ICP-MS 检测三种配方方剂全药和汤剂中重金属及砷的转移率研究

2023-09-19唐艳梅李冰高爽张煜彤

生物化工 2023年4期

唐艳梅，李冰，高爽，张煜彤

（1.云南医药健康职业学院，云南昆明 650000；2.云南省中医医院，云南昆明 650010；3.云南昆船机械制造有限公司，云南昆明 650200；4.昆明理工大学，云南昆明 650200）

中药材重金属含量超标不仅影响药效，严重的还会危害健康[1]。传统中药主要采用水煎法，饮汤而弃渣，因此水溶性物质对中药的质量安全影响较大。2020 版《中华人民共和国药典》[2]中重金属及有害元素最大限量标准需要计算最大限量理论值（L，mg/kg）和中药材及饮片经煎煮或提取后农药的转移率（t，%）。本研究团队曾对单味药材中重金属的转移率进行了分析[3-5]，但规律性和数据仍不够完善。中药往往以复方的形式使用，因此研究高频复合药方中的重金属及有害元素的转移率具有实际意义。四君子汤、四物汤、血府逐瘀汤临床应用广泛,具有促进肠黏膜损伤修复，防治动脉粥样硬化，用于冠心病、糖尿病、消化道疾病等[6-8]。本研究课题的方剂选择依托李冰医师二十多年的临床经验，结合2021 年云南省中医医院老年病科的处方权重比，选取了四君子汤、四物汤、血府逐淤汤作为研究对象，3 个方剂权重占比分别为四君子汤 18.2%、四物汤 6.9%、血府逐淤汤 3.4%，占总处方数的28.5%。临床许多疾病治疗的药方在这3 个经典方剂上加减应用，在消化道科、心内科、妇科的运用占比实际高于老年病科，因此具有广泛的运用基础，符合临床高频使用特性。

电感耦合等离子体-质谱法（ICP-MS）与其他元素检测方法相比拥有检测时间短、性能优越、灵敏度高与结果准确等优势[9-10]，是目前在元素分析中最有前途的分析手段。本文采用微波消解-ICP-MS，对汤剂中有害元素重金属和砷转移率进行考察，结合国内外安全限量指标客观评价中药的安全性。

1 材料与方法

1.1 试剂

（1）四物汤：党参10 g、白术10 g、茯苓10 g、炙甘草6 g；（2）四君子汤：当归10 g、川芎8 g、白芍10 g、熟地黄12 g；（3）血府逐淤汤：桃仁12 g、红花9 g、当归9 g、生地黄9 g、川芎5 g、赤芍6 g、牛膝9 g、桔梗5 g、柴胡3 g、枳壳6 g、甘草3 g。以上药材购于云南省东骏大药房，每种方剂各平行抓取2 副。经李冰医师鉴定，符合要求。

铜、铅、镉、砷、铬、汞等元素标准溶液（1 000 μg/mL），国家标准物质研究中心；ICP-MS 调谐液及内标液，美国PE 公司；水为《分析实验室用水规格和试验方法》（GB/T 6682—2008）规定的一级水。

1.2 仪器

NexION®350 型电感耦合等离子体质谱仪，美国PE 公司；Multiwave3000 微波消解仪，奥地利Anton Paar 公司；Arium Comfort Ⅱ纯水超纯水一体机，德国赛Sartorius 公司。

1.3 样品制备

以上三个方剂各平行抓取2 份，其中1 份药材置于真空干燥箱中低温60 ℃烘干，用粉碎机粉碎混匀，过100 目筛，四分法缩分后装入干净的棕色玻璃瓶中，待测；另外1 份按日本标准汤剂规定（日本汉方）制备[11]。将三个方剂药材分别粉碎后，加20 倍量的纯水，用烧杯煎煮30 min 以上，过滤后浓缩，其中四君子汤和四物汤浓缩至50 mL，血府逐瘀汤浓缩至100 mL，得待测液。

1.4 样品测定与实验验证

分别精密称取0.3 g 中药材粉末和精密移取2 mL浓缩汤液，采用微波消解后按文献[5]中实验条件进行含量测定，同法同时制备空白溶液。由于所采用的实验方法和条件均与原文献一致，故仅以随行质量控制来确认方法的适用性。并选取了其中的四物汤进行了回收率试验，结果均符合残留检测要求。金属元素转移率（t）=药汤重金属含有量/药材重金属含有量×100%。

2 结果与分析

2.1 方法精密度和回收率

配制铅、镉、砷、铬、铜的混合标准溶液及汞单元素标准工作溶液，得到系列标准工作曲线和定量限；再配成含铅、镉、砷、铬、铜、汞质量浓度分别为100 μg/L、20 μg/L、50 μg/L、50 μg/L、4 μg/L、200 μg/L 的混合标准溶液，并用混合溶液做进样精密度（n=5），RSD分别为3.1%、5.9%、2.8%、1.4%、2.8%、3.7%。

取四物汤供试品粉末和溶液，分别加入Cr 1.0 μg/g、5.0 μg/g、10.0 μg/g，As 0.1 μg/g、0.5 μg/g、1.0 μg/g，Cd 0.1 μg/g、0.2 μg/g、0.5 μg/g，Cu 5.0 μg/g、10.0 μg/g、20.0 μg/g，Pb 0.5 μg/g、2.0 μg/g、5.0 μg/g 和Hg 0.05 μg/g、0.10 μg/g、0.20 μg/g 3 个梯度浓度的标准溶液，按照样品处理过程进行处理、测定，平均回收率分别为Cr 104.5%、As 92.0%、Cd 88.0%、Cu 105.5%、Pb 94.5%、Hg 95.5%。

数据显示，该方法准确度和精密度较高，可用于检测中药材中金属元素含量。

2.2 样品中重金属元素及砷含量

同时测定药粉和煎煮液样品中Pb、Cd、As、Cr、Hg、Cu 等元素的含量，每个样品平行测定2 次，并计算元素转移率，结果见表1。

表1 药材样品和煎煮液中重金属及砷含量与转移率

2020 版《中华人民共和国药典》中药材Pb、Cd、As、Hg、Cu 的限量标准分别为5 μg/g、1 μg/g、2 μg/g、0.1 μg/g 和20 μg/g，Cr 在加拿大药材相关标准中的限量为20 μg/g[12]。由分析结果可知，三个汤剂药材中的重金属与砷含量全部合格，尤其是Pb 低于标准限量的1/10，反映了现今对中药材重金属污染的治理效果明显。

采用一级评估方式和暴露评估[13]对安全性进行探讨，以每天一副中药（200 g 药材/副）来计算，不考虑转移率，连服药7 d 或者30 d，按所测得的最高含量值参照以上标准得到表2 最大暴露量数据。

表2 标准与最大暴露评估比较

由表2 可以看出，除了Cr、Cd 超过标准，其余均在安全范围。美国国家卫生基金会（NSF）认为，补充物质摄入量不超过最大耐受量的10%不会引起健康风险，中药不是每天必需品，由表1 可以看出，Cr、As、Cd、Pb、Hg、Cu 的t 值分别为 4.81%～18.56%、4.46%～25.35%、7.08%～9.93%、8.54%～15.26%、2.96%～4.58%、11.60%～13.91%，实际用药中要综合考虑药材重金属平均含量和转移率，Cr 和As 也要考虑价态和形态。因此，评估得到服用中药汤剂重金属和砷的风险较小。