两种基原蛤壳有效成分与重金属元素及有害元素比较

黄 勇,杨晓彬,林 颖,韦跃伟,陈锦淳,翁玉萍

(康美药业股份有限公司,广东 普宁 515300)

蛤壳是一种传统海洋中药,来源于帘蛤科动物文蛤MeretrixmeretrixLinnaeus或青蛤CyclinasinensisGmelin的贝壳,其药用历史已有2 000余年,具有“清热化痰,软坚散结,制酸止痛;外用收湿敛疮”之功效,用于痰火咳嗽,胸胁疼痛,痰中带血,瘰疬瘿瘤,胃痛吞酸;亦可用于治疗咳喘[1-2]。现代研究表明,蛤壳中含有多种无机元素和氨基酸,具降糖、降血脂、免疫调节、抗氧化、抗肿瘤等作用[3-5]。《中华人民共和国药典》2020年版以含碳酸钙(CaCO3)的含量作为蛤壳的质量控制指标,并对5种重金属及有害元素(Pb、Cd、Hg、Cu、As)的含量进行了限量要求[1]。目前,蛤壳研究主要集中于炮制前后[6-7],未见对两种不同基原蛤壳的比较研究。为此,本研究以不同基原蛤壳(文蛤、青蛤)为研究对象,采用滴定法测定并比较其碳酸钙含量,建立ICP-MS法测定并比较两种基原蛤壳5种重金属及有害元素(Pb、Cd、As、Hg、Cu)的含量,以期为蛤壳的质量评价提供参考依据。

1 材料

1.1 仪器及试剂

XPE205型电子天平(d=0.01mg)(METTLER TOLEDO公司),ariummini超纯水仪(Sartoriusstedim公司),WSZ-200A回旋振荡器、DHG-9245A鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司),ETHOS UP微波消解仪(MILESTONE公司),ICP-MS 7700x电感耦合等离子体质谱仪(Agilent technologies公司),SPSS 24.0统计分析软件。

1.2 样品

22份蛤壳收集自广东,由康美药业质量管理部刘茂贵主任药师鉴定为帘蛤科动物文蛤MeretrixmeretrixLinnaeus或青蛤CyclinasinensisGmelin的贝壳,其样品信息如表1所示。

表1 22份蛤壳样品碳酸钙和五种重金属元素含量的样品信息

2 方法

2.1 蛤壳CaCO3含量测定方法

2.1.1 乙二胺四醋酸二钠滴定液标定[8](1)初标:精密称定0.12g基准氧化锌3份进行标定,结果见表2。乙二胺四醋酸二钠滴定液的浓度平均值为0.050 864mol/L,相对平均偏差0.03%,<0.1%,说明初标结果准确。初标F值为1.017 3。

表2 乙二胺四醋酸二钠滴定液初标结果

(2)复标:将基准氧化锌置于约800℃灼烧至恒重,精密称定0.12g,平行3份进行标定,结果见表3。乙二胺四醋酸二钠滴定液平均值为0.050 896mol/L,相对平均偏差0.06%,<0.1%,说明复标结果准确。复标F值为1.017 9。

表3 乙二胺四醋酸二钠滴定液复标结果

(3)乙二胺四醋酸二钠滴定液的浓度:初标与复标F值的平均值的相对偏差为0.031 82%,最终确定F值为1.018,滴定液的最终浓度为0.050 88mol/L。

2.1.2 样品处理 取本品细粉约0.12g,精密称定,置锥形瓶中,加稀盐酸3mL,加热至微沸使溶解,加水100mL与甲基红指示液(0.000 5g/mL)1滴,滴加氢氧化钾溶液至溶液显黄色。

2.1.3 样品的测定及计算 (1)碳酸钙含量测定:用乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液黄绿色荧光消失而显橙色。每1mL乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于5.004mg的碳酸钙(CaCO3)。

2.2 5种重金属元素含量测定方法

2.2.1 标准溶液制备 将铅、砷、镉、汞、铜单元素标准溶液用硝酸(10%)分别配制含铅、砷、镉、汞、铜为1.0、0.5、1.0、1.0、10μg·mL-1的标准品贮备液,再稀释为混合标准溶液。即含铅、砷0、1.0、5.0、10.0、20.0ng·mL-1,镉0、0.5、2.5、5.0、10.0ng·mL-1,铜0、50.0、100.0、200.0、500ng·mL-1的混合标准溶液。另精密量取汞标准品储备液适量,用硝酸(10%)稀释成分别为0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0ng·mL-1的溶液。取适量的内标物锗、铟、铋单元素标准溶液,用水配制成1μg·mL-1的混合溶液。

进行专家访谈的目的是：检验理论框架建构的合理性，并且进一步补充和完善，由此编制的量表具备“专家效度”[11]．书面访谈了中美相关领域的专家和实务工作者，参与研究的专家共有20人，其中7名中国数学教育领域专家，6名中国职业教育领域专家，两名中国高职院校数学教师，一名美国数学教育领域专家，两名美国职业教育领域专家以及两名美国社区学院数学教师．访谈提纲采用开放式问题的设计，旨在探究专家对高职院校数学教师所应具备的核心知识、能力和品性的观点，补充研究建立的假设性理论架构的完整性．访谈提纲详见附录1．

2.2.2 仪器工作参数 本方法采用7700x型 ICP-MS仪器进行实验,条件与参数见表4。

表4 ICP-MS主要操作参数

2.2.3 标准曲线制备115In作为114Cd的内标,72Ge作为63Cu、75As的内标,209Bi作为202Hg、208Pb的内标,所得各元素标准曲线与回归系数见表5。

表5 蛤壳ICP-MS测定5种重金属及有害元素的方法学考察

2.2.4 供试品溶液制备 精密称定0.5g粗粉样品,置于耐压耐高温微波消解管中,缓缓加入硝酸5～10mL(观察加入过程中硝酸与样品的反应,如果反应剧烈,需停止加入硝酸,放置至反应停止后再加)。将消解管密闭并放至微波消解仪的支架上,按照表6的升温程序进行消解。消解程序结束后冷却至60℃以下,取出消解管至通风橱放冷,后转移至50mL量瓶中,用少量超纯水洗涤3次,洗液合并于量瓶中,加入金单元素标准溶液(1μg/mL)200μL,用超纯水稀释至刻度,摇匀,即得。同法同时制备空白溶液,空白溶液不加金单元素标准溶液。

表6 微波消解仪升温程序

2.2.5 方法学考察 (1)精密度试验。取混合标准品溶液适量,按“2.2.1”项下方法重复进样6次,测定Pb、Cd、Hg、Cu、As这5种元素的量。结果表明,这5种元素的RSD值<4%,见表5,表明仪器的精密度良好。

(2)重复性试验。取同一份蛤壳样品粉末6份,按“2.2.4”项下方法制备成供试品溶液,按“2.2.1”项下方法测定Pb、Cd、Hg、Cu、As这 5 种元素的量。结果表明,这5种元素的RSD值<4%,见表5,表明方法的重复性良好。

(3)稳定性试验。取同一份蛤壳样品供试液,按“2.2.1”项下方法分别于制样后 0、5、10、15、20、25、30、35h进样,测定Pb、Cd、Hg、Cu、As这5种元素的量。结果表明,这5种元素的RSD值<3%,见表5,表明在样品制备后 35 h内这5种重金属元素的量稳定。

(4)加样回收率试验。取同一份蛤壳样品粉末6份,精密称定,分别精密加入与样品中所测定元素含量相当的对照品,按“2.2.4”项下方法制成供试品溶液,按“2.2.1”项下方法进行测定。计算平均加样回收率及其RSD值,所有元素的平均回收率和RSD值分别在90.98%～110.75%、1.15%～3.37%之间,基本符合要求。见表5。

2.2.6 样品的测定 按照“2.2.4”项制备蛤壳样品的供试品溶液,按“2.2.1”项下方法进行测定,测定供试品溶液中 5 种重金属及有害元素的含量。22份蛤壳样品中5种重金属及有害元素的含量见表 1。

3 结果与分析

3.1 两种基原蛤壳CaCO3含量比较

15份文蛤CaCO3的含量为89.1%～96.9%,平均值为94.03%(n=15);7份青蛤CaCO3的含量为93.9%～97.2%,平均值为96.17%(n=7)。根据《中华人民共和国药典》2020年版对蛤壳药材中CaCO3含量的规定为不少于95.0%,文蛤有6份样品不合格,青蛤有2份样品不合格。以CaCO3的含量为指标,青蛤(平均值96.17%,n=7)>文蛤(平均值94.03%,n=15)。根据SPSS 24.0统计分析软件 ANOVA单因素方差分析的LSD多重比较的结果表明,两种蛤壳CaCO3含量比较,差异有统计学意义(P=0.040<0.05),说明两种蛤壳CaCO3含量差异明显。见表7。

表7 22份蛤壳样品碳酸钙和五种重金属元素平均含量 (mg/kg)

3.2 两种基原蛤壳5种重金属元素含量比较

参照2020年版《中华人民共和国药典》四部重金属及有害元素一致性限量指导值[8]：铅元素不得多于5mg/kg、镉元素不得多于0.3mg/kg、砷元素不得多于2mg/kg、汞元素不得多于0.2mg/kg、铜元素不得多于20mg/kg,22份蛤壳样品中上述元素含量均符合规定,说明蛤壳在重金属及有害元素方面的安全性高。

15份文蛤样品,Cd有3份样品未检出,As有2份样品未检出,Hg有14份样品未检出,Cu有1份样品未检出,5种重金属及有害元素的平均含量见表7。

7份青蛤样品,Cd有4份样品未检出,As有2份样品未检出,Hg 7份样品均未检出,5种重金属及有害元素的平均含量见表7。

以Pb含量为指标,文蛤(平均值0.40mg/kg,n=15)>青蛤(平均值0.18mg/kg,n=7);以Cd含量为指标,文蛤(平均值0.04mg/kg,n=15)>青蛤(0.01mg/kg,n=7);以As含量为指标,文蛤(平均值0.06mg/kg,n=15)>青蛤(平均值0.03mg/kg,n=7);以Hg含量为指标,文蛤有1份样品检出,青蛤Hg均未检出,两者整体Hg含量均较低;以Cu含量为指标,青蛤(1.48mg/kg,n=7)>文蛤(平均值1.00mg/kg,n=15)。

根据SPSS 24.0 统计分析软件ANOVA单因素方差分析,LSD多重比较结果表明,文蛤与青蛤Pb(P=0.004<0.01)与Cd含量(P=0.005<0.01)比较,差异极显著,说明文蛤与青蛤Pb与Cd含量差异明显。两种蛤壳其余重金属及有害元素含量比较,差异无统计学意义(P>0.05),说明两种蛤壳Hg、Cu、As含量差异不明显。见表8。

表8 重金属元素ANOVA单因素方差分析

4 结论

本研究基于药效(CaCO3含量)和重金属及有害元素(Pb、Cd、As、Hg、Cu含量),比较分析两种基原蛤壳(青蛤、文蛤)的有效性与安全性,两种基原蛤壳CaCO3含量差异明显,青蛤CaCO3含量高于文蛤。文蛤壳与青蛤壳Pb与Cd含量差异明显,两种蛤壳其余重金属及有害元素含量之间差异不明显。本研究可为蛤壳的质量评价提供参考依据。