ICP-MS法測定穿心蓮中重金屬、有害元素及安全風險評估

目的：建立一種用于測定穿心蓮中 5 種重金屬及有害元素含量的方法。

方法：穿心蓮樣品采用微波消解法處理制備供試品溶液，以鍺（Ge）、銦（In）和鉍（Bi）作為內(nèi)標元素，采用標準曲線法測定含量。

結(jié)果 ：該方法下 Pb、Hg、Cu、Cd和 As 在各自范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系（r ≥ 0.999 5），平均加樣回收率為 80.33%~112.86%，RSD為2.45%~6.29%，檢測限為0.006 2~0.0482ng/mL。20批樣品中 Pb、Cd、As、Hg、Cu的含量均在安全限度范圍內(nèi)。風險評估結(jié)果顯示穿心蓮中重金屬及有害元素所致安全性風險較低。

結(jié)論：該方法簡便、靈敏度高、重復性好且準確性高，為穿心蓮中重金屬及有害元素測定和風險評估提供了參考。

重金屬及有害元素在中藥材中的限量是質(zhì)量控制和安全性評估的關(guān)鍵指標之一。鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、銅（Cu）和砷（As）等元素在一定程度上有毒性和危害性，長期暴露于重金屬及有害元素可能導致各種健康問題，包括神經(jīng)系統(tǒng)及肝腎功能受損、癌癥等。為了保障中藥材安全性，世界各地政府部門和有關(guān)組織對藥材中重金屬及有害元素頒布了嚴格的規(guī)定和要求。隨著世界環(huán)境污染問題的日益突出，人類對食品和草藥的安全和品質(zhì)要求也愈來愈高。傳統(tǒng)的重金屬及有害物質(zhì)分析技術(shù)，如原子吸收光譜（AAS）和原子熒光光譜（AFS），只能單一元素分析，樣品預處理繁瑣，分析周期長。近年來，隨著電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）技術(shù)的成熟與廣泛應(yīng)用，越來越多的研究開始應(yīng)用 ICP-MS 方法測定中藥材中重金屬元素含量。

2022 年國家藥品監(jiān)督管理局等機構(gòu)共同發(fā)布《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》，要求在中藥材種植過程中，要統(tǒng)一肥料、農(nóng)藥等投入品管理措施，同時要求建立監(jiān)控規(guī)范以檢測藥材中的有毒有害物質(zhì)，包括農(nóng)藥殘留、重金屬及有害元素和真菌毒素等。穿心蓮作為一種重要的中藥材，因具有清熱解毒、涼血止血等功效在臨床中被廣泛應(yīng)用。針對以穿心蓮提取穿心蓮內(nèi)酯總磺化物為原料的中成藥喜炎平注射液，目前已經(jīng)采用了 ICP-MS方法分析和控制中間產(chǎn)品和成品的重金屬及有害元素。建立針對穿心蓮重金屬及有害元素的高效分析方法是非常必要的，它可以提供一種可靠的方式來評估穿心蓮中這些物質(zhì)的含量，從而確保以穿心蓮為原料的中藥制劑產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性，這對于保障中藥材及其相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量和患者的用藥安全具有重要意義。本研究參照中華人民共和國藥典（2020年版）四部通則 2321，使用 ICP-MS快速準確地分析穿心蓮中重金屬及有害元素含量，提高穿心蓮質(zhì)量控制標準，為評估穿心蓮的安全性提供了科學依據(jù)，也為穿心蓮 GAP 的研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。

儀器與試藥

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀；微波消解儀；分析天平；電熱板；硝酸優(yōu)級純；超純水；Pb、Cd 、As、 Cu、Hg、Fe 標準溶液（1000 μg/mL）；穿心蓮藥材

方法與結(jié)果

儀器參數(shù)：霧化器：PFA同心霧化器；采集模式：跳峰（spectrum）；蠕動泵：0.3r/s ；樣品穩(wěn)定時間：55s ；樣品提升時間：66s ；數(shù)據(jù)分析方法：全定量分析。

溶液制備：

標準品貯備液的制備：精密量取 Pb、Cd、As、Hg、Cu單元素標準溶液適量，分別以 5%硝酸溶液配制成標準品儲備液，Pb、Cd、Hg、Cu 標準品儲備液為10μg/mL，As標準品儲備液為1μg/mL。

標準品溶液的制備：精密量取 Pb、Cd、As、Cu標準品儲備液適量，以5%硝酸溶液配制成Pb、Cd、As、Cu系列濃度混合標準品溶液，其中Pb和As濃度分別為0、1、5、10、20ng/mL，Cd濃度分別為0、0.5、2.5、5、10ng/mL，Cu濃度分別為 0、10、50、100、200ng/mL。Hg標準品溶液臨用前配制，精密量取標準品儲備液，使用5%硝酸溶液配制成濃度為0、0.2、0.5、1、2、5ng/mL的溶液。

內(nèi)標溶液的制備：精密量取 Ge、In、Bi單元素標準溶液適量，用水制成 1μg/mL 的混合溶液。

供試品溶液的制備：采用微波消解法，微波消解儀須嚴格按照儀器操作規(guī)程操作。供試品置 60 ℃下干燥 2 h，將其研磨成粗粉，取約 0.5 g粗粉，精密稱定后放入聚四氟乙烯消解罐中，加入 5 mL 硝酸并充分混勻后放置過夜，蓋好內(nèi)蓋并旋緊外套，將其放入微波消解爐中進行消解。完全消解后，取下消解內(nèi)罐用電熱板緩慢加熱揮去紅棕色的蒸汽，然后繼續(xù)緩慢濃縮至 2~3mL，消解液冷卻后轉(zhuǎn)移至 50 mL 量瓶中，消解罐分別加少量水洗滌 3 次，水洗液與消解液合并，加入200 μL 濃度為 1 μg/mL 金單元素標準溶液，用水定容得供試品溶液（消解后的溶液應(yīng)呈無色至黃色或綠色的澄明溶液，部分樣品可能殘存有少量沉淀，如果溶液渾濁可進行離心，使用離心上清液）。試劑空白溶液同法制備，但不加金單元素標準溶液。

測定方法

測定時，分別選擇 ²⁰⁸Pb、¹¹⁴Cd、⁷⁵As、²⁰²Hg、⁶³Cu作為 Pb、Cd、As、Hg、Cu的同位素，并以⁷²Ge作為 ⁶³Cu、⁷⁵As 的內(nèi)標，¹¹⁵In 作為 ¹¹⁴Cd 的內(nèi)標，²⁰⁹Bi 作為 ²⁰²Hg、²⁰⁸Pb 的內(nèi)標，選擇適合的校正方程校正測定的元素。數(shù)據(jù)采集方式為全定量方式。峰型：3個點；重復次數(shù)：3次；掃描 / 重復：100次；穩(wěn)定時間：30s；積分時間：0.3000s（Pb、Cu、Cd）、0.9999s（As、Hg）。

將儀器的內(nèi)標進樣管插入內(nèi)標溶液中，同時將儀器的樣品管依次插入標準品溶液中進行測定，濃度依次遞增?？v坐標為每個濃度對應(yīng)3次讀數(shù)的平均值，橫坐標為相應(yīng)濃度，建立標準曲線。同法測定供試液數(shù)據(jù)，取3次測量結(jié)果的平均值。供試液濃度通過標準曲線計算得出。根據(jù)儀器說明書要求，通過相同分析條件下的空白試驗消除空白干擾，并計算各元素的含量。

計算公式為重金屬及有害元素殘留量（mg/kg）=CV/1000m，式中 C 為供試品溶液測得濃度（ng/mL），V 為供試品消解后體積（mL），m為供試品取樣量（g）。

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