郝校鵬，周 利，趙玉洋，金 艷，王游游，楊 健

(1. 河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，河南 鄭州 450046;2. 中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心 道地藥材國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，北京 100700)

0 引 言

目前，中藥材重金屬及有害元素污染愈來愈引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，當(dāng)重金屬和有害元素在體內(nèi)蓄積過量時(shí)，會(huì)對(duì)人體正常生理功能和新陳代謝造成嚴(yán)重?fù)p傷，極大地危害了個(gè)體健康。如，鉛中毒會(huì)損傷免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)；砷中毒會(huì)影響細(xì)胞新陳代謝，可能導(dǎo)致神經(jīng)衰弱癥狀；汞過量時(shí)則危害人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使神經(jīng)異常；鎘過量可能會(huì)誘發(fā)癌變或?qū)е履I功能損傷等[1-2]。因此，重金屬及有害元素污染超標(biāo)已成為影響中藥使用安全和產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重問題[3]。

重金屬及有害元素的種類和含量在國內(nèi)外均作為藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。其中，原子吸收分光光度法（AAS）、原子熒光光譜法（AFS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）等是目前采用較多的檢測方法。如鄒嬋英采用原子吸收分光光度法對(duì)貴州產(chǎn)何首烏中的有害元素鉛、砷、汞含量進(jìn)行報(bào)道[4]；張海等采用原子熒光光譜法測定了云南景東縣野生何首烏中鉛、鎘、砷、汞等重金屬的含量[5]，目前來看，存在操作復(fù)雜、效率低、精度低等問題。張春華等采用ICP-MS法測定5種中藥注射液注射液中重金屬及有害元素的殘留量[6]；譚鐳等使用微波消解法消解樣品，再采用ICP-MS法測定了金銀花和白芷中的重金屬及有害元素含量[7]，均表明ICP-MS法儀器檢出限低、能同時(shí)多元素測定，具有靈敏度高、準(zhǔn)確、簡便快速等優(yōu)點(diǎn)。

中藥材何首烏（Polygoni Multiflori Radix）為蓼科植物何首烏Polygonum multiflorumThunb.的干燥塊根，具有解毒、消癰、截瘧、潤腸通便的功效[8-11]，現(xiàn)已大量應(yīng)用于藥品及保健產(chǎn)品等領(lǐng)域[12]。

本研究采用ICP-MS法，測定了不同產(chǎn)地來源的20批何首烏藥材樣本中鉛、鎘、砷、汞、銅等共20種重金屬及有害元素的殘留量，并評(píng)價(jià)該方法的準(zhǔn)確性重復(fù)性等特點(diǎn)，為進(jìn)一步控制何首烏的質(zhì)量，提供了一種穩(wěn)定可靠的檢測方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

AUW120D電子天平（島津公司）；MM 400混合球磨儀（Retsch公司）；Mars 6微波消解儀（CEM公司）；ICAP-Q電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（賽默飛公司）；Millipore Mill-Q超純水機(jī)（Millipore公司）；DST-1000酸純化器（Savillex公司）。

實(shí)驗(yàn)用水（經(jīng)Millipore Milli-Q超純水機(jī)水處理系統(tǒng)處理）；HNO3（默克公司，由酸純化器二次純化），H2O2（天津市大茂化學(xué)試劑廠），均為分析級(jí)純。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液

標(biāo)準(zhǔn)溶液來自SPEX CertiPerp公司，由Multielement Solution 1和Multi-element Solution 2混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制而成；內(nèi)標(biāo)溶液來自鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司，由10 μg/mL的Rh溶液稀釋1 000倍備用。

1.3 供試品

所有樣品采自2016年10月至12月，包括河南、四川、廣西等11個(gè)省份共20批何首烏藥材樣品。所有樣品經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學(xué)彭華勝教授鑒定均為蓼科植物何首烏Polygonum multiflorumThumb.的干燥塊根；將樣品在烘箱中烘干，經(jīng)球磨儀打粉后，過60目篩備用。

1.4 溶液制備及樣品消解

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制

精密量取適量由Multi-element Solution 1和Multi-element Solution 2配制而成的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入2% HNO3溶液稀釋，配成質(zhì)量濃度均為10 μg/mL的各元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，4 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.2 壓力罐消解法制備Hg供試品溶液

取何首烏藥材粉末0.1 g，置壓力消解罐中，加入硝酸5 mL，浸泡過夜，于160 ℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中消解4 h；冷卻后取出消解內(nèi)罐，放置在電熱板上，120 ℃下緩緩加熱，直到紅棕色蒸汽揮盡；放冷，用超純水定容至10 mL，搖勻，過0.45 μm濾膜，即得待測Hg供試品溶液。按照相同的方法制備空白組。

1.4.3 微波消解法制備其他元素供試品溶液

取何首烏藥材粉末0.1 g，置聚四氟乙烯微波消解罐中，依次加入5 mL HNO3溶液和1 mL H2O2溶液，將消解罐密閉后，放入微波消解儀中進(jìn)行消解。

消解程序如下：第一步，在6 min內(nèi)，溫度升至100 ℃，保持3 min；第二步，在7 min內(nèi)，溫度升至160 ℃，繼續(xù)保持4 min；第三步，在6 min內(nèi)，溫度升至190 ℃，最后保持30 min，消解功率為1 600 W。

完成消解后自然冷卻，取出消解內(nèi)罐放置在電熱板上，控制溫度在180 ℃進(jìn)行趕酸至剩余體積1 mL后放冷，加入超純水定容至10 mL，搖勻，過0.45 μm濾膜，即得待測溶液。按相同方法制備空白組。

1.5 ICP-MS儀器工作參數(shù)

儀器射頻功率15 500 W，冷卻氣流量14.0 L/min，輔助氣和載氣均為氬氣，流量分別為0.8 L/min和1.05 L/min，霧化器為同心霧化器，霧化室溫度為2 ℃，采樣深度 5.0 mm，測量點(diǎn)數(shù) 3點(diǎn)，重復(fù)3次，STD模式掃描。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 方法學(xué)驗(yàn)證

2.1.1 線性關(guān)系考察

量取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液適量，加2%硝酸溶液稀釋，分別配成含 Cr，Mn，Ni，Cu，Ba為 1，2，5，10，50，100，200，500 ng/mL；Li，Be，V，Co，As，Mo，Ag，Cd，Sn，Sb，Dy，Au，Tl，Pb 和 Hg（單標(biāo)）為 0.1，0.2，0.5，1，2，5，10，50 ng/mL的系列濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

取1.4.2、1.4.3項(xiàng)制備的空白組溶液，連續(xù)進(jìn)樣11次，檢出限為空白組溶液測定值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的各元素濃度。

以計(jì)數(shù)比率為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果顯示（表1），各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.99。

表1 20種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍

2.1.2 精密度考察

精密量取同一混合對(duì)照品溶液，按照1.5項(xiàng)下參數(shù)，分別連續(xù)注入樣品6次檢測，計(jì)算各元素計(jì)數(shù)比率值。

RSD（relative standard deviation）均小于 3%，表明儀器精密度良好。

2.1.3 穩(wěn)定性考察

取同一份供試品溶液（貴州凱里），按1.5項(xiàng)下參數(shù)，分別在 0，2，4，8，12，18，24 h 時(shí)間點(diǎn)進(jìn)樣檢測，記錄各元素計(jì)數(shù)比率值。

計(jì)算不同時(shí)間點(diǎn)間各元素計(jì)數(shù)比率值的RSD均小于5%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.1.4 重復(fù)性考察

取已知各元素含量的何首烏藥材粉末5份，每份0.1 g，平行操作，分別按1.4.2、1.4.3項(xiàng)下方法操作制備供試品溶液，按1.5項(xiàng)下參數(shù)進(jìn)行檢測，計(jì)算各元素計(jì)數(shù)比率值。

各元素含量的RSD在2.5%～10.2%之間，表明在痕量分析的要求下，重復(fù)性良好，可以滿足檢測要求。

2.1.5 加樣回收率試驗(yàn)

精密稱取各元素含量已知的何首烏樣品（貴州凱里）6份，每份0.1 g，分別加入適量1.4.1項(xiàng)下制備的各元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，供試品溶液按照1.4.2、1.4.3項(xiàng)下方法制備，按1.5項(xiàng)下參數(shù)檢測，記錄各元素計(jì)數(shù)比率值。

各元素的平均加樣回收率在90.7%～116.3%之間，RSD均小于15%，表明在痕量分析的要求下，各元素回收率良好，該方法有效可行。

2.2 重金屬及有害元素含量測定

分別精密稱取各批次不同來源的何首烏樣品，供試品溶液按1.4.2、1.4.3項(xiàng)下方法制備，按1.5項(xiàng)下的儀器參數(shù)檢測，含量測定結(jié)果見表2。

表2 不同來源何首烏樣品20種重金屬及有害元素含量測定結(jié)果（n = 3）1) mg/kg

3 分析與討論

3.1 結(jié)果分析

20批不同來源的何首烏樣品中 Li，Be，V，Co，As，Mo，Cd，Sn，Sb，Dy，Tl，Hg 和 Pb 13 種重金屬及有害元素在何首烏藥材中的含量相對(duì)較低，其含量均未超過1 mg/kg，Ag和Au兩種元素在所有樣品中均未檢出。Cr、Ni和Cu 3種元素在何首烏藥材中的平均含量達(dá)到1 ～ 10 mg/kg，其中Cr元素以安徽亳州產(chǎn)何首烏含量最高，達(dá)3.74 mg/kg，廣東德慶產(chǎn)藥材含量最低，為1.12 mg/kg；Ni元素以四川達(dá)州產(chǎn)何首烏含量最高，達(dá)5.47 mg/kg，四川宜賓產(chǎn)藥材含量最低，為0.47 mg/kg；Cu元素含量最高的亦為安徽亳州藥材，達(dá)27.8 mg/kg，四川都江堰產(chǎn)何首烏Cu含量最低，僅為1.73 mg/kg，前者約為后者的16.1倍。Mn和Ba元素在20批何首烏藥材中的平均含量相對(duì)較高，分別為13.00 mg/kg和12.85 mg/kg；前者以四川達(dá)州產(chǎn)何首烏含量最高，為40.85 mg/kg，河南禹州藥材含量最低，僅為3.46 mg/kg；后者含量最高的為四川都江堰何首烏，達(dá)到38.56 mg/kg，含量最低的為廣東高州藥材，僅為1.62 mg/kg。

3.2 結(jié)果討論

本研究采用ICP-MS法測定中藥何首烏中20種重金屬及有害元素含量，經(jīng)方法學(xué)考察，各元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，精密度與穩(wěn)定性良好，重復(fù)性滿足痕量分析下的檢測要求，所得結(jié)果合理有效。

《美國藥典》USP40-NF35版要求檢測藥品中多達(dá)24種的重金屬和有害元素[13]。我國最新的《中國藥典（2020年版）》則檢測人參、金銀花、黃芪、西洋參等39種中藥材中鉛、鎘、汞、砷和銅元素的含量[14]；在中國藥典2020年版一部中，對(duì)鉛、鎘、汞、砷和銅的限量要求為Pb含量 ≤5 mg/kg，Cd含量 ≤ 1 mg/kg，Hg 含量 ≤ 0.2 mg/kg，As含量 ≤ 2 mg/kg，Cu含量 ≤ 20 mg/kg；結(jié)果表明，不同產(chǎn)地何首烏藥材中的Pb，As，Cd均符合限量要求，安徽亳州產(chǎn)何首烏中的Cu含量超出限量39%，四川遂寧和漢源產(chǎn)何首烏中的Hg含量分別超出限量10.5%和33.5%。與USP40-NF35的重金屬限量要求做對(duì)比，廣西玉林產(chǎn)何首烏中的Pb超出限量23.4%，四川遂寧、達(dá)州和漢源產(chǎn)的藥材中Pb含量則分別超出限量分別達(dá)到3.38、4.04和1.73倍。

4 結(jié)束語

本研究采用ICP-MS技術(shù)，對(duì)來源于11個(gè)?。ㄖ陛犑校┑?0批何首烏樣品中的重金屬及有害元素進(jìn)行了檢測，可以看出不同產(chǎn)地何首烏中重金屬及有害元素的含量有較大差異，部分產(chǎn)地藥材重金屬含量超過了中國藥典或美國藥典的限量要求。本研究建立了同時(shí)測定何首烏中20種重金屬及有害元素的方法，該方法操作簡便快速，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，為何首烏藥材的質(zhì)量控制和使用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了一種穩(wěn)定可靠的檢測方法。

中藥材的栽培方法和產(chǎn)地差異性明顯，土壤重金屬污染水平也存在差異[15-16]。在應(yīng)用于臨床前，運(yùn)輸、貯存等以及炮制加工過程中，重金屬殘留物含量亦會(huì)發(fā)生變化[17]。此次研究發(fā)現(xiàn)的重金屬及有害元素部分超標(biāo)的產(chǎn)區(qū)藥材，或與此原因相關(guān)。因此，首先要特別注意中藥材產(chǎn)地的種植生產(chǎn)，謹(jǐn)慎使用化肥和農(nóng)藥，盡量采用有機(jī)肥和生物防治，嚴(yán)格控制土壤重金屬含量，其次嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)輸、貯存等以及炮制加工過程，如運(yùn)用氣調(diào)養(yǎng)護(hù)、對(duì)抗法等方法貯存，從根本上降低重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥走向國際化[18]。