ICP-MS法测定含牛黄、石膏中成药内27种元素的含量*

栾 洁，苏义龙，丁 晴

无锡市药品安全检验检测中心，无锡214028

石膏始载于《神农本草经》，为硫酸盐类矿物硬石膏族石膏，主要成分为含水硫酸钙 （CaSO4·2H2O），有清热泻火、除烦止渴等功效[1]。石膏传统的炮制方法有水飞、煅（淬）、炒、炮、煮等，现今尤以煅制法应用广泛。煅石膏缓和了生石膏大寒之性，有免伤脾阳、清热泻火作用；致涩性增加，产生收湿、生肌、敛疮、止血的功能[2]。王建华[3]报道，在全国12个市销石膏中，生品及炮制品中均不同程度地检出铅、砷、镉、汞、铜5种有害元素。研究发现，相较于石膏生品中有害元素的测得值，其各炮制品（煅制）中有害元素的测得值均有所下降，原因可能是在高温下某些元素如砷、汞本身易挥发所致。《中国药典》2015年版（一部）已对17种药材饮片、2种中药提取物及4种中药成方制剂中重金属及有害元素（主要为铜、砷、镉、汞、铅）做出了相关限量规定，根据此规定，12个市销石膏中铅、镉、汞的含量部分超标。

人工牛黄是由牛胆粉、胆酸、猪去氧胆酸、牛磺酸、胆红素、胆固醇和微量元素等加工制成[1]。1956年天津制药厂首次成功研制“人工合成牛黄”；北京同仁堂药厂也相继进行了生产[4]。人工牛黄现用方含有胆红素0.7%，去氧胆酸15%，猪胆酸15%，牛羊胆酸12.5%，胆固醇2%，无机盐5%以及多量淀粉的混合物[5]。在前期的工作中，本检验检测中心发现不同于中检院提供的对照药材，而获得的人工牛黄药材中铜（Cu）和铅（Pb）含量较高。

某些含石膏和牛黄的中成药应用广泛，作为常用药，为了保证用药安全，宜关注其有害元素的含量。本实验采用电感耦合等离子体质谱技术测定10批含牛黄、石膏中成药中的27种元素含量，并对其重金属等有害元素：铅、镉、砷、汞、铜进行检测考察。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Thermo iCap Qc电感耦合等离子体质谱仪（美国热电公司）；XS 205分析天平（梅特勒公司）。

1.2 药品与试剂

26种元素（钠Na、镁Mg、铝Al、钾K、钙Ca、铅Pb、镉Cd、砷As、铜Cu、铍Be、钛Ti、钒V、铬Cr、锰Mn、铁Fe、钴Co、镍Ni、锌Zn、锡Sn、硒Se、锶Sr、钼Mo、银Ag、锑Sb、钡Ba、铊Tl）混合标准溶液（浓度100μg·mL-1，赛默飞世尔科技公司）。汞单元素标准溶液（浓度100μg·mL-1，中国计量科学研究院）。

Tune B iCAP Q调谐液（铋、锗、铟、锂、钴、铀、铈，浓度10μg·mL-1，赛默飞世尔科技公司）；金元素标准溶液（浓度1 000μg·mL-1，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；硝酸为优级纯；水为超纯水。

1.3 样品

见表1。

表1 样品组成

1.4 仪器的工作条件与测量条件

ICP-MS工作条件：射频功率为1 548 W，雾化气流量为1.01L·min-1，冷却气流量为13.96 L·min-1，辅助气流量为0.798 L·min-1，碰撞气为He，碰撞气流量为3.95L·min-1，测定模式为KED模式。

测量条件：积分时间10 s，延迟时间1 s，重复次数3次，测量方式为标准曲线法。

2 方法与结果

2.1 溶液的制备

2.1.1 标准品溶液的制备 精密量取26种元素（钠Na、镁Mg、铝Al、钾K、钙Ca、铅Pb、镉Cd、砷As、铜Cu、铍Be、钛Ti、钒V、铬Cr、锰Mn、铁Fe、钴Co、镍Ni、锌Zn、锡Sn、硒Se、锶Sr、钼Mo、银Ag、锑Sb、钡Ba、铊Tl）混合标准溶液（浓度100μg·mL-1）适量，用10%硝酸稀释制成每毫升含0、10、50、100、250、500 ng的系列浓度混合溶液。

精密量取汞元素标准溶液（浓度1000μg·mL-1）适量，用10%硝酸溶液稀释制成每毫升分别含汞0、0.2、0.5、1、2、5ng的溶液（临用新配）。

2.1.2 内标溶液的制备 精密量取铋、锗、铟、锂、钴、铀、铈单元素标准溶液适量，用水稀释制成每毫升各含1μg的混合溶液，即得。

2.1.3 供试品溶液的制备 取各样品研细混匀后，取0.1～0.2 g，精密称定，置50 mL离心管中，加硝酸5 mL，置于石墨消解仪上120℃消解30 min。消解完成后，冷却，取出离心管，用少量水洗涤3次，加入金单元素标准溶液（1μg·mL-1）200μL，用水稀释至刻度，摇匀，即得（离心分取上清液）。

除不加金单元素标准溶液外，其余同法制备试剂空白溶液。

2.2 测定方法

按照仪器操作要求，将仪器调谐至合适状态，以10%硝酸为空白，并选取合适同位素，其中9Be、23Na、24Mg以6Li为内标；27Al、39K、43Ca、47Ti、51V、52Cr、55Mn、56Fe以45Sc为内标；59Co、60Ni、63Cu、66Zn、75As、82Se以72Ge为内标；88Sr、95Mo、107Ag以89Y为内标；114Cd、118Sn、121Sb以115In为内标；138Ba以159Tb为内标；202Hg、205Tl、208Pb以209Bi为内标。

2.3 方法学考察

2.3.1 绘制标准曲线 取标准系列混合溶液，依法测定，以测量值（3次读数的平均值）为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。结果各元素的标准曲线线性关系良好，相关系数r为0.990 0以上。其中铅、镉、砷、汞、铜的相关系数r为0.995 0以上。线性回归方程见表2。

2.3.2 检测限 取试剂空白溶液，连续测定11次，计算其响应值的标准偏差（SD），以3倍SD值作为检测限，结果见表2。

表2 线性回归方程及检测限

2.3.3 重复性试验 取黄连上清片 （编号8）6份，每份约0.2 g，精密称定，按“2.1.3”项下方法进行消解、测定，重复性RSD结果见表3。

2.3.4 回收率试验 取黄连上清片 （编号8）约0.1 g，共6份，分别加入26种元素混合标准溶液（浓度10μg·mL-1）1 mL和硝酸4 mL，按“2.1.3”项下方法消解制备，并测定回收率，结果为85%～122%。见表3。

表3 重复性和回收率试验结果（n=6）

2.4 样品测定

取各样品，依法测定，Cu、As、Cd、Hg、Pb的含量测定结果见表4；其余22种元素含量测定结果见表5。

3 讨 论

3.1 传统的干灰化法和湿法消解存在消化不完全、费时长、易造成元素的损失和样品污染等缺点[6]。微波消解法通过分子极化和离子导电两个效应对物质直接加热，具有样品分解快速、完全，挥发性元素损失小，试剂消耗少，操作简单，处理效率高等显著特点。实验中发现，微波消解法所使用的消解罐若清洗不到位，汞、砷等元素的残留较明显。本研究中采用石墨消解法，样品直接称入刻度离心管中，于石墨消解仪上消解，消解后定容即可。此过程中刻度离心管为一次性使用器皿，避免了样品的交叉污染。采用石墨消解法对国家标准物质柑橘叶进行测定，铅、镉、砷、汞、铜5种元素的测定值均在柑橘叶标准值范围之内，表明该方法消解效果良好，能够适用于样品的消解。

表4 5种元素测定结果

表5 22种元素测定结果

3.2 组方中同时含人工牛黄和石膏的有5批样品。两批牛黄上清片，批号为31151105的样品，27种元素的含量均低于批号为20151202的样品，可能是不同的生产厂家所用药材产地、质量不同造成的。两批牛黄上清胶囊，均为同一厂家生产，从测定结果可以看出，27种元素的含量较一致，也说明生产厂家所用原料质量较稳定。一批京制牛黄解毒片，其砷和汞含量较高；批号为20151202的牛黄上清片，汞含量较高；均超过《中国药典》2015年版（一部）对有关品种规定的限度值。

组方中只含人工牛黄或石膏的有5批样品，铅、镉、砷、汞、铜的含量无明显异常。

在10批样品中，均检出一定量的铝（Al），铝不是人体必须的元素，长期摄入会对脑神经产生危害，我国《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB2760-2014）规定“干样品中铝的残留量应≤100 mg·kg-1”，除编号3、9、10的样品外，其余7批样品中的Al含量均高于此限度。

本实验样品采用石墨炉消解的方法，结果具有稳定可靠、回收率好的优势；但是消解过程中，高温条件下高浓度的硝酸具有较强的氧化性，可以将元素的多种形态都转化成为可溶性的，因此测定值未真实地反映其可吸收元素的含量。王建华[3]发现，炮制石膏的5种有害元素在人工胃肠液的溶出率都不高，如铜未检出溶出，汞溶出率不高于5.51%，镉不高于0.342，铅不高于0.61%，砷未检出溶出。因此，后续有必要针对检出的中成药，测定其可溶出的有害元素含量，研究其实际的溶出量。

王焕弟等[7]收集了6个不同产地的石膏，使用电感耦合等离子-发射光谱法（ICP-OES）检验，结果发现6批石膏的铜含量在0.000 2%～0.000 8%（即2～8mg·kg-1），汞、镉、铅和砷未检出。田腾跃等[8]收集了11个不同产地的石膏，同样使用ICP-MS检验，从检测结果看，其铅、镉、砷、铜的含量都很低，铅为0.1～0.35μg·g-1，镉为0.01μg·g-1，砷为0.03～0.15μg·g-1，铜为0.17～2.15μg·g-1。因此，石膏中不是必然含有过量重金属及有害元素铅、镉、砷、汞、铜。检出重金属及有害元素较高的中成药，有必要系统地研究处方中的有关组分，了解和追溯砷和汞的来源。