冠心宁注射液中重金属及有害元素含量测定及消解条件优选

朱 芹，黄湘杰

(1.湖南省湘潭市食品药品检验所，湖南 湘潭 411100； 2.湖南省湘乡市人民医院，湖南 湘潭 411400)

·实验研究·

冠心宁注射液中重金属及有害元素含量测定及消解条件优选

朱 芹1，黄湘杰2

(1.湖南省湘潭市食品药品检验所，湖南 湘潭 411100； 2.湖南省湘乡市人民医院，湖南 湘潭 411400)

目的优选冠心宁注射液中重金属及有害元素的测定方法。方法 采用正交试验法，以酸体系的加入量、微波消解最高温度、微波消解最高温度持续时间和赶酸最高温度为考察因素，设计 L9(34)正交试验，采用石墨炉原子吸收分光光度法测定铅、镉的含量；采用氢化物原子吸收分光光度法测定砷、汞的含量；采用空气－乙炔火焰原子吸收分光光度法测定铜的含量。结果测定冠心宁注射液中重金属及有害元素的最佳消解条件是酸体系为HNO3∶H2O2(6∶2)，最高消解温度为120℃，持续时间为30 min，赶酸温度为120℃。5种元素的标准曲线相关系数 r＞0.999 5。结论 该方法准确，简便，操作性强，干扰少，结果可靠，可用于冠心宁注射液中重金属及有害元素的质量控制。

重金属及有害元素；正交试验；冠心宁注射液；原子吸收光谱；消解条件

冠心宁注射液是由丹参和川芎2味中药提取制成的灭菌水溶液，主要功效为活血化瘀、通脉养心，用于治疗冠心病心绞痛等症。丹参药材需进行重金属及有害元素的检查[1]。作为冠心宁注射液的君药，其来源于天然药材，在栽培、贮存过程中可能受到来自土壤、空气等的重金属污染，影响药品制剂的质量[2－3]。目前，冠心宁注射液的执行标准为WS3－B－3267－98－2012，其中并未对重金属的限度提出要求。本试验中采用 L9(34)正交试验表，以酸体系的加入量、微波消解最高温度、微波消解最高温度持续时间和赶酸最高温度为考察因素[4]，以铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)的含量为评价指标，对3批不同厂家的冠心宁注射液中重金属及有害元素含量进行测定和验证，为制订冠心宁注射液的限度标准提供参考。

1 仪器与试药

1.1 仪器

AA－7000型原子吸收分光光度计（含石墨炉原子化装置，日本岛津公司）；AUW－220D型电子天平（日本岛津公司）；HVG－1型氢化物发生器(日本岛津公司)；MARS型微波消解仪（CEM公司）；BHW－09C型恒温赶酸仪(上海博通化学科技有限公)。

1.2 试药

硝酸(优级纯)，过氧化氢(优级纯)，盐酸(优级纯)，硼氢化钠、氢氧化钠等其他试剂均为分析纯；水为去离子水；铅单元素标准溶液(质量浓度为1 000 μg／mL，批号为GSB 04－1742－2004)；镉单元素标准溶液(质量浓度为1 000 μg／mL，批号为GSB 04－1721－2004)；砷单元素标准溶液(质量浓度为 1 000 μg／mL，批号为GSB 04－1714－2004)；汞单元素标准溶液(质量浓度为1 000 μg／mL，批号为GSB 04－1729－2004)；铜单元素标准溶液(质量浓度为1 000 μg／mL，批号为GSB 04－1725－2004)。以上试药均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。冠心宁注射液(亚宝药业集团股份有限公司，规格为每支10 mL）。

2 方法与结果

2.1 仪器工作条件

采用石墨炉原子吸收分光光度法测定Pb，Cd元素的含量；采用氢化物原子吸收分光光度法测定As，Hg元素的含量；采用空气－乙炔火焰原子吸收分光光度法测定Cu元素的含量；氘灯除背景[5－7]；仪器工作参数见表1；石墨炉升温程序见表2。

表1 仪器工作参数

表2 石墨炉升温程序（℃ ／s）

2.2 溶液制备

精密量取本品1.0 mL，置聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸6 mL，加过氧化氢2 mL，混匀，盖上内盖，浸泡过夜，旋紧外套，置微波消解仪中消解。消解程序：5 min内升温至100℃保持10 min；6 min内升温至150℃保持10 min；5 min内升温至180℃保持10 min。消解完全后，取消解罐置恒温赶酸仪中缓缓加热至红棕色蒸气挥尽近干，用2%硝酸转移至50 mL容量瓶中，并加2%硝酸稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液。同法制备试剂空白溶液，作为空白校正。

2.3 方法学考察

2.3.1 线性关系考察

Pb：精密量取上述铅标准溶液(1 000 μg／mL)1 mL，置100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，作为标准贮备液。精密量取标准贮备液1 mL，置100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，作为标准使用液(0.1 μg／mL)。由自动进样器分别稀释成0，5，10，15，20，25 ng／mL的标准溶液，进样测定，以吸收值(A)为纵坐标、质量浓度(C)为横坐标，绘制标准曲线，得 A＝0.013 7 C＋0.083 24，r＝0.999 8(n＝6)。结果表明，元素吸光度值与质量浓度(0～25.0 ng／mL)线性关系良好。

Cd：精密量取上述镉标准溶液(1 000 μg／mL)1 mL，置100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，作为标准贮备液。精密量取标准贮备液1 mL置100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，作为标准使用液(0.1 μg／mL)。由自动进样器分别稀释成 0，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 ng／mL的标准溶液，进样测定，以吸收值(A)为纵坐标，质量浓度(C)为横坐标，绘制标准曲线，得 A＝0.026 4 C＋0.004 415，r＝0.999 8(n＝6)。结果表明，元素吸光度值与质量浓度(0～3.0 ng／mL)线性关系良好。

As：采用适宜的氢化物发生装置，以0.4%NaBH4溶液(溶解2.5 g氢氧化钠和2.0 g硼氢化钠到纯水中，用水定容至500 mL，临用前配制)作为还原剂，盐酸溶液(5 mol／L)为载液。分别精密量取上述砷标准溶液(1 000 μg／mL)0.1 mL，置100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，作为标准贮备液(1 μg／mL)。分别精密量取砷标准贮备液0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL，置100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，摇匀，分别配制成0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 ng／mL的标准溶液。吸入氢化物发生装置，测定，以吸收值(A)为纵坐标，以质量浓度(C)为横坐标，绘制标准曲线，得 A＝0.315 C＋0.011 724，r＝0.999 5(n＝6)。结果表明，元素吸光度值与质量浓度(0～10.0 ng／mL)线性关系良好。

Hg：采用适宜的氢化物发生装置，以0.4%NaBH4溶液(溶解2.5 g氢氧化钠和2.0 g硼氢化钠到纯水中，用水定容至500 mL，临用前配制)作为还原剂，盐酸溶液(5 mol／L)为载液。精密量取上述汞标准溶液(1 000 μg／mL)0.1 mL，置100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，作为标准贮备液(1 μg／mL)。精密量取汞标准贮备液0，0.02，0.04，0.06，0.08，0.10 mL，置50 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，摇匀，分别配制成质量浓度为0，0.4，0.8，1.2，2.0 ng／mL的标准溶液，吸入氢化物发生装置，测定，以吸收值(A)为纵坐标、质量浓度(C)为横坐标，绘制标准曲线，得 A＝0.085 7 C＋0.092 84，r＝0.999 7(n＝6)。结果表明，元素吸光度值与质量浓度(0～2.0 ng／mL)线性关系良好。

Cu：精密量取上述铜标准溶液(1 000 μg／mL)1 mL，置100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，作为标准贮备液(10 μg／mL)。精密量取铜标准贮备液 0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 mL，置50 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释至刻度，摇匀，分别配制成质量浓度为0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 μg／mL的标准溶液，测定，以吸收值(A)为纵坐标，浓度(C)为横坐标，绘制标准曲线，得 A＝0.066 9 C＋0.027 84，r＝0.999 8(n＝6)。结果表明，元素吸光度值与质量浓度(0～0.5 μg／mL)线性关系良好。

2.3.2 准确度试验

为检验测定方法的准确度，以国家标准物质大虾(GBW10050)作对照进行试验。结果表明，该方法准确度良好，详见表3。

表3 准确度试验结果(mg／kg，n＝6)

2.3.3 精密度试验与检出限考察

分别取Pb，Cd，As，Hg，Cu的标准溶液，在上述各自仪器条件下平行测定6次，计算其精密度。并连续测定试剂空白溶液11次吸光度值，计算吸光度值的标准偏差；根据国际纯化学与应用化学联盟(IUPAC)中光谱学的检出限为3倍标准偏差除以标准曲线斜率计算检出限。所有测定结果均已扣除试剂空白溶液。结果表明，仪器精密度良好，详见表4。

2.4 正交试验设计及结果分析[8－10]

采用微波消解处理样品，Pb，Cd，As，Hg，Cu元素可更加充分地游离出来，以达到更好消解样品的目的。经预试验表明，浸泡时间(过夜即可)对各元素的游离影响很小，选择对微波消解影响较大的酸体系的加入量(A)、微波消解最高温度(B)、微波消解最高温度持续时间(C)和赶酸最高温度(D)4个因素进行优化，每因素设计3个水平，以Pb，Cd，As，Hg，Cu的含量为指标，进行加权综合评价，因素水平表选择 L9(34)正交表，详见表5。正交试验安排及结果见表6，直观分析结果见表 7，方差分析见表8。

表4 精密度试验和检出限考察结果

由表7和表8结果可见，对于Pb元素，各因素影响程度的大小为A＞B＞C＞D，即酸体系的加入量对Pb有显著影响；对于Cd，各因素影响程度的大小为C＞A＞D＞B，即微波消解最高温度持续时间对Cd影响程度最大，酸体系的加入量次之，即微波消解最高温度和赶酸最高温度最小；对于As，各因素影响程度的大小为B＞A＞D＞C，即微波消解最高温度对As元素有显著影响；对于Hg，各因素影响程度的大小为D＞A＞B＞C，即赶酸最高温度对Hg影响程度最大，酸体系的加入量次之，微波消解最高温度和微波消解最高温度持续时间最小；对于Cu，各因素影响程度的大小为A＞C＞B＞D，即酸体系的加入量对Cu有显著影响。

各影响因素指标在各水平的排列顺序，Pb：A3＞A2＞A1，B2＞B3＞B1，C1＞C3＞C2，D3＞D2＞D1；Cd：A3＞A2＞A1，B1＞B2＞B3，C3＞C2＞C1，D1＞D2＞D3；As：A3＞A2＞A1，B2＞B1＞B3，C1＞C3＞C2，D3＞D1＞D2；Hg：A3＞A2＞A1，B3＞B1＞B2，C3＞C2＞C1，D1＞D2＞D3；Cu：A3＞A2＞A1，B3＞B2＞B1，C3＞C2＞C1，D2＞D3＞D1。

表5 L9(34)正交试验因素水平表

表6 L9(34)正交试验结果

表7 直观分析结果

尽管冠心宁注射液是液体，理论上在AAS可以直接进样测定，但由于待测元素在样品中不会以单一的无机游离状态存在，于是有必要对样品进行预消解。中成药成分复杂，消解的好坏直接影响测定结果。参考文献[11－13]，Pb，Cd，As，Hg，Cu 5种重金属元素的不同属性，As和Hg属于挥发性元素，在高温下极易损失而使测定结果显著偏低，甚至检测不到；而铅、镉和铜对温度的影响不显著，因而选择温度因素都以元素砷和汞为主要考虑因素；微波消解最高温度持续时间通过单因素试验证明，持续时间越长，消解越完全；持续时间超过30 min后，再延长时间，各个元素的含量无变化。综合考虑，采用酸体系的加入量以HNO3∶H2O2(6∶2)，微波消解最高温度以120℃，消解最高温度持续时间持续30 min，赶酸温度为120℃，即选择A3B2C3D1。

2.5 验证试验

分别取3批次不同厂家不同批号的冠心宁注射液，采取优选的微波消解条件进行验证试验，测定结果见表9。验证结果和正交试验结果基本符合，且试验的重复性良好，表明优选的消解条件稳定可行。

3 讨论

2015年版《中国药典（一部）》对中药材或植物药中的重金属作出了限量规定，并主要是针对Pb，Cd，As，Hg，Cu等5种重金属元素，其中Pb应不得过5 mg／kg，Cd应不得过0.3 mg／kg，As应不得过2 mg／kg，Hg应不得过0.2 mg／kg，Cu应不得过20 mg／kg。中成药使用量很高，我国目前药典中很少对中成药中重金属残留限量做出规定，因此很有必要制订出重金属的残留限量，来提高药物安全性[14－15]。可见，4批冠心宁注射液中5种有害重金属元素的含量均较低，均能达到药典对药材中Pb，Cd，As，Hg，Cu残留限量的规定。

表8 方差分析表

表9 优选消解条件验证试验结果(mg／kg)

本试验中利用正交试验的特点，优化冠心宁注射液中的重金属及有害元素的前处理条件，确保结果准确无误。通过验证切实可行，即酸体系的加入量为HNO3∶H2O2(6∶2)，微波消解最高温度为120℃，消解最高温度持续时间为30 min，赶酸温度为120℃，结果表明，该方法简便、准确，专属性好，可用于该制剂的重金属及有害元素的限量控制。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）[M].北京：中国医药科技出版社，2015：76.

[2]赵连华，杨银慧，胡一晨，等.我国中药材中重金属污染现状分析及对策研究[J].中草药，2014，45(5):1199－1206.

[3]韩 旭，骆骄阳，杨美华，等.中药饮片中重金属与有害元素残留现状及防控措施[J].世界中医药，2015，10(8):1152－1156.

[4]邱学伟，单秀明，张春辉，等.原子吸收光谱法测定小活络丸中重金属的含量[J].中国药师，2015，18(2):338－340.

[5]何佩雯，杜 钢，赵海誉，等.微波消解－原子吸收光谱法测定9种中药材中重金属含量[J].药物分析杂志，2010，30(9): 1707－1712.

[6]赵成国，秦书芝，夏 婷，等.微波消解－火焰原子吸收光谱法测定三七中的微量元素[J].光谱实验室，2013，30(2): 1021－1023.

[7]萨力塔娜提，金红宇，聂黎行，等.原子吸收法及原子荧光法测定参附注射液中5种重金属及有害元素的残留量[J].中国药事，2008，22(12):1084－1086.

[8]刘 丽，王丹彧，戴 博.正交试验设计优化红花中铬元素的测定方法[J].中国药师，2015，18(2):352－354.

[9]王高峰.正交试验优化潞党参药材中核苷类成分的提取工艺[J].中国药房，2016，27(16)：2254－2256.

[10]许杨彪，刘庄蔚，施晓光，等.正交试验在中药材微量元素测定前处理研究中的应用[J].药物分析杂志，2012，32(5): 877－882.

[11]贾 薇.中药材中重金属的分析方法及其吸收富集特征研究[D].广州：广州中医药大学，2009. [12]宫 辉.西瓜霜清咽含片中重金属及有害元素的测定[J].中南药学，2015，13(11):1213－1216.

[13]钱燕媚，伍名兰，郑 捷.华佗再造丸中重金属及有害元素的含量测定研究[J].今日药学，2016，26(4):242－244.

[14]李绪翠.中药注射剂质量标准与用药安全的相关性[J].药物流行病学杂志，2012，41(1)：38－40.

[15]程一平.中药注射剂的质量控制及合理应用[J].中国中医药，2014，12(1)：108－110.

Content Determination of Heavy M etals and Harmful Elements in Guanxinning Injection by Orthogonal Test

Zhu Qin1,Huang Xiangjie2
(1.Xiangtan Food and Drug Inspection Institute,Xiangtan,Hunan,China 411100; 2.Xiangxiang People′s Hospital, Xiangtan,Hunan,China 411400)

Objective To optimize the content determination method of heavy metals and harmful elements in Guanxinning Injection.M ethods Orthogonal test was used,and the injection amount of acid system,maximum temperature of microwave digestion,the duration of maximum temperature microwave digestion and the maximum temperature of acid were taken as the observation factors to determine the content of arsenic and mercury with the design of L9(34)graphite furnace atomic absorption spectrophotometry.Determination of arsenic and mercury was done by hydride atomic absorption spectrophotometry;determination of copper was done by air－acetylene flame atomic absorption spectrophotometry.Results The optimum digestion condition was that the acid system was HNO3∶H2O2(6∶2),the maximum digestion temperature was 120℃ for 30 min,and the correlation coefficientr＞0.999 5 of the five elements with acid temperature of 120℃.Conclusion The method is accurate and rapid with good operability and small interference as well as reliable results,which can be used for the quality control of heavy metals and harmful elements in Guanxinning Injection.

heavy metals and harmful elements;orthogonal test;Guanxinning Injection;atomic absorption spectrometry;digestion condition

R284.1

A

1006－4931(2017)05－0024－06

2016－11－23；

2016－12－09)

10.3969／j.issn.1006－4931.2017.05.006

朱芹，主管药师，主要从事中成药、化学药品检验检测工作，（电子信箱）zhuqin1121＠163.com。