèi)標(biāo)溶液制備 將10 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋成10 ng/mL,稀釋液為5%硝酸,即得。
2.3 樣品溶液制備 精密稱取研磨均勻的樣品約0.3 g,置于消解罐中,加消解液(硝酸)8 mL,置于微波消解儀中消解。消解完成后趕酸至0.5 mL 左右,冷卻至室溫,超純水定容至25 mL 量瓶中,搖勻,即得。
表1 35 批樣品基本信息
3.1 樣品前處理 采用微波消解技術(shù),主要考察消解液種類及加入體積對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。為了更有效地判定消解效果,選擇與樣品基質(zhì)相似的生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)——芹菜(GBW 10048 GSB-26) 作為測(cè)試樣品,分別考察純硝酸體系(8)、硝酸-過(guò)氧化氫體系(6 ∶2)、硝酸-鹽酸體系(4 ∶3) 消解效果,結(jié)果見(jiàn)表2。由表可知,3 種消解體系處理后測(cè)定結(jié)果均在相應(yīng)標(biāo)示值范圍內(nèi),由于硝酸-過(guò)氧化氫體系反應(yīng)太劇烈,而鹽酸又可制毒,故最終選擇純硝酸體系。
3.2 線性關(guān)系考察 以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),元素離子計(jì)數(shù)測(cè)定值為縱坐標(biāo)(Y) 進(jìn)行回歸,結(jié)果見(jiàn)表3,可知各元素在0 ~300 ng/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(r >0.999 0)。
3.3 精密度試驗(yàn) 取標(biāo)準(zhǔn)貯備液逐級(jí)稀釋至適宜濃度(120 ng/mL),在設(shè)定參數(shù)下進(jìn)樣測(cè)定6 次,測(cè)得各元素
±s,n=3)
表2 消解體系測(cè)定結(jié)果(mg/kg,x
表3 各元素線性關(guān)系
RSD 分別為Be 1.3%、Ti 0.9%、V 0.5%、Cr 0.5%、Mn 0.4%、 Fe 0.9%、 Co 0.6%、 Ni 0.4%、 Cu 0.8%、 Zn 0.6%、 As 0.4%、 Se 0.3%、 Sr 0.4%、 Mo 0.2%、 Ag 0.6%、 Cd 0.4%、 Sn 0.2%、 Sb 0.3%、 Ba 0.2%、 Hg 0.9%、Tl 0.5%、Pb 0.1%,表明儀器精密度良好。
3.4 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)——芹菜6 份,每份約0.3 g,消解后在設(shè)定參數(shù)下進(jìn)樣測(cè)定6 次,測(cè)得各元素RSD 分別為Be 4.6%、Ti 2.8%、V 4.9%、Cr 3.3%、Mn 2.3%、 Fe 1.6%、 Co 4.5%、 Ni 3.6%、 Cu 4.0%、 Zn 3.1%、 As 2.1%、 Se 3.5%、 Sr 3.5%、 Mo 2.7%、 Ag 1.7%、 Cd 2.0%、 Sn 2.2%、 Sb 3.5%、 Ba 1.7%、 Hg 2.3%、Tl 2.6%、Pb 1.5%,表明該方法重復(fù)性良好。
3.5 加樣回收率試驗(yàn) 取空白樣品,平行制備6 份,精密加入一定體積標(biāo)準(zhǔn)溶液,在設(shè)定參數(shù)下進(jìn)樣測(cè)定6 次,測(cè)得各元素平均加樣回收率/RSD 分別為Be 92.9%/1.7%、Ti 102.6%/1.5%、 V 99.6%/1.7%、 Cr 97.5%/1.8%、 Mn 101.9%/1.8%、 Fe 94.4%/1.9%、 Co 94.7%/1.7%、 Ni 96.3%/1.4%、 Cu 97.7%/1.5%、 Zn 99.1%/1.4%、 As 98.9%/1.3%、 Se 105.0%/1.6%、 Sr 101.2%/0.7%、 Mo 93.2%/0.7%、 Ag 92.4%/0.6%、 Cd 93.6%/0.5%、 Sn 94.7%/0.7%、 Sb 95.8%/0.9%、 Ba 100.9%/0.8%、 Hg 91.1%/3.1%、Tl 93.8%/0.4%、Pb 95.1%/0.4%。
3.6 樣品含有量測(cè)定 測(cè)定35 批中藥類保健食品中22 種微量元素含有量,結(jié)果見(jiàn)表4~5。
表4 各微量元素含有量測(cè)定結(jié)果(Ⅰ,n=3)
對(duì)35 批中藥類保健食品中22 種微量元素含有量的中位數(shù)進(jìn)行排序,發(fā)現(xiàn)Be、Hg、Sn、Tl 極微量或未檢出,其他元素依次為Ag<Cd<Sb<Se<Mo<V<Co<Pb<As<Ni<Cr<Cu<Ba<Ti<Sr<Zn<Mn<Fe;將其極大值進(jìn)行排序,依次為Hg<Tl<Be<Ag<Sb<Sn<Cd<As<Co<Pb<Mo<Se<V<Cu<Ni<Cr<Zn<Ba<Ti<Sr<Fe<Mn,可知Fe、Mn 含有量始終最高,均超過(guò)1.0 mg/g。Fe、Mn 均為人體必需微量元素,多種中藥材含有兩者,而且藥效與其含有量有密切關(guān)系[7],但中藥類保健品功效成分往往未對(duì)其進(jìn)行質(zhì)控,導(dǎo)致在服用此類產(chǎn)品的同時(shí)再服用補(bǔ)鐵類營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充型保健品后會(huì)產(chǎn)生重復(fù)攝入,從而對(duì)身體產(chǎn)生一定危害。
參照GB 16740—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 保健食品》及GB 2762—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》 中規(guī)定的污染物限量指標(biāo)(Pb ≤2.0 mg/kg、Cd ≤0.2 mg/kg、Hg≤0.3 mg/kg、As≤1.0 mg/kg、Sn≤50 mg/kg、Ni≤1.0 mg/kg、Cr≤2.0 mg/kg),本實(shí)驗(yàn)上述7 種微量元素含有量中位數(shù)均符合相應(yīng)規(guī)定;Pb、Cd、Hg、As、Sn含有量極大值也符合相應(yīng)規(guī)定,但Ni(14.49 mg/kg) 超出規(guī)定限值約14 倍,35 批樣品中有13 批,超標(biāo)率37.1%;Cr 含有量極大值(17.87 mg/kg) 超出規(guī)定限值約9 倍,35批樣品中有5 批,超標(biāo)率14.3%。其主要原因一方面是中藥材原料引入的污染[8];另一方面是生產(chǎn)過(guò)程中不銹鋼設(shè)備引入的污染[9]。其中中藥材原料引入的污染主要包括生長(zhǎng)環(huán)境,如土壤、灌溉水、空氣等污染源在不同藥用部位遷移蓄積;農(nóng)藥肥料所含重金屬元素在中藥材中的富集污染;中藥材貯存運(yùn)輸過(guò)程中接觸金屬器皿造成的重金屬殘留等[10]。目前,中藥材中Cr 等有害元素含有量超標(biāo)現(xiàn)象有大量報(bào)道,但中藥類保健食品中其污染情況卻鮮有關(guān)注,故監(jiān)管部門在緊抓中藥材質(zhì)量監(jiān)督的同時(shí)也應(yīng)重視中藥類保健食品,在保證其發(fā)揮預(yù)防疾病、調(diào)節(jié)機(jī)體功能作用的前提下將危害性降到最低。
表5 各微量元素含有量測(cè)定結(jié)果(Ⅱ,n=3)
另外,對(duì)身體有益的微量元素(如Se、Mo、Sr 等)、有害的微量元素(如Ti、Sb、Ba 等)[11],保健食品尚無(wú)相應(yīng)限值要求,導(dǎo)致可能存在兩者過(guò)量攝入,故也需加強(qiáng)上述元素殘留方面的質(zhì)控。
本實(shí)驗(yàn)建立ICP-MS 法同時(shí)測(cè)定中藥類保健食品中22種微量元素的含有量,可為其中多種元素分析奠定基礎(chǔ),也能對(duì)其分布情況有初步了解。同時(shí),這不僅對(duì)后續(xù)中藥類保健食品中其他元素的分析開(kāi)辟新道路,也為監(jiān)管部門質(zhì)量監(jiān)督提供理論依據(jù)。