峨参外源性有害物质分析
2022-12-03王高峰
王高峰
(贵州工程职业学院, 贵州 铜仁565200)
峨参是伞形科峨参属植物峨参Anthriscus sylvestris(L)Hoffm.的干燥根,俗称田七、金山田七等,分布于四川、重庆、云南等地,性甘,味辛、微苦,入脾、胃、肺三经,具有补中益气、补肺平喘、祛瘀生新之功效,可用于治疗跌打损伤、脾虚腹胀、四肢乏力、肺虚咳喘等症[1]。峨参中含有木脂素类、黄酮类、苯丙素类等多达百余种化合物[2⁃3],其提取物对于多种肿瘤细胞均有抑制作用[4⁃8]。峨参中重金属及有害元素、农药残留量和二氧化硫残留量的监测对确保峨参安全具有十分重要的意义,并可为峨参的外源性有害物质限量标准的制定提供依据。
1 材料
ICAP⁃Q 电感耦合等离子体质谱仪(美国Thermo 公司);气相色谱⁃质谱联用仪(美国安捷伦公司);ST107⁃1RW 中药二氧化硫测定仪(济南盛泰电子科技有限公司);AB204S 型天平(瑞士梅特勒托利多公司);MARS6 型微波消解仪(美国CEM 公司);SDLA⁃B⁃1101 型超纯水机(重庆圣德利医疗器械研究有限公司)。
铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、锗(Ge)对照品贮备液质量浓度均为1 000 μg/mL(美国Inorganic Ventures 公司,批号分别为P2⁃PB678290、M2⁃CD659870、N2⁃HG669550AA、N2⁃CU664921、P2⁃GE675320AA ),砷(As)、金(Au)、铟(In)、铋(Bi)的对照品贮备液质量浓度均为1 000 μg/mL(国家有色金属及电子材料分析测试中心,批号分别为GSB04⁃1714⁃2004、GSB04⁃1715⁃2004、GSB04⁃1731⁃2004、GSB04⁃1719⁃2004);农药对照品溶液质量浓度均为1 000 μg/mL(中国计量研究院);乙腈、乙酸乙酯(天津市科密欧化学试剂有限公司);硝酸(台湾联仕电子化学材料股份有限公司);盐酸、过氧化氢溶液(成都市科龙化工试剂厂);水为超纯水。
本实验所用峨参购自四川省、云南省、重庆市等地,均由重庆三峡学院周浓教授鉴定为峨参Anthriscus sylvestris(L)Hoffm.的干燥根。
2 方法与结果
2.1 重金属及有害元素含量测定
2.1.1 ICP⁃MS 条件 功率1.55 kW;模拟电压-1.775 kV;进样泵转速40 r/min;冷却气体积流量14 L/min;雾化气体积流量1.07 mL/min;采样深度5 mm;连续采样次数3次;跳峰采集模式。
2.1.2 对照品溶液制备 分别精密量取Pb、As、Cd、Hg、Cu 单元素对照品溶液适量,用10% 硝酸溶液稀释制成每1 mL分别含Pb、As、Cd、Hg、Cu 1、0.5、1、1、10 μg 的溶液,即得。精密量取Pb、As、Cd、Cu 对照品贮备液适量,用10%硝酸溶液稀释制成每l mL 含Pb、As 1、5、10、20、40 ng,含Cd 0.5、2.5、5、10、20 ng,含Cu 50、100、200、400、500 ng 混合溶液。另精密量取Hg 对照品贮备液适量,用10%硝酸溶液稀释制成每l mL 分别含Hg 0.2、0.5、1、1.5、2 ng 溶液,临用配制。以10% 硝酸溶液作为空白溶液。精密量取Ge、In、Bi 对照品溶液各0.1 mL于同一100 mL量瓶中,用水稀释成1 μg/mL 的混合溶液,即得内标溶液。
2.1.3 供试品溶液制备 取峨参样品于60 ℃干燥2 h,粉碎成粗粉,取约0.5 g,精密称定,置聚四氟乙烯消解罐内,加硝酸5 mL,混匀,盖上内盖,旋紧外套,置微波消解炉中进行消解,消解程序为先经15 min 由室温升温至120 ℃,保持5 min,然后以4.5 ℃/min 升温至150 ℃,保持7 min,再以4.5 ℃/min 升温至180 ℃,保持15 min。消解完全后,用水转移至50 mL 量瓶中,加入Au 单元素溶液(1 μg/mL)各200 μL,并用水稀释至刻度,摇匀,即得。同法制备试剂空白溶液。
2.1.4 测定法 测定时选取的同位素为63Cu、75As、114Cd、202Hg和208Pb,其中63Cu、75As 以72Ge 作为内标,114Cd 以115In作为内标,202Hg、208Pb 以209Bi 作为内标。
2.1.5 方法学考察 线性关系及加样回收率试验:将“2.1.2”项下对照品溶液分别进样分析,得各元素线性关系,结果见表1,相关系数为0.999 0~0.999 9,各元素的平均加样回收率为86.71%~97.90%,RSD 为0.90%~3.10%。
精密度与重复性试验:取Pb、Cd、Hg、As、Cu 对照品溶液,在“2.1.1”项条件下进行测定,重复测定6次,RSD 分别为0.82%、0.93%、1.20%、0.91%、0.64%,结果表明仪器精密度符合要求。取样品,按“2.1.3”项下方法进行处理,平行6份,计算Pb、Cd、Hg、As、Cu 5 种元素含 量 RSD 分别为0.93%、0.82%、1.10%、0.83%、0.70%,表明本方法重复性良好。
2.1.6 含量测定 对不同产地的6 份峨参中5 种重金属元素进行测定,平行3份,结果见表2。根据《中医药⁃中药材重金属限量》ISO 国际标准[9]的限量规定发现,所有产地的重金属及有害元素均符合要求。同时与2020 年版《中国药典》部分药材限量值标准[10]比较发现,样品S4(四川峨眉)、S6(云南景洪)中 的Cd 含量分别为0.33、0.51 mg/kg,超出限值的10%和70%,Pb、Hg、As、Cu 均符合相关要求。
表2 5 种重金属元素含量测定结果(mg/kg,n=3)
2.2 农药残留量测定
2.2.1 气相色谱⁃质谱条件 安捷伦毛细管柱TG⁃5LIMS(30 m×250 μm×0.25 μm);程序升温(初始温度60 ℃,保持1 min,以40 ℃/min 升温至120 ℃,然后以5 ℃/min 升温至290 ℃);载气高纯氦;气体体积流量1.0 mL/min;进样口温度230 ℃,脉冲不分流进样;进样量1 μL;离子源EI;离子源温度280 ℃;传输线温度280 ℃;四极杆温度150 ℃;扫描方式多反应监测模式(dMRM)。
2.2.2 溶液制备 取混合均匀的峨参粉末2 g,精密称定,置于50 mL 塑料离心管中,加水8 mL 浸泡30 min,加入15.0 mL 1%醋酸⁃乙腈,涡旋混匀后超声处理30 min,冷冻30 min,加入QuECHERS 萃取盐包(4 g 硫酸镁、1 g 氯化钠、0.5 g 柠檬酸氰二钠、1 g 柠檬酸钠)和1 颗陶瓷均质子,盖上盖子,剧烈震荡1 min 后4 000 r/min 离心5 min。准确吸取9.0 mL 上清液于净化管中(1 200 mg 硫酸镁、400 mg PSA 及200 mg GCB),涡旋混匀1 min,4 000 r/min离心5 min,准确吸取2.0 mL 上清液于氮吹管中,40 ℃水浴氮吹至近干,加入1.0 mL 乙酸乙酯复溶,加入40 μL 内标溶液,0.22 μm 微孔滤膜过滤。
2.2.3 基质标准工作溶液制备 称取空白样品基质,按照“2.2.2”项下方法处理,除不添加内标溶液外同法制备空白基质溶液。精密量取环氧七氯溶液(100 μg/mL)1.0 mL,置于20 mL 量瓶中,用乙酸乙酯稀释至刻度,摇匀,制得5.0 μg/mL 的内标溶液。精密量取农药对照品溶液100 μL 置于10 mL 量瓶中,用乙酸乙酯定容至刻度,得10 μg/mL 混合对照品工作液,然后用乙酸乙酯稀释,得质量浓度为5、10、20、50、100、200、500 ng/mL 的混合对照品工作液。空白基质溶液氮气吹干,分别加入1.0 mL 混合对照品工作液复溶,加入40 μL 内标溶液,过0.22 μm微孔滤膜配置成基质混合对照品工作液。
2.2.4 方法学考察 将“2.2.3”项下的系列对照品工作液在“2.2.1”项下条件测定,以各化合物与内标质量浓度比为横坐标(X),化合物与内标峰面积比为纵坐标(Y),绘制回归方程。取空白样品进行加样回收率试验,测定信噪比,通过计算,以信噪比为3 时的质量浓度作为检出限。如表3 所示,结果显示各化合物回归方程的r为0.997 5~0.999 9,各化合物的平均加样回收率为74.39%~109.80%,RSD 为 0.73%~5.75%,检出限为 0.4~17.5 μg/kg,表明所用方法准确度均良好,灵敏度高,符合农药残留测定的要求。
表3 各化合物线性关系及加样回收率试验结果
2.2.5 农药残留量测定 对6 批峨参进行测定,结果显示样品S3、S4 中氯唑磷的含量分别为0.012、0.014 mg/kg,样品S2、S3、S4、S6 中地虫硫磷含量分别为0.013、0.013、0.012、0.016 mg/kg,其他农药均未检出。
2.3 二氧化硫残留量 参照2020 年版《中国药典》四部方法对6 批峨参进行二氧化硫残留量测定[11],结果显示6批药材均检出较高的二氧化硫残留量,含量为180~339 mg/kg(表4),均超过限量值(150 mg/kg),超标率为100%。
表4 二氧化硫残留量测定结果
3 讨论
近年来,外源性有害物质污染问题受到广泛关注,中药材中重金属和农药残留超标问题日益凸显[12],危害着人体健康,严重制约中药产业的成长发展。
本研究采用ICP⁃MS 法对不同产地的峨参进行重金属含量测定,方法简单快速、检出限低、结果准确。分析发现不同产地的药材重金属及有害元素含量差异较大[13]。两批药材Cd 超标可能与该地的种植环境(土壤、水源)有关[14]。采用气相色谱⁃串联质谱法(GC⁃MS/MS)对峨参中34 种农药进行快速筛查,包括有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类,覆盖面广、种类齐全,测定方法快速简单准确。6 批峨参检出率不高,安全性较高。峨参在硫熏过程中,存在超量使用情况,应规范峨参的加工工艺。
本研究通过测定不同产地峨参中重金属含量、农药残留和二氧化硫残留量,反映其安全性指标情况,可为峨参限量标准的制定提供依据。