蒙成药中重金属元素含量的测定及评价△

张 东 邬国栋 张 佳

(1.包头医学院基础医学与法医学院，内蒙古 包头 014060；2.包头医学院药学院，内蒙古 包头 014010)

内蒙古传统蒙药是我国医学宝库的重要组成部分，历史悠久，对许多常见病、多发病和疑难疾病具有明显的疗效，也具有预防、保健、抗衰老等功能，因此引起医学界的重视，与此同时蒙药的安全性问题也备受人们的关注，其中的重要质量控制指标就是重金属的含量。因为重金属元素对人体有很多毒性，如三价砷(As)对心血管系统、神经系统、泌尿系统、皮肤等都有害处，可致癌、致畸、致突变[1]；铅(Pb)进入人体后很难被排出来，长期在含铅环境里生活的人们通常会反应迟钝、视力减退[2]，镉(Cd)对生殖系统、骨骼、血液、神经系统、肾脏等都有毒性[3]；铬(Cr)一直被认为是哺乳动物必须的微量元素，但六价铬毒性较大，对肝脏、肾脏、生殖系统有毒性，且可以致癌、致突变[4]；铜(Cu)是很多器官必不可少的功能性元素，是很多金属蛋白酶的重要组成部分，但是过量对人体也有毒，会造成基因代谢异常、神经系统异常等[5]。因此，检测蒙成药中的重金属元素含量对于提高蒙药质量、确保蒙成药的安全使用具有重要的意义。

目前，测定重金属元素的方法包括原子吸收光谱法、分光光度法、化学发光法、电感耦合等离子体原子发射光谱法( induetively coupled plasma-atomic emission spectrometer，ICP- AES ) 等。ICP-AES 具有灵敏度高、干扰小、检出限低、精密度高、线性范围宽、可同时或顺序快速测定多种重金属元素的优点，所以应用较为广泛。本文拟采用湿法消解-ICP-AES对搜集的具有代表性的22种蒙成药中的重金属元素Pb、As、Cd、Cr、Cu的含量进行测定，并对22种蒙成药中重金属含量进行分析和评价，为蒙成药的安全使用，提升质量品质以及蒙药现代化提供可参考的科学依据。

1 材料与方法

1.1 蒙成药样品来源 随机抽取来自于内蒙古当地具有代表性的22种蒙成药制剂，分别为珍宝丸(1)、小儿清肺八味丸(2)、阜新暖宫七味丸(3)、胡日查六味丸(4)、益肾十七味丸(5)、扎冲十三味丸(6)、健脾五味丸(7)、清心沉香八味散(8)、玉簪清咽十五味丸(9)、巴特日七味丸(10)、健胃十味丸(11)、云香十五味丸(12)、暖宫七味丸(13)、消食十味丸(14)、扫日劳清肺止咳胶囊(15)、桔梗八味颗粒(16)、 沙参止咳汤散(17)、清肺十八味丸(18)、协日嘎四味汤散(19)、五味沙棘散(20)、七味葡萄散(21)、乌兰十三味汤散(22)。部分样品图片见图1。

1.2 仪器及工作条件 ICP-AES(Thermo Icap-6000) 用于元素含量测定，操作具体条件设置见表1。

表1 ICP-AES的操作条件

条件数值条件数值高频发生器功率(W)1150高频发生器频率(Mhz)27.12溶液提升量(mL/min)2.40数据采集峰高载气流量(L/min)0.85辅助气流量(L/min)0.50等离子体流量(L/min)13.00泵速(r/min)50读书延时(s)10

1.3 试剂和标准溶液 实验中所使用的浓HNO3、HClO4均为优级纯，氩气的纯度大于99.99%。重金属元素 Pb、As、Cd、Cr、Cu 的标准溶液的质量浓度均为1000ug/mL，均来自于中国计量科学研究院。

1.4 蒙成药样品处理 分别精确称取干燥的样品0.3g, 添加15mL混合酸( 浓HNO3:HClO4=4:1) ，放置过夜，第2d在140℃ 的条件下沙浴消化2～3h,然后慢慢加热干燥。冷却至室温后与2%硝酸溶液溶解，将其转移到25mL容量瓶中，用2%的硝酸稀释、定容，然后进行测量分析，结果见表2。

1.5 蒙成药重金属污染评价方法[6,7]蒙成药中重金属污染的评价方法采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法。单因子指数法是国内外普遍采用的方法之一，是对蒙成药中的某一污染物的污染程度进行评价，内梅罗综合污染指数法可全面反映蒙成药中各污染物的平均污染水平，也突出了污染最严重的污染物对药物的影响。Pb、As、Cd、Cu 评价标准参照2015版《中国药典》，该标准规定:砷(As)≤5mg/Kg，镉(Cd)≤1mg/Kg，铜(Cu)≤20mg/Kg，铅(Pb)≤10mg/Kg。铬(Cr)选用国家颁布的《食品中污染物限量》标准进行评价，该标准规定铬(Cr)≤0.5 mg/Kg。对蒙成药中单一重金属元素含量进行评价，以单因子污染指数计算，计算公式为：

Pi=Ci/Si表2 22种蒙成药中重金属的含量 (mg/Kg)

续表2 22种蒙成药中重金属的含量 (mg/Kg)

其中，Pi为样品中重金属污染物i的污染指数； Ci为样品中重金属污染物i的实测浓度； Si为重金属污染物i的评价标准。如Pi<1则表明未受污染，Pi>1则表明已受污染，Pi数值越大，说明污染越严重。

综合污染情况采用内梅罗 ( Nemerow N L) 污染指数法的多因子综合评价的方法，内梅罗综合污染指数法的计算公式为:

其中，P综合为综合污染指数；Pave为所有单项污染指数的平均值； Pmax为各单项污染指数中的最大值，根据综合污染指数可以判断蒙成药的污染程度。P综合 <0.7表明污染程度为安全级，0.73为重度污染。

2 结果

2.1 样品含量的测定 22种蒙成药样品中As、Cd、Cr、Cu 、Pb的含量见表2。参照2015版《中国药典》制定的重金属的最高限量标准，由表2结果可知，22种蒙成药中重金属As、Cd、Cu 、Pb含量均在限定范围之内；但是我国药典对Cr元素的含量还没有规定，本文参照我国《食品中污染物限量》标准，即Cr元素≤0.5mg/Kg，和加拿大国家重金属限量标准，即草药材中Cr≤0.2mg/Kg，发现部分样品里Cr元素的含量超过了我国《食品中污染物限量》标准，也超过了加拿大对草药材的限量标准。

2.2 单因子污染指数和综合污染指数 5个重金属元素的单因子污染指数和综合污染指数见表3。22个样品的As、Cd、Cu 、Pb元素的单因子污染指数均小于1，说明没有受到As、Cd、Cu 、Pb的污染，有5个样品的Cr元素的单因子污染指数大于1，说明这些样品受到Cr元素的污染。各重金属元素的单因子污染指数均值由大到小顺序为：Cr(0.918)，As(0.152)，Pb(0.122)，Cu(0.111)，Cd(0.069)。从综合污染指数看，部分蒙成药样品存在重金属污染情况，如6号样品扎冲十三味丸属于严重污染，1号珍宝丸属于中度污染，2、4和5号样品属于轻度污染，分别是小儿清肺丸、胡日查六味丸和益肾十七味丸，3号样品阜新暖宫七味丸处于警戒状态，其他样品均是安全状态。

表3 22种样品的重金属污染指数

3 讨论

中(蒙)药材重金属污染已成为国内外共同关注的热点问题，以中(蒙)药材为原料制成的中(蒙)成药重金属含量是否超标也引起人们的重视。本实验从内蒙古当地随机搜集了具有代表性的22种蒙成药进行重金属元素含量测定并对其进行分析与评价，结果发现，所收集的蒙成药里，As、Cd、Cu 、Pb含量均在2015版《中国药典》限定范围之内，没有超标，从这一层面上看蒙成药比较安全；本实验还测定了这些蒙成药中的Cr元素含量，发现所有的蒙成药都含有Cr元素，且某些成药Cr元素含量较高，超过了我国《食品中污染物限量》标准和加拿大国家对草药材中的Cr元素的限量标准，如扎冲十三味丸，达到3.0mg/Kg。铬元素含量较高其原因可能是药品生产过程中由辅料、提取溶媒、工艺设备、接触器皿等带入；但是也不能排除环境污染或其他途径污染。

为了综合评价蒙成药的污染情况，本实验引入了单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法。单项污染指数法能够直观的反映药品中各项污染指标的情况，内梅罗综合污染指数法不仅考虑到了所有评价因子单项污染程度的平均水平，同时也突出了高浓度污染物对蒙成药的影响。由表3结果可知，22个样品没有受到As、Cd、Cu 、Pb元素的污染，但是有5个样品受到Cr元素的污染；从内梅罗综合污染指数的计算可以得出部分蒙成药样品受到不同程度的污染，有1个样品属于严重污染，占4.5%，1个样品中度污染，占4.5%，3个样品轻度污染，占13.6%，还有1个样品处于警戒状态，占4.5%，总计问题产品达到27.2%。出现这种结果和本实验所统计重金属数量有关，如果将铬元素弃掉，所有的蒙成药样品都是安全的，但是铬元素在加拿大草药材限量标准里是有的，我国的食品限量里也有，所以本实验检测了铬元素含量并将其统计在内。Cr是环境中常见的重金属污染物，其毒性与价态有关。Cr6+比Cr3+容易吸收且毒性比Cr3+大100倍，Cr3+是人体和动物必需的微量元素，参与人体多种代谢活动且较难透过细胞膜，毒性较小。Cr6+对人体及动物的毒性作用有多种表现，最常见的包括铬性皮炎、湿疹、肝肾损伤和恶性肿瘤等[8]。为了保证中国传统药材的质量，使其安全有效的为人类服务，对其进行重金属含量限定是非常有必要的，同时需要考虑在重金属的限量标准里是否应该加入铬元素的限量标准。

综上所述，22种蒙成药没有受到Pb、As、Cd、Cu元素的污染，但是部分样品里Cr元素含量较高，受到不同程度的Cr元素的污染，需要进一步对样品里的Cr元素的价态进行分析，为重金属污染的防控与治理提供可参考的科学依据。