ICP-MS法测定土鳖虫药材中5种有害元素的含量

曹莹，吴福林，王涵，董庆海，谭静，林红强，李平亚，李艳娇

（1.吉林大学药学院，长春 130021；2.吉林大学第一医院，长春 130021）

土鳖虫为鳖蠊科（Corydi-idae）昆虫地鳖（Eupolyphaga sinensis Walker）或冀地鳖（Steleophaga plancyi Boleny）的雌虫干燥体[1]，其性寒、味咸、有小毒、归肝经，具有破血逐瘀、续筋接骨之功效。研究表明，土鳖虫中含有蛋白质、氨基酸、脂肪酸、生物碱、核苷类、微量元素等化学成分[2]，具有抗血栓、抗凝血、抗肿瘤等广泛的药理作用[3]。陈金凤等[4]采用火焰原子吸收光谱法测定土鳖虫中钙（Ca）、镁（Mg）、锌（Zn）、锰（Mn）4 种无机元素的含量，方法简单、方便。王瑞红等[5]采用 ICP-MS 法测定10 个地区地鳖虫药材中的有害元素含量，结果表明，不同产地的土鳖虫中有害元素含量存在一定差异性。为使土鳖虫药材更好地运用于临床，保障药材的有效性、安全性。本研究采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土鳖虫药材中汞（Hg）、铜（Cu）、镉（Cd）、铅（Pd）、As（砷）5 种有害元素含量，为土鳖虫药材使用安全性及其质量标准的制定提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料 土鳖虫药材（编号：T20180620）由吉林金宝药业股份有限公司提供，经吉林大学药学院李平亚教授鉴定为为鳖蠊科（Corydi-idae）昆虫地鳖（Eupolyphaga sinensis Walker）和冀地鳖（Steleophaga plancyi Boleny）的雌虫干燥体。采用高速万能粉碎机将土鳖虫药材粉碎成细粉，过200 目筛，备用。

1.1.2 仪器 7500a 电感耦合等离子体质谱仪（美国Agilent公司）；FW177 型高速万能粉碎机（北京市永光明医疗仪器厂）；AL104 型电子天平（瑞士Mettler Toledo 公司）；Milli-Q 超纯水机（美国 Millipore 公司，电阻率=18.2ΩM/cm）。

1.1.3 试剂 Hg、Cu、Cd、Pd、As 标准溶液（10.0 mg/L），锂（Li）、钇（Y）、钴（Co）、铋（Bi）质谱调谐液（10.0mg/L），铟（In）、铑（Rh）单元素内标溶液（50.0 mg/L）（美国Agilent公司）；硝酸（优级纯，=1.42 g/mL，赛默飞世尔公司）；氢氟酸（色谱纯，美国Fisher 公司）。试验用器皿均用10%硝酸浸泡过夜，超纯水冲洗后备用。

1.2 方法

1.2.1 检测仪器工作参数 用 Li、Co、Bi、Y 调谐液对仪器进行校正到最佳工作条件，使各项参数均达测量指标。调频（RF）发射功率：135 0 W；等离子体气流速：15.0 L/min；高盐雾化器及雾化室温度：2 ℃；采样深度：7.0 mm；载气流速：1.1 L/min；蠕动泵转速：6 r/min；双电荷指标（Ba2+/Ba+）：＜1%；氧化物指标（CeO+/Ce）：＜0.5%。

1.2.2 供试品溶液的制备 精密称取土鳖虫细粉0.1g，置于5.0 mL聚四氟乙烯溶样弹中，并加入硝酸1.0 mL及双氧水（30%）0.5 mL，放置电热板（120 ℃）上进行预处理，当蒸至液体为湿盐状时，加入硝酸1.6 mL 及氢氟酸1.4 mL，加盖及钢套密闭，190 ℃ 48 h，自然冷却至室温，再放置于120 ℃的电热板上蒸至湿盐状，放置冷却后，加入50%硝酸3.0mL，加盖及钢套密闭，150℃12 h，冷却。将消解液移至聚氯乙烯样品瓶中，定容至50.0 mL，摇匀，备用。并随行制备空白对照溶液。

1.2.3 各元素标准溶液的制备 分别精密吸取适量Hg、Cu、Cd、Pb、As的标准溶液（10mg/L），用3%HNO3溶液分别将其逐级稀释成为 0、30.0、60.0、120.0、250.0、500.0ug/L 的标准溶液。

1.2.4 内标溶液的制备 精密吸取适量In、Rh 标准溶液，3%HNO3溶液分别将其稀释成1.0 g/L的内标溶液。

2 结果与分析

2.1 线性关系

取“1.2.3”项下的5 种元素标准溶液，在“1.2.1”项下工作参数下测定。以各元素的质量浓度（ug/L）为横坐标（X）、各元素与内标溶液响应值的比值（Y）为纵坐标绘制标准曲线，得到各个元素的线性回归方程和相关系数（r）。精密吸取“1.2.2”项下空白对照溶液，连续测定空白对照溶液仪器响应值的3 倍标准偏差（3SD）对应的各待测元素质量浓度为检测限。结果见表1。

表1 线性关系及检出限Table 1 Linear relationship and detection limit

2.2 精密度试验

取土鳖虫供试品溶液，连续测定6 次。测得的各元素含量的RSD 为1.29%～2.59%，均小于3.00%，表明该方法精密度良好。

2.3 重复性试验

精密称取土鳖虫粉末，按照“1.2.2”项下方法平行制备6 份供试品溶液，分别测定。5 种元素含量的RSD值均为1.73%～2.65%，均小于3.00%，表明该方法重复性良好。

2.4 稳定性试验

取土鳖虫供试品溶液，分别于 0、2、4、8、12、24 h测定5 种元素的含量。其RSD 值均为1.53%～2.01%，均小于3.00%，表明该方法的稳定性良好。

2.5 加样回收试验

精密称取已知含量的土鳖虫样品粉末1.0 g，按“1.2.2”项下方法制备高、中、低3 个浓度的供试品溶液，各自分别加入适量的标准溶液，进行测定5 种元素含量，计算加样回收率，结果见表2。

表2 加样回收率试验TabLe 2 Sample recovery rate test

2.6 样品测定结果

将土鳖虫药材按照“1.2.2”项下方法平行制备土鳖虫供试品溶液3 份，同时进行测定5 种有害微量元素的含量。结果见表3。

表3 土鳖虫药材中5 种有害元素的含量Table 3 Contents of five harmful elements in eupolyphaga （µg/g）

3 结论

土鳖虫是传统中药材，含有丰富的微量元素，但由于产地及生活环境的影响，会导致土鳖虫药材中某些有害元素含量的增加，影响药材的质量，因此，要对动物类药材有害元素的含量进行控制，保障药材的安全性。2015 版中国药典四部规定：ICP-MS测定重金属及有害元素的限量Hg不得超过0.2mg/kg、Cu 不得超过20mg/kg、Cd 不得超过 0.3 mg/kg、Pb 不得超过 5 mg/kg、As 不得超过2 mg/kg。当土鳖虫中有害元素超过一定浓度时，会对人体产生危害[5-11]，为保障药材的安全可靠性，应进一步加强药材有害元素的监测。

该试验建立了ICP-MS 法快速测定土鳖虫中Hg、Cu、Cd、Pb、As 5 种有害元素含量的分析方法，该方法简单、快速、准确，并且精密度、重复性及稳定性良好，各元素线性回归方程系数均不低于0.999 9，检出限为0.010 3～0.041 3ug/L，加样回收率为95.24%～125.00%。结果表明，土鳖虫中 Hg、Cu、Cd、Pb、As 含量分别为0.11、272.20、0.04、2.08、1.19 mg/kg，与 2015 版中国药典相比较，Hg、Cd、Pb、As这 4 种有害元素均低于药典标准限量值，相比之下Cu 元素含量过高，不符合药典标准，可能是因为生存环境及土壤含Cu 量较高。因此，中药材中有害元素问题需要更多、更深入地研究，并制定符合中药材实际情况的有害元素评价方法，为中药材的安全使用提供强有力的保障。