蘇 建,劉永利
(河北省藥品醫(yī)療器械檢驗(yàn)研究院中藥檢驗(yàn)室·國(guó)家藥品監(jiān)督管理局中藥材質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 石家莊 052000)
麥冬為百合科植物麥冬 Ophiopogon japonicus(Thunb.)Ker-Gawl. 的干燥塊根,具有養(yǎng)陰生津、潤(rùn)肺清心功效[1],分布于中國(guó)、日本、越南、印度等地。作為常用大宗類(lèi)藥材,麥冬的質(zhì)量越發(fā)受到關(guān)注,其安全性不僅與藥物療效密切聯(lián)系,更與患者生命安全息息相關(guān)。影響中藥安全性的外源性污染物主要是金屬及有害元素與農(nóng)藥殘留,前者會(huì)引起不同的中毒現(xiàn)象,后者的蓄積會(huì)引起心腦血管疾病、肝病等。本研究中通過(guò)參考金屬及有害元素的測(cè)定方法[2-8]和農(nóng)藥殘留的測(cè)定方法[9-14],采用電感耦合等離子體-質(zhì)譜(ICP-MS)法測(cè)定麥冬藥材中的金屬及有害元素,采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(GCMS/MS)法檢測(cè)篩查麥冬藥材中的30 種禁用農(nóng)藥,為藥材的安全利用和質(zhì)量控制提供依據(jù)?,F(xiàn)報(bào)道如下。
儀器:Agilent 7700X 型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó)Agilent 公司);MAXs5 型微波消解儀(美國(guó)CEM公司);Milli-Q Integral 10 System 型超純水儀(美國(guó)Millipore 公司)。
試藥:金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液及綠茶標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(相關(guān)信息見(jiàn)表1);硝酸(優(yōu)級(jí)純,德國(guó)Merck 公司,純度為65%);n-丙基乙二胺(PSA),C18柱,硅膠,石墨化炭黑,均為安捷倫公司提供并預(yù)填裝;12 批麥冬藥材來(lái)自安國(guó)藥材市場(chǎng)和產(chǎn)地收集,經(jīng)河北省藥品醫(yī)療器械檢驗(yàn)研究室段吉平主任藥師均為正品;水為超純水。
表1 各金屬及有害元素與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)源表Tab.1 Sources of metals elements,harmful elements and reference materials
1.2.1 試驗(yàn)條件
射頻功率:1 300 W;氬氣流速:15.0 L/min;輔助氣流速:0.10 L/min;霧化氣流速:0.9 L/min;采樣深度:7.0 mm;采樣錐孔徑:1.0 mm;霧室溫度:2 ℃。
1.2.2 溶液制備
標(biāo)準(zhǔn)溶液:分別取鈧(Sc)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、砷(As)、硒(Se)、鍶(Sr)、鎘(Cd)、錫(Sn)、碲(Te)、鋇(Ba)、鉛(Pb)元素的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,分別置50 mL 容量瓶中,用2% 硝酸溶液定容,制成各元素質(zhì)量濃度均為1 μg/mL 的單一標(biāo)準(zhǔn)貯備液。精密取上述單一標(biāo)準(zhǔn)貯備液0,50,250,500,1 000,2 000 μL,分別置50 mL容量瓶中,用2%硝酸溶液定容,即得11 種元素的質(zhì)量濃度分別為0,1,5,10,20,40 ng/mL 的系列單一標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取硼(B)、鋁(Al)、鐵(Fe)、銅(Cu)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液各適量,置50 mL 容量瓶中,用2%硝酸溶液定容,制成各元素質(zhì)量濃度均為10 μg / mL 的單一標(biāo)準(zhǔn)貯備液;精密量取上述單一標(biāo)準(zhǔn)貯備液0,50,250,500,1 000 μL,分別置50 mL 容量瓶中,用2%硝酸溶液定容,即得4 種元素的質(zhì)量濃度分別為0,10,50,100,200 ng/mL 的系列單一標(biāo)準(zhǔn)溶液。取汞(Hg)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,置50 mL 容量瓶中,用2%硝酸溶液定容,制成汞質(zhì)量濃度為1 μg / mL 的標(biāo)準(zhǔn)貯備液;量取貯備液0,20,100,200,400 μL,分別置50 mL 容量瓶中,用2%硝酸溶液定容,即得Hg 質(zhì)量濃度分別為0,0.4,2,4,8 ng/mL 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。
供試品溶液:取麥冬藥材約0.5 g,精密稱定,置50 mL 消解罐中,加入硝酸6 mL,室溫預(yù)消解30 min,置微波消解儀內(nèi),按一定消解程序消解。消解完畢后,使消解罐自然冷卻至室溫,將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中,用水清洗消解罐3 次,將清洗液合并于容量瓶中,用水定容,搖勻,即得。
空白溶液:按供試品溶液制備方法,不稱取樣品,同法制備。
內(nèi)標(biāo)溶液:取銦(In)標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,置50 mL 容量瓶中,用水定容,制成In 質(zhì)量濃度為1 μg/mL,即得。
1.2.3 方法學(xué)考察
線性關(guān)系考察:分別精密量取1.2.2 項(xiàng)下系列單一標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以儀器信號(hào)強(qiáng)度(X)為橫坐標(biāo)、峰面積(Y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,回歸方程與線性范圍見(jiàn)表2。
重復(fù)性試驗(yàn):精密稱取藥材樣品適量,每份0.5 g,共9 份,按1.2.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按1.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄儀器信號(hào)強(qiáng)度,并計(jì)算含量。詳見(jiàn)表2。
加樣回收試驗(yàn):取已知含量藥材樣品適量,每份0.5 g,共9 份,分別加入低、中、高質(zhì)量濃度的單一對(duì)照品溶液,按1.2.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按1.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積,并計(jì)算回收率。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 16 種金屬及有害元素含量測(cè)定方法學(xué)考察結(jié)果Tab.2 Results of methodological investigation of 16 metal elements and harmful elements
方法準(zhǔn)確度試驗(yàn):采用綠茶標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為參考,按1.2.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按1.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積,并計(jì)算回收率。結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果(mg/kg,n =2)Tab.3 Determination results of reference materials(mg/kg,n =2)
1.2.4 樣品中金屬及有害元素含量測(cè)定
取藥材樣品適量,分別按1.2.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按1.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件平行進(jìn)樣測(cè)定3 次,記錄峰面積,并計(jì)算樣品含量。結(jié)果12 批藥材樣品中鋁含量較高(41.98 ~423.74 mg/kg),鐵含量為67.76 ~321.73 mg/kg。詳見(jiàn)表4。
表4 樣品中金屬及有害元素測(cè)定結(jié)果(mg/kg,n =2)Tab.4 Determination results of metal elements and harmful elements in the samples(mg/kg,n =2)
儀器:GC / MS-TQ8040 型氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(日本Shimadzu 公司);AE240 型電子天 平(瑞 士Mettler-Toledo 公 司,精 度 為0.1 mg);Milli-Q Integral 10 System 型超純水儀(美國(guó)Millipore公司)。
試藥:30 種農(nóng)藥對(duì)照品(農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測(cè)所,批號(hào)為2016-10-10)。
2.2.1 試驗(yàn)條件
色譜條件:色譜柱為HP-5MS 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣口溫度為240 ℃;進(jìn)樣方式為不分流;載氣為高純度氦氣,恒壓模式;流速為1.3 mL/min;進(jìn)樣量為1 μL;程序升溫(初始溫度為70 ℃,保持2 min),以25 ℃/ min 的速率升 至150 ℃,以3 ℃/ min 的速率升至200 ℃,以8 ℃/min 的速率升至280 ℃,保持10 min);傳輸接口溫度為280 ℃。
質(zhì)譜條件:離子源為電子轟擊源(EI 源);監(jiān)測(cè)模式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM);離子源溫度為230 ℃;質(zhì)譜傳輸接口溫度為280 ℃;碰撞氣體為氬氣;溶劑延遲時(shí)間為1.5 min。30 種農(nóng)藥組分監(jiān)測(cè)離子及電壓見(jiàn)表5。
表5 30 種農(nóng)藥組分離子及電壓監(jiān)測(cè)結(jié)果Tab.5 Monitoring of ions and voltages of 30 pesticide components
2.2.2 溶液制備
分別取30 種農(nóng)藥對(duì)照品適量,加乙腈制成質(zhì)量濃度為5 ~50 μg/mL 的單一對(duì)照品溶液,置-18 ℃冰箱中保存。取空白藥材樣品,按供試品溶液制備方法制備空白基質(zhì)溶液。取藥材樣品粉末2 g,精密稱定,加1%乙酸15 mL,浸泡30 min,勻漿,加乙腈15 mL,渦旋,充分混勻,加入無(wú)水硫酸鎂與無(wú)水乙酸鈉的混合粉末(4 ∶1,m/ m)7.5 g,渦旋,充分混勻,再置振蕩器上劇烈振搖(350 次/分)3 min,于冰浴中冷卻10 min,4 000 r/min離心5 min;取上清液9 mL,置已預(yù)先裝有凈化材料的分散固相萃取凈化管[無(wú)水硫酸鎂900 mg,N-丙基乙二胺(PSA)300 mg,C18300 mg,硅膠300 mg,石墨化炭黑90 mg]中,渦旋,充分混勻,再置振蕩器上劇烈振搖(350 次/分)5 min,4 000 r/min 離心5 min,精密吸取上清液5 mL,氮?dú)獯抵?.4 mL,乙腈定容至1 mL,混勻,即得供試品溶液。
2.2.3 方法學(xué)考察
線性關(guān)系考察:分別精密量取2.2.2 項(xiàng)下單一對(duì)照品溶液各適量,制成系列混合對(duì)照品溶液,按2.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以各農(nóng)藥質(zhì)量濃度(X,μg/mL)為橫坐標(biāo)、峰面積(Y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,其回歸方程與線性關(guān)系見(jiàn)表6。
檢測(cè)限考察:取2.2.2 項(xiàng)下空白基質(zhì)溶液適量,按2.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件重復(fù)進(jìn)樣測(cè)定11 次,記錄儀器響應(yīng)值,并計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差,以3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)的各待測(cè)元素質(zhì)量濃度作為檢測(cè)限。結(jié)果見(jiàn)表6。
加樣回收試驗(yàn):取空白基質(zhì)藥材樣品適量,每份2 g,共9 份,分別加入低、中、高質(zhì)量濃度的單一對(duì)照品溶液,按2.2.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按2.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積,并計(jì)算回收率。結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 30 種農(nóng)藥回歸方程及線性范圍與回收率Tab.6 Regression equation linear range and recovery of 30 pesticides
精密度試驗(yàn):采用加樣回收試驗(yàn)中9 份樣品計(jì)算,結(jié)果的RSD 均小于6.22%(n =9),表明儀器精密度良好。
2.2.4 樣品中農(nóng)藥殘留量測(cè)定
取12 批藥材樣品各適量,分別按2.2.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按2.2.1 項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測(cè)定,平行測(cè)定3 次,記錄峰面積,并計(jì)算樣品含量。結(jié)果12批藥材樣品均未檢出農(nóng)藥殘留,可初步認(rèn)為麥冬農(nóng)藥殘留安全風(fēng)險(xiǎn)較低。
金屬及有害元素測(cè)定方法主要有原子吸收分光光度法、原子熒光法、電感耦合等離子體-發(fā)射光譜(ICP-OES)法、ICP-MS 法等,農(nóng)藥殘留的測(cè)定方法有氣相色譜(GC)法、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)法、GC-MS/MS 法等。其中ICP-MS 法、GC-MS/MS 法均具有靈敏度高、專屬性強(qiáng)的特點(diǎn)。本試驗(yàn)中采用ICP-MS 法同時(shí)測(cè)定了麥冬中金屬及有害元素的含量,采用GC-MS/MS 法同時(shí)測(cè)定多種農(nóng)藥殘留,方法靈敏、可靠,高速、低耗,可為市場(chǎng)監(jiān)管和質(zhì)量評(píng)估提供技術(shù)支持。
金屬及有害元素測(cè)定藥材樣品經(jīng)過(guò)加硝酸微波消解后,樣品中所有無(wú)機(jī)、有機(jī)元素均能同時(shí)被測(cè)定。微波消解方法耗費(fèi)時(shí)間短、試劑用量少,是一種既能節(jié)約試劑,還能縮短提取時(shí)間的快速樣品處理方法。農(nóng)藥殘留測(cè)定樣品采用QuEChERS 方法進(jìn)行提取,采用勻漿、渦旋處理,簡(jiǎn)便快捷,提取效率高,藥材樣品溶液經(jīng)處理后,去除了大部分干擾成分,便于測(cè)定。
藥材所含的微量元素是中藥的基本組成部分,是中藥藥效量化的物質(zhì)基礎(chǔ)[15-16];金屬及有害元素是一種主要的外源性污染物。因此,研究麥冬中金屬及有害元素的含量,既可為深入探討麥冬的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供一定依據(jù),又能考察麥冬藥材的金屬及有害元素污染情況。結(jié)果表明,麥冬中金屬元素鋁、鐵含量較高,長(zhǎng)期服用存在蓄積中毒的風(fēng)險(xiǎn),其他金屬及有害元素均基本滿足我國(guó)和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限定要求。
本試驗(yàn)中所測(cè)藥材樣品中均未檢出禁、限用農(nóng)藥殘留,表明麥冬在種植過(guò)程中無(wú)序使用農(nóng)藥現(xiàn)象較少,安全風(fēng)險(xiǎn)較低。麥冬中金屬及有害元素和農(nóng)藥殘留測(cè)定方法的建立,對(duì)中藥現(xiàn)代化背景下控制中藥材質(zhì)量,尤其是控制中藥材飲片中外源性污染物的量有著重要意義。