范遠建，陳玉園，王裕成，洪家順，付樹文*

（1.江西南昌桑海制藥有限責任公司，江西 贛江 330029；2.江西省道地藥材質(zhì)量評價研究中心，江西 贛江 330029）

車前子為車前科植物車前Plantago asiatica L.或平車前Plantago depressa Willd.的干燥成熟種子[1]，以江西出者為佳[2]，為江西省道地藥材“三子一殼”藥材之一，被稱作“鳳眼前仁”。

近年來，學者們采用不同方法研究了車前子的化學成分：蔗糖、京尼平苷酸、毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷、麥角甾苷、異麥角甾苷、亞麻酸和油酸[3-7]，具有調(diào)節(jié)腸道、抗腫瘤、抗炎、抗衰老、降血脂、免疫調(diào)節(jié)的功效，建立了基于微觀特征熒光鑒別、指紋圖譜鑒別車前子的真?zhèn)蔚姆椒╗8-13]和基于指紋圖譜和化學識別評價車前子質(zhì)量的方法[4,14]，付志紅等采用電感耦合等離子體法測定了Se，Zn，Mn，Cu，Mg，F(xiàn)e，Al，Be 等無機元素，筆者未發(fā)現(xiàn)更全面測試車前子無機元素含量方面的研究。

為了更全面了解車前子中無機元素的含量，本實驗以江西省9 批車前子為研究對象，通過微波消解-ICP-MS 法[16-18]同時測定車前子中Li、Be、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Rb、Sr、Zr、Mo、Cd、Sn、Sb、Cs、Ba、Hg、Tl、Pb、Bi、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 42 種無機元素的含量，參照《中國藥典》（2020 年版）評價其重金屬及其有害元素，并采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法評價車前子的污染狀況，為車前子的科學研究、開發(fā)利用提供基礎數(shù)據(jù)和參考依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 材料與試劑

多元素標準 溶液（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu、Yb、Y，批號GSB04-1789—2004，100 μg/mL）；多元素標準溶液（Al、As、B、Ba、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Li、Mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、Tl、V、Zn，批號GSB04-1767-2004，100 μg/mL）；單元素標準溶液[Rb（GSB 04—2836—2011，1 000 μg/mL），Mo（GSB G 62035—90，1 000 μg/mL），Cs（GSB04-1724—2004（b）]，采購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心；UP 級硝酸，蘇州晶銳化學試劑公司；實驗用水，超純水機產(chǎn)的一級水；Hg（批號：22071135，1000μg/mL）、Se（批號：22101835，1 000 μg/mL），內(nèi)標溶液Ge（批號：22072635，1 000 μg/mL）、In（批號：21122035，1 000 μg/mL），采購于國家鋼鐵材料測試中心。

車前子產(chǎn)地分別為：吉安市泰和縣塘洲鎮(zhèn)黃塘村，編號S1-S3；吉安市吉安縣永和鎮(zhèn)錦源村，編號S4-S6；吉安市新干縣三湖鎮(zhèn)蓮湖村，編號S7-S9。

1.2 主要設備

ETHOS UP 微波消解儀，北京萊伯泰科；趕酸器，VB48 UP；ICAP RQ 電感耦合等離子體質(zhì)譜，美國賽默飛；XSR205DU/A 型電子天平，梅特勒-托利多；DHG-9240A 型臺式電熱恒溫鼓風干燥箱，上海一恒；Pulverisette 11 刀式研磨儀，德國Fritsch。

1.3 實驗方法

標準溶液的制備：分別精密吸取鍺（72Ge）、銦（115In）元素標準溶液適量，用10%硝酸溶液逐級稀釋，配置成20 μg/L 混合標準溶液，作為內(nèi)標溶液；

精密吸取適量Rb，Mo，Cs、Hg 單元素標準溶液和多元素標準溶液（Al、As、B、Ba、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Li、Mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、Tl、V、Zn）適量，用10%硝酸溶液逐級稀釋，用10%硝酸溶液逐級稀釋，配置成質(zhì)量濃度為0.00、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0 μg/L系列溶液，其中Hg質(zhì)量濃度為0.00、0.1、0.5、1.0、2.0、5.0 μg/L，供電感耦合等離子體質(zhì)譜儀分析。

精密吸取適量多元素標準溶液（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu、Yb、Y）用10%硝酸溶液逐級稀釋，用10%硝酸溶液逐級稀釋，配置成質(zhì)量濃度為0.00、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、20.0 μg/L 系列溶液供電感耦合等離子體質(zhì)譜儀分析。

精密稱取0.5 g（精確至0.1 mg）烘干2 h 的車前子樣品粉末于消解罐中，加入5 mL 硝酸后，進行微波消解。試樣消解完成后，自然冷卻至室溫后取出，取出微波消解管，將消解液轉(zhuǎn)入50 mL 容量瓶中，用少量稀硝酸洗滌消解罐3 次，洗滌液合并于容量瓶中,超純水定容至刻度,搖勻，即得標準溶液（如有少量沉淀，必要時離心分取上清液）。同法制備試劑空白溶液。

1.4 安全性評價

1.4.1 單因子污染指數(shù)法

單因子污染指數(shù)法通常能夠分別反映目標物中各個元素的污染程度，其計算公式為式（1）：

式中：Pi為目標物中污染元素i 的單因子污染指數(shù)，Ci為污染元素i 的實測含量，mg/kg，Si為i 種污染元素的評價標準，mg/kg。

其中根據(jù)《中華人民共和國藥典》（2020 版）一部對車前子中重金屬及有害物質(zhì)的限量標準值：Cu 含量≤20.0 mg/kg，Hg 含量≤0.20 mg/kg，As 含量≤2.0 mg/kg，Cd 含量≤1.0 mg/kg，Pb 含量≤5.0 mg/kg。Pi≤0.7 為優(yōu)良，0.7≤Pi≤1.0 為安全，1.0＜Pi≤2.0 為輕污染，2.0＜Pi≤3.0 為中污染，Pi＞3.0 為重污染，Pi值越大，說明受到污染越嚴重[19]。

1.4.2 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法

內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法突出了高濃度污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響，同時兼顧單因子污染指數(shù)的平均值。

由于樣品同時被多種重金屬元素污染，因而樣品污染評價要運用綜合指數(shù)法進行評價。

其計算公式如式（2）：

式中：P 綜合為綜合污染指數(shù)，Pi，max為各單項污染指數(shù)中的最大值。P綜合≤0.7 為優(yōu)良，0.7＜P綜合≤1.0 為安全，1.0＜P綜合≤2.0 為輕污染，2.0＜P綜合≤3.0 為中污染，P綜合＞3.0 為重污染，P綜合值越大，說明受到污染越嚴重[19]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用EXCEL2010 軟件建立不同產(chǎn)地車前子樣品無機元素含量的原始數(shù)據(jù)，采用Origin 2022 軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法的線性與檢出限

在儀器狀態(tài)穩(wěn)定下測定制備好的混合標準溶液，測定結(jié)果見表1，各元素相關系數(shù)在0.997～0.999，表明線性關系良好。

表1 各元素線性方程、相關系數(shù)及檢出限

2.2 無機元素含量測定

精密稱定9 批車前子樣品進行微波消解，測試結(jié)果取樣品的平均值，Be、Sb、Tl 未檢出，其他39 種無機元素均有檢出，結(jié)果詳見表2。如表2 所示，9 批車前子樣品中均檢出39 種無機元素，但各元素的含量差異較大。從表2 可知，車前子無機元素含量按照高低順序依次為Mn 含量為30～160 mg/kg，最高可達160.546 mg/kg；Fe 含量為57.385～87.683 mg/kg，Cu、Rb 含量在10～20 mg/kg；Ti、Cr、Ni、Sr、Ba 含量在1～10 mg/kg；其他無機元素的含量均小于1 mg/kg。

表2 車前子中無機元素含量 單位：mg/kg

2.3 重金屬及其有害元素安全性評價

根據(jù)《中華人民共和國藥典》（2020 版）一部對車前子中重金屬及有害物質(zhì)的限量標準值（Cu 含量≤20.0 mg/kg，Hg 含量≤0.20 mg/kg，As 含量≤2.0 mg/kg，Cd 含量≤1.0 mg/kg，Pb 含量≤5.0 mg/kg），9 批車前子樣品中Cu、As、Cd、Hg、Pb 含量均符合規(guī)定。

不同產(chǎn)地車前子中重金屬及有害元素安全性評價如表3 所示。車前子（S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9）單項污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均小于0.7，評價為優(yōu)良，表明車前子生長環(huán)境優(yōu)良，未受到現(xiàn)代工業(yè)的污染。

表3 重金屬及有害元素安全性評價

2.4 元素指紋圖譜

為了能更加直觀地繪制指紋圖譜，將V、As、Co、Mo、Pb、Tm、Lu 含量值放大10 倍；Ga、Zr、Sn、Cs、Hg、Bi 含量值放大100 倍；Cu、Fe、Zn、Rb、Y、La、Pr、Nd 含量值縮小10 倍；Mn、Ce 含量值縮小100 倍，以元素種類為橫坐標，相對含量為縱坐標繪制無機元素的指紋圖譜，見圖1-1。將樣品的平均值生成枳殼稀土元素對照圖譜，見圖1-2。從圖1 可知，不同車前子樣品間峰形相似，但含有的無機元素含量有差異。

圖1 元素指紋圖譜

2.5 相關性分析

根據(jù)測試結(jié)果，對車前子樣品中的無機元素進行相關性分析，結(jié)果見圖2。從圖2 可知，274 對呈極顯著正相關（**p＜0.01）；120 對元素之間呈顯著正相關（*p＜0.05），表明這些元素之間可能存在相互協(xié)同吸收的關系；Mo 與Co 呈極顯著負相關（**p＜0.01），Mo 與Cd、Cs、Rb、Zr、Zn、Ga、Ni、Mn 呈顯著負相關（*p＜0.05）,表明Mo 與這些元素在吸收或富集過程可能存在拮抗作用。

圖2 不同產(chǎn)地車前子無機元素相關性分析圖

2.6 聚類分析

對9 批次車前子樣品中的無機元素含量進行聚類分析和熱圖繪制，結(jié)果如圖3 所示，6 批次產(chǎn)地的車前子樣品被聚為三大類，S8、S7、S9聚為第一類（新干縣三湖鎮(zhèn)蓮湖村），S5、S4、S6聚為第二類（吉安縣永和鎮(zhèn)錦源村），S1～S3聚為第三類（泰和縣塘洲鎮(zhèn)黃塘村）；由此可以看出，同一地域的樣品在元素含量上大致相近，仍然具有細微的差異，不同地域的樣品在元素含量上差異明顯，容易區(qū)分。

圖3 車前子無機元素聚類熱圖分析

3 結(jié)論

本實驗通過微波消解聯(lián)合ICP-MS 法測定車前子 中 Li、Be、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Rb、Sr、Zr、Mo、Cd、Sn、Sb、Cs、Ba、Hg、Tl、Pb、Bi、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、L 42 種無機元素的含量，繪制了車前子無機元素指紋圖譜，可為車前子資源的鑒別工作提供研究思路，重金屬及其有害元素含量均符合《中國藥典》（2020 年版）限量值要求，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均小于0.7，評價為優(yōu)良，為其藥用安全性提供科學依據(jù)。