不同批次还少胶囊重金属元素含量测定及其健康风险评估

王丹 ，杨青山 ，江春阳 ，邹隆琼 ，唐建 ，周全 ，周游 ，周浓

1.重庆三峡学院生物与食品工程学院，三峡库区道地药材绿色种植与深加工重庆市工程实验室，重庆 404120；2.重庆三峡云海药业股份有限公司，重庆 404500

还少胶囊由《洪氏集验方》还少丹改进而成，用于治疗男科、妇科等疾病[1]。该方由熟地黄、山茱萸、肉苁蓉、牛膝、茯苓等15种中药组成，具有温肾补脾、养血益精功效，常用于脾肾虚损、阳痿遗精、耳鸣目眩、精血亏耗等[2]。大量研究表明，还少胶囊对弱精子症[3-4]、月经不调[5]、多囊卵巢综合征[6]等具有良好疗效。中成药以其药效温和、不良反应小等特点[7]而占有较高的市场份额，但其原料药材在生长过程中会因富集作用和主动吸收而存在重金属污染风险[8]。近年来，中药材重金属污染问题越来越受关注，很多科研人员对中药材重金属元素含量进行测定[9-10]。研究发现，药材中重金属及有害金属元素含量超标现象普遍存在，重金属有害元素会通过消化吸收进入到人体，在体内重金属元素含量积累过多，会对人体多器官造成严重危害[11-12]。

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）为重金属元素常用的检测方法[13]，作为目前痕量元素分析领域先进的检测方法，具备分析快、精密度高的优点，能同时检测多种元素[14]。本研究采用ICP-MS对11批还少胶囊中的铜（Cu）、砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）和铅（Pb）元素含量进行测定，通过比较每日暂定最大摄入量（estimated daily intake，EDI）和每日暂定可耐受摄入量（provisional tolerable daily intake，PTDI）评估还少胶囊健康风险，并结合靶向危害系数（target hazard quotients，THQ）评估推荐摄入量下还少胶囊中5种重金属元素含量对成年人的非致癌健康风险，以期为还少胶囊的质量安全性评价提供参考依据。

1 仪器与试药

ICP-MS仪（杭州聚光科技股份有限公司，型号EXPEC 7000）；微波消解仪（上海屹尧仪器科技发展有限公司，型号金牛4010）；超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限公司，型号SB-5200 DTN）；电子分析天平（上海津平科学仪器有限公司，型号FA 2004）。

Cu（批号GSB04-1725-2004）、As（批号GSB04-1714-2004）、Cd（批号GSB04-1721-2004）、Hg（批号GSB04-1729-2004）、Pb（批号GSB04-1742-2004）元素标准溶液（1 000 μg/mL），锗（Ge，批号GSB04-1728-2004）、铋（Bi，批号 GSB04-1719-2004）、铟（In，批号GSB04-1731-2004）内标元素标准溶液（1 000 mg/mL），国家有色金属及电子材料分析测试中心。硝酸（优级纯，四川西陇科学有限公司）；水为怡宝牌纯净水。实验用容量瓶、烧杯、移液管等玻璃仪器均用10%HNO3溶液浸泡24 h，去离子水洗净，烘干，备用。

11批还少胶囊样品为市售，重庆三峡云海药业股份有限公司生产。S1～S5（批号分别为170602NO·058、190602NO·035、190903NO·101、191006、191007），规格0.42 g/粒，15种中药原料1 000粒处方量为640 g[熟地黄60 g，山药（炒）60 g，牛膝40 g，枸杞子40 g，山茱萸40 g，茯苓60 g，杜仲（盐制）40 g，远志（甘草炙）40 g，巴戟天（炒）40 g，小茴香（盐制）40 g，楮实子40 g，肉苁蓉40 g，石菖蒲20 g，大枣（去核）60 g]； S6～S11 （ 批 号 分 别 为 190802NO·003、180601NO·132、 181205NO·081、 190101NO·081、181101NO·003、181101NO·004），规格0.38 g/粒，15种中药原料1 000粒处方量为1 100.3 g[熟地黄100 g，山药（炒）100 g，牛膝66.7 g，枸杞子66.7 g，山茱萸66.7 g，茯苓100 g，杜仲（盐制）66.7 g，远志（甘草灸）66.7 g，巴戟天（炒）66.7 g，小茴香（盐制）66.7 g，楮实子66.7 g，肉苁蓉66.7 g，石菖蒲33.3 g，大枣（去核）100 g]。

2 方法与结果

2.1 测定条件

射频功率1 550 W，冷却气流速14.000 L/min，辅助气流速1.00 L/min，雾化气流速1.122 L/min，碰撞气体流速4.218 mL/min，雾化室温度2.70 ℃，采样次数为3次，采样深度5.00 mm，进样泵转速40 r/min，数据采集方式为跳峰。As、Cu以Ge为内标，Cd以In为内标，Pb、Hg以Bi为内标，将标准品溶液浓度由低向高进行测定，以浓度为横坐标、响应值为纵坐标，绘制标准曲线。测定样品溶液，根据标准曲线计算相应样品浓度。

2.2 标准溶液制备

分别精密量取Cu、As、Cd、Hg、Pb各单元素标准品溶液适量，用2%硝酸溶液逐级稀释制成各元素的系列浓度混合标准溶液，Pb、Cd、As浓度为0、1、5、10、30、50、100 ng/mL，Cu浓度为0、10、50、100、300、500、1 000 ng/mL，Hg 浓度为 0、0.02、0.1、0.2、0.6、1、2 ng/mL。分别精密量取Bi、Ge、In各单元素标准品溶液，用水稀释为1 μg/mL的混合内标溶液。

2.3 供试品溶液制备

取出还少胶囊内容物，精密称取0.50 g，置于四氟乙烯消解罐中，加7.0 mL硝酸，放入微波消解仪中进行消解，程序如下：0～12 min，室温→120 ℃；12～14 min，120 ℃；14～16 min，120 ℃→150 ℃；16～18 min，150 ℃；18～20 min，150 ℃→180 ℃；20～50 min，180 ℃。消解结束后，将消解液转入50 mL容量瓶，用少量水润洗消解罐3次，洗液倒入容量瓶，加水定容至刻度，摇匀，备用。另取7 mL硝酸同法制备空白溶液。

2.4 方法学考察

2.4.1 线性关系考察与检测限

取“2.2”项下系列混合标准溶液，按“2.1”项下方法进样测定，以测定的响应值为纵坐标，溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线，得到Cu、As、Cd、Hg、Pb元素回归方程，分别计算5种元素的检测限，结果见表1。

表1 5种元素线性关系考察结果及检测限

2.4.2 精密度试验

取Cd、As、Pb、Cu、Hg浓度分别为10、10、10、100、1.0 ng/mL的混合标准溶液，连续测定6次，记录测定值，计算RSD。结果Cu、As、Cd、Hg、Pb测定值的RSD分别为2.05%、2.41%、2.43%、2.75%、1.79%，表明仪器精密度良好。

2.4.3 重复性试验

称取同一批还少胶囊（S1）样品6份，每份约0.50 g，按“2.3”项下方法制备供试品溶液，按“2.1”项下条件进样测定，记录测定值，并计算RSD。结果Cu、As、Cd、Hg、Pb测定值的RSD分别为2.64%、2.03%、2.73%、2.24%、1.10%，表明该方法重复性良好。

2.4.4 加样回收率试验

称取已知含量的还少胶囊样品（S1）6份，每份约0.25 g，分别加入Cu、As、Cd、Hg、Pb标准溶液适量，按“2.3”项下方法制备供试品溶液，按“2.1”项下条件进样测定，记录测定值，计算加样回收率及RSD，结果见表2。5种元素的平均回收率为98.33%～101.66%，RSD为1.82%～4.59%，表明该方法准确性良好。

表2 5种元素加样回收率试验结果

2.5 样品含量测定

称取11批还少胶囊样品，每批平行3份，按“2.3”项下方法制备供试品溶液，按“2.1”项下条件进样测定，11批还少胶囊样品中5种重金属元素含量测定结果见表3。还少胶囊样品Cu含量为2.575～5.737 mg/kg、As含量为 0.339～1.299 mg/kg、Hg含量为 0.007～0.133 mg/kg、Pb含量为0.521～1.688 mg/kg、Cd含量为0.007～0.031 mg/kg，样品S4、S5和S9中Cd元素未检出。其中样品S7中5种重金属元素含量最高，样品S4中5种重金属元素含量最低。

表3 5种元素含量测定结果（mg/kg，n=3）

2.6 重金属元素健康风险评估

参照文献[15-17]方法，对还少胶囊中5种重金属元素进行健康风险评估。

2.6.1 每日暂定最大摄入量计算

2.6.2 靶向危害系数计算

采用美国环保局（U.S. Environmental Protection Agency，USEPA，https://www.epa.gov/）提出的THQ对不同批次还少胶囊中重金属元素在人体食用摄入中的风险进行评估。式中，C为药材中重金属质量分数（mg/kg），EF为每年暴露于毒物天数（d），ED为暴露于毒物的年数（y），IRD为每日摄入量（g），BW为成年人平均体质量（kg），AT为平均接触非致癌毒物时间（d），RFD为参考剂量（μg/g）。EF取值30 d，ED取值30 y，AT按人类平均寿命（70岁）计算为70×365 d，RFD采用USEPA提供数值：RFDCu=0.04 mg/（kg‧d）、RFDAs=0.000 3 mg/（kg‧d）、RFDCd=0.001 mg/（kg‧d）、RFDHg=0.000 3 mg/（kg‧d）、RFDPb=0.001 5 mg/（kg‧d）。若THQ＜1，则代表人体摄入的重金属元素量不会对其健康产生明显影响[18]。

2.6.3 样品重金属元素风险评估

成年人服用还少胶囊后5种重金属元素的EDI和THQ计算结果见表4。11批还少胶囊样品中5种重金属元素的EDI均低于PTDI，且Cu＞Pb＞As＞Hg＞Cd，以此为评估指标，可以认为成年人在服用还少胶囊后重金属元素负荷量对其健康无明显影响；若以THQ为评估指标，11批还少胶囊样品中5种重金属元素的THQ和总THQ均小于1，且As＞Pb＞Cu＞Hg＞Cd，表明利用该健康风险评估模型进行评估，本试验所有采样批次还少胶囊中重金属元素对暴露人群的健康均不会产生明显影响。

表4 还少胶囊样品重金属EDI和THQ

2.7 相关性分析

采用SPSS22.0软件对11批还少胶囊样品Cu、As、Cd、Hg、Pb含量进行相关性分析，结果见表5。可以看出，Cu和Pb元素含量呈显著负相关（r=-0.403，P＜0.05），其余元素之间不存在显著相关性。

表5 还少胶囊中5种元素含量相关性分析

2.8 主成分分析

采用SPSS22.0软件对11批还少胶囊5种元素含量进行主成分分析，结果见表6、表7。5种元素中提取出3个主成分（特征值＞1），累计贡献率达83.13%。第1主成分主要表示Cd、Pb的含量信息，方差贡献率为36.05%；第2主成分主要表示Hg、Pb的含量信息，方差贡献率为26.75%；第3主成分主要表示As的含量信息，方差贡献率为20.33%。

表6 还少胶囊5种元素含量主成分特征值及贡献率

表7 还少胶囊5种元素含量主成分载荷

3 讨论

中药材重金属元素含量超标现象普遍存在，影响了中药材市场的发展，同时也限制了中药的国际应用[19-20]。2020年版《中华人民共和国药典》仅对山茱萸的重金属及有害元素做出规定（通则2321原子吸收分光光度法或电感耦合等离子体质谱法）[21]：Pb不得过5 mg/kg，Cd不得过l mg/kg，As不得过2 mg/kg，Hg不得过0.2 mg/kg，Cu不得过20 mg/kg。本研究测定11批还少胶囊样品发现，5种重金属元素含量有明显差异，其中Cu和Pb含量相对较高，As、Cd和Hg含量较低。结合还少胶囊生产处方1 000 g制剂的原料量（0.42 g/粒，原料0.64 g；0.38 g/粒，原料1.100 3 g），参考《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》（WM/T2-2004）和2020年版《中华人民共和国药典》限量规定，11批还少胶囊样品5种元素含量均未超标。本研究通过比较EDI和PTDI，建立THQ健康风险评估模型对不同批次还少胶囊中5种重金属进行了风险评估，结果显示，按照建议摄入量，所有采样批次还少胶囊中5种重金属均不会对成年人身体健康造成明显不良影响。

综上，本研究为还少胶囊的安全性评价提供了研究思路，可为还少胶囊特定受用人群的安全用药提供数据支撑，并为进一步完善不同类型中成药的安全质量标准、提高中成药使用安全性提供一定基础。