崔 燦，王 琳

（1.開封市中醫(yī)院，河南 475000；2.天津藥物研究院有限公司，天津 300301）

鴨跖草為鴨跖草科植物鴨跖草（Commelina communis L.）的干燥地上部分，鴨跖草喜溫暖、濕潤，能耐寒，以濕潤的荒地、溪邊生長最宜，主產(chǎn)于我國東南部地區(qū)，全國大部分地區(qū)均有分布，夏、秋兩季采收，曬干。主要化學(xué)成分有黃酮、生物堿、多糖、有機(jī)酸等。目前收載于《中國藥典》2020版，在《本草綱目》《滇南本草》《本草推陳》等古籍中均有記載。《本草推陳》記述其用于急性傳染性熱病、發(fā)熱、神昏、心臟衰竭等，其性寒，味甘、淡，歸肺、胃、小腸經(jīng)，具有清熱解毒、利水消腫的功效，藥理作用主要有抑菌作用、抗炎作用、鎮(zhèn)痛作用、抗高血糖作用、止咳作用、抗氧化作用、抗流感病毒作用等。臨床應(yīng)用廣泛，可以用于防治感冒、抑制血糖升高、治療麥粒腫、盆腔炎、急性出血性結(jié)膜炎、泌尿道感染、神經(jīng)性嘔吐、先兆流產(chǎn)、前列腺肥大癥、急性扁桃體炎等［1-4］。

中藥作為中華民族傳統(tǒng)文化的瑰寶以其獨(dú)特的優(yōu)勢日益受到人們的信賴和追捧，也越來越多地被國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界關(guān)注和使用。然而，近年來由于工業(yè)三廢的排放、農(nóng)藥使用不當(dāng)和各種污染物在環(huán)境中的累積引起的中藥材中重金屬超標(biāo)和農(nóng)藥殘留等問題備受關(guān)注。藥材中重金屬污染對中藥質(zhì)量和用藥安全性造成很大威脅，給中藥行業(yè)的發(fā)展造成了極大的負(fù)面影響，是我國中藥出口受限的重要因素之一。現(xiàn)代科學(xué)已證明了重金屬殘留能夠進(jìn)入人體并與酶蛋白牢固結(jié)合，導(dǎo)致組織細(xì)胞出現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能上的損害，因此其中的重金屬元素含量需要嚴(yán)格控制。中藥中元素的測定方法主要有原子吸收法、ICP-OES與ICP-MS三種，原子吸收光譜因?yàn)橹焕迷庸庾V中單色光照射，所以只能檢測一種元素的含量，不過檢測限比較低，而且重現(xiàn)性比較好；ICP-AES是原子發(fā)射光譜，檢測原子光譜中的多條譜線，檢測限也比較低，而且多通道可以同時(shí)檢測多種原子和離子，比較方便，重現(xiàn)性也不錯(cuò)；ICP-MS是ICP質(zhì)譜聯(lián)用，利用質(zhì)譜檢測同位素含量來檢測元素的含量，檢出限最低，效果最理想，ICP-MS法因其高靈敏度和定性能力應(yīng)用更加廣泛［5-11］。文獻(xiàn)中有報(bào)道采用原子吸收法進(jìn)行重金屬元素的測定［12］，但是未見報(bào)道微波消解法加ICP-MS法測定重金屬元素。本文采用微波消解法進(jìn)行樣品的前處理，采用ICP-MS對鴨跖草中可能含有的有害元素鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）、鉻（Cr）進(jìn)行測定，為該中藥材的質(zhì)量控制提供參考，保證用藥的安全。

1 儀器與試藥

1.1 儀器ELEMENT XR電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國Thermo公司）；Mars微波消解儀（美國CEM公司）；BarnsteadTMPacificTMRO超純水器（美國Thermo公司）；XSR型電子分析天平（瑞士梅特勒公司）。

1.2 試劑 鉛（208Pb）、鎘（111Cd）、砷（75As）、汞（202Hg）、銅（65Cu）、鉻（53Cr）、鍺（72Ge）、銦（115In）、鉍（209Bi）單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg/ml），均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心。硝酸（MOS級）；水為自制的超純水。

1.3 樣品 藥材一共有12批，均從安徽亳州中藥材市場采購，其中樣品1～4（批號分別為190205、190306、190705、191108）的產(chǎn)地為遼寧大連，樣品5～8（批號分別為190909、190911、190915、190920）的產(chǎn)地為湖北襄樊，樣品9～12（批號分別為200609、200809、201010、201218）的產(chǎn)地為吉林長春。12批樣品經(jīng)天津中醫(yī)藥大學(xué)王麗副教授鑒定為鴨跖草科植物鴨跖草Commelina communis L.的干燥地上部分。

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP-MS儀器參數(shù) 測定模式為KED模式，碰撞氣流速為4.0 ml/min，冷卻氣流速為4 L/min，輔助氣流速為0.7 L/min。

2.2 溶液的制備

2.2.1 混合對照品溶液 取鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）、鉻（Cr）6種元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，精密量取適量，以5%硝酸溶液為稀釋劑，制備成10 μg/ml的對照品儲備溶液。再取對照品儲備液適量，制備得到濃度分別為1、5、10、20和50 ng/ml的混合對照品溶液。

2.2.2 混合內(nèi)標(biāo)溶液 取鍺（72Ge）、銦（115In）、鉍（209Bi）3種元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，精密量取適量，以5%硝酸溶液為稀釋劑，制備成20 ng/ml的混合內(nèi)標(biāo)溶液。

2.2.3 供試品溶液 取鴨跖草藥材粉碎，過篩混勻。精密稱定0.3 g藥材，置于微波消解儀中進(jìn)行消解，消解溶劑為硝酸，消解溫度為75℃，消解時(shí)間為20 min，消解完畢后在室溫進(jìn)行揮酸處理，加水稀釋，制成5%硝酸溶液。同法制備空白溶液。

2.3 測定 對于砷、銅、鉻3種元素，以72Ge作為內(nèi)標(biāo)；鎘與115In質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近，以115In作為內(nèi)標(biāo)；鉛與汞與209Bi質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近，以209Bi作為內(nèi)標(biāo)。內(nèi)標(biāo)、對照與樣品均測定3次。

2.4 線性試驗(yàn) 按照“2.1”項(xiàng)下條件和“2.3”項(xiàng)下方法，取混合對照品系列溶液進(jìn)行測定。計(jì)算中以濃度為橫坐標(biāo)，以測定值為縱坐標(biāo)，得到各個(gè)元素的線性方程，結(jié)果見表1。從結(jié)果可知，在0～50 ng/ml線性范圍內(nèi)6種元素的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999 2。

表1 線性試驗(yàn)結(jié)果

2.5 精密度試驗(yàn) 按照“2.1”項(xiàng)下條件和“2.3”項(xiàng)下方法，取混合對照品溶液進(jìn)行測定，連續(xù)測定6次，計(jì)算鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）和鉻（Cr）6種元素的RSD分別為4.3%、2.9%、3.5%、2.5%、1.9%和2.1%，均小于5%，結(jié)果說明精密度良好。

2.6 重復(fù)性試驗(yàn) 按照“2.1”項(xiàng)下條件和“2.3”項(xiàng)下方法，取6份供試品溶液（樣品1）進(jìn)行測定，鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）和鉻（Cr）6種元素的RSD分別為2.3%、1.1%、1.5%、2.3%、1.2%和1.1%，均小于3%，結(jié)果說明重復(fù)性良好。

2.7 回收率試驗(yàn) 采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行試驗(yàn)，取9份供試品溶液（樣品1），加入20 ng/ml對照品溶液，高、中、低3個(gè)不同體積，按照“2.1”項(xiàng)下條件和“2.3”項(xiàng)下方法，計(jì)算回收率。鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）、鉻（Cr）6種元素的平均回收率分別為96.8%、97.9%、98.8%、95.1%、98.5%和99.1%，均在90%～110%范圍內(nèi)，RSD分別為3.9%、3.6%、3.3%、3.6%、1.7%和1.3%，均小于4%，具體結(jié)果見表2-8。結(jié)果說明該方法準(zhǔn)確度良好。

表2 Pb回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=9）

2.8 樣品測定 取12批藥材進(jìn)行測定，按照“2.2.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，采用“2.1”項(xiàng)下條件，以“2.3”項(xiàng)下方法進(jìn)行測定，6種元素的測定結(jié)果見表9。元素測定結(jié)果表明，不同產(chǎn)地的藥材的Pb、Hg元素結(jié)果是有差異的，Cd、As、Cu、Cr的結(jié)果差異較小。元素差異是可能由于不同產(chǎn)地的土壤元素含量導(dǎo)致的。按照2020版《中國藥典》要求中藥材中Pb不得過5 mg/kg、Cd不得過0.3 mg/kg；As不得過2 mg/kg；Hg不得過0.2 mg/kg；Cu不得過20 mg/kg；食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中要求Cr不得過0.5 mg/kg，12批藥材中6種有害元素的含量均符合要求。

表3 Cd回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=9）

表4 As回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=9）

表9 元素測定數(shù)據(jù)（n=9） mg/kg

表5 Hg回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=9）

表6 Cu回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=9）

表7 Cr回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=9）

表8 回收率試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

3 討論

3.1 樣品前處理 因?yàn)橹兴幉闹械脑睾勘容^低，樣品的前處理對于樣品測定結(jié)果會有很大的影響。常規(guī)的灰化法容易造成元素?fù)]發(fā)性損失，導(dǎo)致測定結(jié)果的誤差比較大，同時(shí)周期也比較長。微波消解法可以解決這些問題，微波消解是指利用微波的穿透性和激活反應(yīng)能力，使樣品溫度升高，同時(shí)采用密封裝置，再加入一定量的酸溶液，達(dá)到使樣品中有機(jī)物質(zhì)分解的目的。該方法優(yōu)點(diǎn)是：第一，消化時(shí)間短，微波加熱是一種直接對物體加熱的方式，微波可以穿入試液的內(nèi)部，在試樣的不同深度，微波所到之處同時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)，這不僅使加熱更快速，而且更均勻。大大縮短了加熱的時(shí)間，比傳統(tǒng)的加熱方式既快速又效率高。采用微波消解系統(tǒng)制樣，消化時(shí)間只需數(shù)十分鐘，大大提高了反應(yīng)速率，縮短樣品制備的時(shí)間，與此同時(shí)，微波消解還可以控制反應(yīng)條件，使制樣精度更高。第二，由于微波在使樣品發(fā)生內(nèi)加熱時(shí)，還引起酸與樣品之間較大的熱對流，使酸與樣品充分接觸，最大限度發(fā)揮酸的作用。第三，消解中因消化罐完全密閉，不會產(chǎn)生尾氣泄漏，且不需有毒催化劑及升溫劑，減少了對環(huán)境的污染和改善試驗(yàn)人員的工作環(huán)境。第四，微波消解是在密閉容器內(nèi)進(jìn)行，易揮發(fā)元素?fù)p失少，回收率高，耗酸量減少，空白值大為降低，從而提高了結(jié)果的準(zhǔn)確性。簡言之，微波消解技術(shù)具有樣品分解快速、完全，揮發(fā)性元素?fù)p失小，試劑消耗少，操作簡單，處理效率高，污染小，空白低等顯著特點(diǎn)，被譽(yù)為“綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)”。前處理試驗(yàn)中主要考查了酸種類的選擇，包括硝酸、鹽酸和高氯酸，同時(shí)對酸的濃度也進(jìn)行了考查，最終選擇了5%的硝酸作為消解溶劑。

3.2 試驗(yàn)影響因素分析 元素測定屬于痕量分析，很多因素都會對結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，本文對試劑進(jìn)行了考查，特別是硝酸的考查，硝酸需要選擇色譜級別的；試驗(yàn)用水也分別考查了屈臣氏水、自制純水等，最后選擇超純水機(jī)的自制水；器皿中的元素雜質(zhì)也會影響測定結(jié)果，酸性條件下會使部分元素浸出，通過玻璃材質(zhì)和聚四氟乙烯材質(zhì)器皿的比較，本文優(yōu)選聚四氟乙烯材質(zhì)。

3.3 內(nèi)標(biāo)物 元素測定一般內(nèi)標(biāo)物都是選稀土金屬或者貴金屬。理論上，選擇內(nèi)標(biāo)有四個(gè)條件：樣品溶液中不含有該元素；與待測元素質(zhì)量數(shù)接近；電離能與待測元素電離能相近；元素化學(xué)特性。但通常選擇內(nèi)標(biāo)會以質(zhì)量數(shù)接近為最直觀的標(biāo)準(zhǔn)。因此，基于以上原則，砷、銅、鉻3種元素與72Ge質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近，因此以72Ge作為內(nèi)標(biāo)；鎘與115In質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近，因此以115In作為內(nèi)標(biāo)；鉛和汞與209Bi質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近，因此以209Bi作為內(nèi)標(biāo)。通過選擇合適的內(nèi)標(biāo)物，降低測定的風(fēng)險(xiǎn)。

本文采用微波消解法加電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定鴨跖草中6種有害元素，該方法快速、準(zhǔn)確、靈敏度高，可以有效控制鴨跖草中的鉛、鎘、砷、汞、銅、鉻6種有害元素，保證該中藥材的質(zhì)量安全。