微波消解－电感耦合等离子体质谱法测定参苓白术散中重金属及有害元素含量

邵大志 张亦萌 张强 曲涵婷 程焱 李正刚 马彧*

（1.四平市食品药品检验所 吉林四平 136000；2.四平市社会精神病院）

1 前言

参苓白术散由人参、茯苓、甘草、山药、桔梗等10味中药组成，具有补脾胃、益肺气的功效，常用于脾胃虚弱、食少便溏、气短咳嗽、肢倦乏力的临床治疗，其质量标准收载于《中国药典》2020年版一部[1]。

中药材在生长过程中极易被土壤、水体、空气污染，特别是以镉（Cd）、铅（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、铜（Cu）为代表的有害元素，是中药材最主要的外源性污染物元素[2-5]。虽然大部分中药材如人参和甘草等，在标准中均对其重金属及有害元素杂质的含量有明确规定[6-7]，但是中药材制剂在制备过程中，制备机械及包装材料等也可能引入有害元素[8-10]。

现阶段，关于参苓白术散的研究多为临床应用研究，关于其质量标准的研究较少，目前还未有关于其重金属及有害元素的研究报道。参苓白术散属于健脾益气类国家基本药物，临床应用非常广泛，为保证用药安全和药品质量，对其进行重金属元素的测定非常必要。本文采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）进行多批次参苓白术散中铅、砷、汞、镉、铜5种重金属元素的含量测定，以及方法学验证，以期为临床用药提供参考。

2 仪器与试剂

2.1 仪器

电子天平（BP211D，北京赛多利斯仪器天平有限公司）；电感耦合等离子体质谱仪（NexION 350X，铂金埃尔默仪器（上海）有限公司）；微波消解仪（MA093，意大利Milestone公司）。

2.2 试剂

硝酸为优级纯（德国MERCK公司），水为超纯水。

2.3 标准物质与样品

标准物质：5种元素分别为铅（Pb）、砷（As）、铜（Cu）、镉（Cd）、汞（Hg）。

标准溶液：编号分别为GSB04-1742-2004、GSB 04-1714-2004、GSB04-1725-2004、GSB04-1721-2004、GSB04-1729-2004，质量浓度均为1 000μg/mL（国家有色金属及电子材料分析测试中心）。

内标物质：锗（72Ge）、铟（115In）、铋（209Bi）元素。

标准溶液：编号分别为GSB04-1728-2004、GSB04-1731-2004、GSB04-1719-2004，质量浓度均为1 000 μg/mL（国家有色金属及电子材料分析测试中心）。

样品：5批参苓白术散样品均为市售。

3 方法与结果

3.1 仪器工作条件

ICP-MS参数设置。射频功率：1 600 W；载气（氩气）流速：1.1 L/min，冷却气体流速：15.0 L/min，辅助气流速为1.0 L/min；炬管水平位置：2.00 mm，炬管垂直位置：-0.3 mm，采样深度：17 mm；蠕动泵转速：20 r/min；重复次数：3次，扫描次数：20次。测定时，以72Ge作为63Cu、75As内标，以115In作为114Cd内标，以209Bi作为202Hg、208Pb内标。

3.2 样品、标准溶液的制备

3.2.1 样品溶液制备

取供试品0.5 g，精密称定，置于聚四氟乙烯消解罐内；加入硝酸8 mL，混匀；盖好内盖，旋紧外套，置于微波消解仪中，按表1的消解程序进行消解；消解完全后，消解液冷却至约50℃；将消解罐置于恒温加热器中，120℃缓缓加热至红棕色蒸气挥尽；浓缩消解液至2 mL，放冷；将消解液移至50 mL量瓶中，用少量水洗涤消解罐3次；将洗液合并于量瓶中，加入金单元素使用溶液200 μL（浓度为1 μg/mL）；用水稀释至刻度，摇匀，即得。同法得空白溶液。

表1 微波消解参数

3.2.2 标准溶液的制备

混合标准溶液：分别精密量取Pb、Cd、As和Cu单元素标准溶液；用2%硝酸溶液分别稀释成含4种元素的不同浓度混合系列标准溶液，Pb浓度为0～50 ng/mL，Cd浓度为0～10 ng/mL，As浓度为0～20 ng/mL，Cu浓度为0～200 ng/mL；精密量取Hg单元素标准溶液，用2%硝酸溶液稀释成Hg浓度为0～2.5 ng/mL。

混合内标溶液：精密量取锗、铟、铋单元素标准溶液，用2%硝酸定量稀释成每1 mL中含0.1 μg的溶液，即得。

3.3 方法学考察

3.3.1 线性范围和检出限

采用在线内标法，依次对空白溶液、标准曲线溶液及样品溶液进行测定，以各元素浓度为横坐标，Ratio值（待测元素与内标元素响应值比值）为纵坐标，绘制标准曲线。在试验条件下，重复测定空白溶液11次，各元素信号响应的3倍标准偏差对应的元素浓度即为检出限。回归方程、线性范围和检出限见表2。

表2 回归方程、线性范围和检出限

3.3.2 精密度考察

取同一浓度的混合标准溶液和汞标准溶液，重复进样6次，记录测量值。结果显示，各元素的RSD分别为5.2%（Pb）、4.4%（Cd）、3.8%（As）、5.1%（Cu）、5.3%（Hg），n=6，表明仪器的精密度较好。

3.3.3 重复性考察

取同一批样品，照“3.2.1”中的方法，平行制备6份样品溶液。结果，Pb、Cd、As、Hg、Cu的RSD分别为5.3%、4.1%、4.7%、5.3%、4.1%、4.3%，n=6，表明方法的重复性较好。

3.3.4 加样回收率试验

精密称取参苓白术散（批号2010011）6份，每份约0.5g，分别加入相当于试样中待测5种元素含量的标准溶液，余下操作同“3.2.1”项，计算加样回收率及RSD。结果显示，Cu、As、Pb、Cd和Hg的回收率分别为93.21%～102.34%、95.21%～103.81%、94.71%～103.06%、93.36%～102.11%、92.34%～103.22%；RSD分别为4.6%、5.4%、5.3%、4.9%、5.1%，n=6。

3.4 样品测定

本文共收集到5家公司生产的参苓白术散，对每批样本中Pb、Cd、As、Hg和Cu金属元素的含量进行检测，每份样品平行取样，按“3.2.1”中的供试品溶液制备方法进行消解处理及测定，结果见表3。

表3 样品中Cu、As、Pb、Cd、Hg的含量（mg/kg，n=2）

4 讨论

目前，《中国药典》2020版中仅对部分中药材及饮片中重金属及有害元素的具体含量进行限定（铅、镉、砷、汞、铜分别不得超过5、1、2、0.2、20 mg/kg），且中成药标准中尚未制定重金属及有害元素含量的通用限量数值。现行《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中规定的限量值为：重金属总量≤20.0 mg/kg；Pb≤5.0 mg/kg；Cd≤0.3 mg/kg；Hg≤0.2 mg/kg；Cu≤20.0 mg/kg；As≤2.0 mg/kg。

本文对5批样品进行检测，结果显示其中铅、镉、铜、汞、砷的含量均低于《中国药典》2020年版和《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的限值要求，证明所测产品是安全可控的。但中成药多为复方制剂，处方多由数种至数十种中药材组成，特别是工艺复杂的制剂，应当加大对其重金属及有害元素的检测力度[11]。

近年来，ICP-MS技术因其具有灵敏、快速、稳定、准确的特性，且能同时测定多种金属元素，样品前处理与原子吸收法相比较为简单，而逐渐成为药品中重金属及有害元素检测的首选方法[12]。本文采用ICP-MS法对参苓白术丸中5种重金属元素进行检测，结果表明该方法灵敏度高、操作简便、准确度较高，能够为药品质量控制提供参考依据，值得推广。