ICP-MS法测定不同产地六神曲饮片重金属及有害元素含量(1)

　　

ICP-MS法测定不同产地六神曲饮片重金属及有害元素含量

毕天琛^1，2*，杨国宁¹，周欣¹，李怀伟¹，王静¹

（1.菏泽市食品药品检验检测研究院，山东 菏泽 274000；2.青岛科技大学 化工学院，山东 青岛 266000）

摘要：目的：对13批次不同产地六神曲饮片中27种重金属及有害元素含量进行测定和分析。方法：采用微波消解法对样品进行处理，通过电感耦合等离子体质谱仪测定重金属及有害元素含量。结果：不同产地六神曲饮片中重金属及有害元素含量未发现明显差异，13批次样品均符合《中国药典》2020年版相关规定。

关键词：六神曲；ICP-MS法；重金属及有害元素

中图分类号：0657.3

目前，中医药发展越来越受到国内外的关注，尤其在新冠肺炎防治中发挥了巨大作用。中药材重金属情况也是医药市场重点关注情况，中药受重金属污染因素较多，在药材种植、加工，中成药的生产、加工、包装和贮藏等过程中均有可能引起重金属污染。不同于中药中其他类型污染，重金属残留会持续存在，煎煮过程中，重金属仍会迁移到汤剂中^[1,2]。重金属对人体多个器官造成伤害，同时可在人体内蓄积，导致慢性中毒。

六神曲是鲜辣廖、青蒿、鲜苍耳、赤小豆等中药加入面粉混合后经发酵而成的曲剂的炮制加工品。具有健脾和胃，消食调中的功效。全国各地均有生产^[3]。据报道，六神曲主要成分包括挥发油、维生素、麦角固醇、淀粉酶和蛋白酶类等^[4-7]。六神曲被誉为中药第一曲，是传统发酵类中药中应用最广泛的一种^[8]，本文采用电感耦合等离子体质谱法同时测定13批次六神曲饮片中27种重金属及有害元素含量，以评价六神曲受重金属及有害元素污染状况。

1 仪器与材料

1.1 仪器

安捷伦电感耦合等离子体质谱仪（美国安捷伦公司）；XS105十万分之一电子天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；AB104-S万分之一电子天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；Milestone ETHOS UP微波消解仪（意大利Milestone公司）； Milli-Q Advantage A10超纯水仪（美国默克密理博公司）。

1.2 材料

多元素标准储备液［Ag、Al、As、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Cs、Cu、Fe、Ge、K、Li、 Mg、Mn、Na、Ni、Pd、Rb、Se、Sr、Tl、U、V、Zn］（浓度：10μg/ml，批号：21DB0514）、汞标准储备液（浓度：1000μg/ml，批号：GSB04-1729-2004）、金标准储备液（浓度：1000μg/ml，批号：203018-1）和内标标准储备液（浓度：10μg/ml，批号：21DB1318）均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。13批次六神曲饮片来源信息见表1。

表1 13批次六神曲的样品信息

样品编号	批号	产地
S1	08421002	河北
S2	210801	山东
S3	210614	山东
S4	67121015	安徽
S5	1	河北
S6	2	河北
S7	3	河北
S8	211001	山东
S9	211101	山东
S10	211201	山东
S11	210505	河北
S12	210108	陕西
S13	210418	陕西

2 方法

2.1 测定条件

用调谐液调整仪器各项指标，使仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等指标达到要求；射频功率：1550w，等离子体氩气流速：15L/min，雾化器氩气流速：0.8L/min，雾化室温度：2℃，采用碰撞反应模式，进样速度：0.1 r/s，积分时间：0.1~1.0 s，重复次数：3次。

2.2 标准品溶液的制备

2.2.1 多元素标准溶液

取多元素标准储备液适量，加10%硝酸稀释制成含Ag、Al、As、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Cs、Cu、Fe、Ge、K、 Mg、Mn、Na、Ni、Pd、Rb、Se、Sr、Tl、U、<, span lang="EN-US" style="mso-bidi-font-size:10.5pt;line-height:150%">V、Zn各1ng/ml、5ng/ml、10ng/ml、20ng/ml、50ng/ml、100ng/ml的系列浓度标准溶液。

2.2.2 汞标准溶液

取汞标准储备液适量，加10%硝酸稀释制成含汞0 ng/ml、0.2ng/ml、0.5ng/ml、1ng/ml、2ng/ml、5ng/ml的系列浓度溶液。

2.2.3 内标标准溶液

取内标标准储备液适量，加水稀释制成含In、Ge、Bi、Li、Rh各1μg/ml的溶液。

2.2.4 金标准溶液

取金标准储备液适量，1.5mol/L的HCl稀释制成含金1μg/ml的溶液。

2.3 供试品溶液的制备

精密称取本品粉末（过四号筛）约0.5g，置聚四氟乙烯消解罐内，加入硝酸8ml，摇匀，置微波消解仪内消解。微波消解程序：0～5min 温度：室温～120℃，5～8min，温度： 120℃，8～13min 温度：120～160℃，13～16min 温度：160℃，16～21min 温度：160～180℃，21～41min 温度：180℃。消解完全后，消解液冷却至60℃以下，取出消解罐，放冷后，将消解液转入50ml容量瓶中，用少量水彻底洗涤消解罐3次，洗液合并于容量瓶中，加入金单元素标液（1μg/ml）200μl，用水稀释至刻度，摇匀，即得（如有少量沉淀，必要时可以离心分取上清液）。除不加金单元素标准溶液外；同法制备空白溶液，作为空白校正^[9,10]。

2.4 测定方法

采用在线内标法，用三通管将供试品溶液与混合内标溶液混合后进入 ICP-MS 仪。测定时选取同位素为9Be、23Na、24Mg、27Al以6Li作为内标；39K、43Ca、51V、52 Cr、55Mn、56 Fe、59 Co、60 Ni、 63 Cu、 66 Zn、 75 As、 78 Se、85Rb、88 Sr 以 72 Ge 作为内标；107Ag以 103Rh作为内标； 111Cd、133Cs、137 Ba 以 115 In 作为内标； 202 Hg、 205 Tl、 208 Pb、238U 以 209 Bi 作为内标。

2.5 方法学验证

2.5.1 线性关系考察

取“2.2”项下系列混合标准溶液，采用上述实验条件进行测定，以浓度为横坐标，响应值为纵坐标，绘制标准曲线，其线性回归方程和相关系数见表2。

表2 标准曲线及线性范围

测定元素	线性方程	相关系数	线性范围/(ng/mL)
Be	y=0.0179x	0.9981	1-100
Na	y=0.0587x +10.3037	0.9991	1-100
Mg	y=0.9046x +0.416	0.9999	1-100
Al	y=0.0278x +0.7769	0.9989	1-100
K	y=1.901×10-3x+0.1487	0.9971	1-100
Ca	y=6.597×10-4x+2.587×10-4	0.9978	1-100
V	y=0.0506x+8.163×10-4	0.9999	1-100
Cr	y=0.0749x+7.011×10-3	0.9999	1-100
Mn	y=0.0243x+0.0137	0.9999	1-100
Fe	y=0.0531x+0.1782	0.9996	1-100
Co	y=0.1557x+0.0013	1.0000	1-100
Ni	y=0.0428x+0.0423	0.9997	1-100
Cu	y=0.0388x+0.0011	0.9988	1-100
Zn	y=7.721×10-3x+4.745×10-3	0.9992	1-100
Ga	y=0.0142x+4.263×10-5	0.9975	1-100
As	y=5.710×10-3x+6.357×10-5	0.9995	1-100
Se	y=5.126×10-4x+4.129×10-4	0.9995	1-100
Rb	y=3.125×10-2x+3.248×10-4	0.9979	1-100
Sr	y=0.0351x+2.714×10-3	0.9982	1-100
Ag	y=3.405×10-3x+2.433×10-5	0.9972	1-100
Cd	y=1.125×10-3x+1.425×10-5	0.9991	1-100
Cs	y=7.041×10-3x+2.517×10-5	0.9996	1-100
Ba	y=9.541×10-4x+2.410×10-5	0.9978	1-100
Tl	y=7.354×10-3x+4.181×10-5	0.9998	1-100
Pb	y=5.409×10-3x+2.155×10-4	0.9995	1-100
U	y=0.0129x	0.9993	1-100
Hg	y=7.708×10-4x+5.337×10-5	0.9970	0.2-5

2.5.2 精密度实验

取“2.2”项下系列混合标准溶液，采用上述实验条件重复进样6次，计算Be、Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Rb、Sr、Ag、Cd、Cs、Ba、Tl、Pb、U和Hg各元素含量的RSD值在0.5%～2.2%之间，表明仪器精密度良好。

2.5.3 回收率实验

称取S1样品6份，每份0.5g，精密称定，分别加入不同浓度的标准溶液，按照“2.3”项下制备供试品溶液，“2.4”项下方法进行测定。计算Be、Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Rb、Sr、Ag、Cd、Cs、Ba、Tl、Pb、U和Hg的加样回收率，平均加标回收率分别为90.6%、95.2%、96.3%、99.5%、100.2%、105.4%、78.6%、108.5%、93.6%、99.3%、102.6%、110.2%、90.3%、91.5%、99.8%、89.5%、106.5%、101.8%、112.6%、97.6%、92.5%、90.3%、106.5%、101.8%、92.6%、88.4%、93.4%，RSD分别为1.8%、1.6%、1.3%、0.9%、0.7%、2.1%、2.8%、2.2%、1.7%、1.3%、1.6%、1.2%、2.3%、2.0%、1.0%、1.9%、2.3%、0.8%、2.6%、1.2%、1.5%、2.3%、2.5%、0.7%、2.1%、2.4%、1.6%。

2.6 样品测定

取各批次样品，按照“2.3”项下制备供试品溶液，“2.4”项下方法进行测定，结果见表3。

表3 六神曲饮片中27种重金属及有害元素含量（mg/kg）

编号	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8	S9	S10	S11	S12	S13
Be	ND	ND	ND	0.01	ND	ND	ND	ND	ND	ND	0.02	ND	ND
Na	161.17	98.36	187.83	69.27	136.95	48.44	68.47	187.4	168.76	75.39	91.9	77.49	269.56
Mg	2875.77	3705.07	1799.66	1704.90	1666.41	1628.92	1547.65	1892.63	1696.64	3254.98	3600.17	3759.00	4722.56
Al	41.06	36.55	93.62	53.05	54.45	50.76	29.48	86.26	62.78	29.11	32.1	34.47	195.45
K	6189.91	7348.49	4150.93	4076.78	4234.47	4122.57	3767.13	4198.9	3994.43	6695.61	6953.41	6533.25	11071.6
Ca	128.37	151.94	207.28	91.03	103.83	110.14	85.58	156.10	106.97	209.56	213.61	208.94	177.29
V	0.05	0.04	0.15	0.05	0.07	0.07	0.04	0.12	0.08	0.05	0.04	0.05	0.24
Cr	0.20	0.29	2.32	0.39	0.77	0.42	0.60	1.62	0.78	0.51	1.70	0.29	0.87
Mn	87.23	99.06	26.27	18.51	32.67	33.19	23.87	29.83	28.96	98.79	103.5	93.16	114.95
Fe	73.69	81.25	99.81	57.12	59.33	54.86	48.17	87.66	63.81	96.96	93.76	86.46	159.2
Co	0.04	0.05	0.04	0.02	0.02	0.02	0.02	0.03	0.03	0.04	0.03	0.03	0.14
Ni	0.52	0.76	0.35	0.19	0.20	0.20	0.17	0.19	0.15	0.59	0.66	0.46	1.37
Cu	8.20	9.36	3.18	3.26	3.23	3.59	2.9	3.39	3.26	9.61	9.55	8.55	9.63
Zn	59.35	75.28	20.4	21	21.33	21.86	17.48	22.27	20.7	65	65.83	58.94	71.15
Ga	0.01	ND	0.03	0.02	0.01	0.01	ND	0.02	0.01	0.01	0.03	0.01	0.04
As	0.04	0.04	0.04	0.02	0.02	0.06	0.04	0.04	0.04	0.06	0.07	0.06	0.1
Se	0.01	0.02	0.03	0.02	0.03	ND	ND	0.02	0.04	0.04	0.04	0.05	0.07
Rb	9.39	12.21	4.18	5.37	3.71	4.16	4.67	4.23	3.67	13.72	13.67	13.32	13.7
Sr	4.52	5.00	5.68	4.73	5.97	6.48	4.95	5.97	5.57	7.3	7.22	6.6	7.5
Ag	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND
Cd	0.05	0.08	0.02	0.01	0.03	0.02	0.02	0.02	0.01	0.05	0.05	0.05	0.11
Cs	0.01	0.02	0.01	0.01	ND	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.02	0.01	0.03
Ba	7.5	8.61	3.11	3.02	5.07	5.16	3.05	3.32	2.88	8.67	9	8.28	12.67
Tl	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND
Pb	0.07	0.1	0.12	0.15	0.05	0.05	0.03	0.08	0.06	0.07	0.06	0.05	0.16
U	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND
Hg	0.01	0.01	ND	ND	ND	ND	ND	ND	ND	0.01	ND	ND	0.01

从表3中可知，六神曲饮片中含量较多的重金属及微量元素主要有Na、Mg、Al、K、Ca、Zn，重金属及有害元素Pb、As、Cu、Cd、Hg均符合《中国药典》要求。

3 结论

采用建立的方法，测定了13批次六神曲饮片中重金属及有害元素残留量，结果发现样品中Pb不超过0.17mg/kg、As不超过0.07mg/kg、Cu不超过8.66mg/kg、Cd不超过0.05mg/kg，Hg仅有1批检出且含量较低，均符合《中国药典》2020年版中重金属及有害元素含量要求，说明六神曲饮片受重金属及有害元素污染风险较低。不同产地六神曲饮片中重金属及有害元素含量无明显差异，说明重金属及有害元素残留不仅和产地有关，还可能与原料来源、加工等条件相关。

参考文献

[1] 楚楚，李璟，颜继忠.中药重金属限量标准现状及分析方法研究进展[J].浙江工业大学学报，2021，49（4）：435-441.

[2] 荀合，潘佳钏，梁维新，等.煎煮对几种特色南药中重金属元素含量和形态影响[J].分析测试学报，2017，36（3）：382-387.

[3] 山东省中药饮片炮制规范[S].2012年版.2012：116-117.

[4] 练晶军.六神曲质量特征及发酵变化研究[D].北京：北京中医药大学，2011.

[5] 张慧茹，张婷婷，许枬，等.基于NMR指导的六神曲成分研究[J].药物分析杂志，2019，39（3）：526-530.

[6] 徐云，郑路，相宏宇，等.六神曲发酵过程中5种消化酶的动态分析[J].中国酿造，2012，31（10）：43-45.

[7]王丽芳，高文远，徐鑫，等.鲜干品组方六神曲发酵前后指标成分的LC-MS测定及指纹图谱分析[J].药物分析杂志，2019，39（3）:526-530.

[8] 张鹏，陈冰，李宝银，等.六神曲的质量调查与评价研究[J].北京中医药，2017，36（7）：658-662.

[9] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典 [S].四部. 北京：中国医药科技出版社，2020:236.

[10] 杨国宁，毕天琛，张裕民，等.三七片中重金属元素残留量测定及风险评估[J].食品与药品，2020，22（05）：390-394.

作者：毕天琛，主管药师，研究方向为中药质量控制及标准研究，邮箱：bitianchen@163.com

订阅方式：
①在线订阅（推荐）：www.sdchem.net.cn
②邮局订阅：邮发代号24-109

投稿方式：
①在线投稿（推荐）：www.sdchem.net.cn
　　作者只需要简单注册获得用户名和密码后，就可随时进行投稿、查稿，全程跟踪稿件的发表过程，使您的论文发表更加方便、快捷、透明、高效。
②邮箱投稿：sdhgtg@163.com sdhg@sdchem.net
　　若“在线投稿”不成功，可使用邮箱投稿，投稿邮件主题：第一作者名字/稿件题目。
投稿时请注意以下事项：
　　①文前应有中英文“题目”、“作者姓名”、“单位”、“邮编”、“摘要”、“关键词”；
　　②作者简介包括：姓名、出生年、性别、民族、籍贯或出生地、工作单位、职务或职称、学位、研究方向；
　　③论文末应附“参考文献”，执行国标GB/T7714-2005标准，“参考文献”序号应与论文中出现的顺序相符；
　　④注明作者的联系方式，包括电话、E-mail、详细的通讯地址、邮编，以便联系并邮寄杂志。
　　 　                                                                                   山东化工稿件修改细则