冰黄肤乐软膏中24种机元素含量测定及重金属限量标准的建立

赵霞 李芝奇 徐玥 于梦圆 张文婷 王昭懿 李朝峰 林瑞超 赵崇军

摘要 目的：测定冰黄肤乐软膏中无机元素的含量，提出重金属元素的限量标准，为冰黄肤乐软膏的质量标准的完善和中医临床用药安全提供参考。方法：通过采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法对冰黄肤乐软膏的无机元素进行测定和分析。结果：建立了冰黄肤乐软膏中24种无机元素的含量测定方法，精密度、稳定性、重复性、加样回收实验结果均符合药典相关规定。结论：建立的冰黄肤乐软膏无机元素检测方法可行，为冰黄肤乐软膏的质量标准的完善和临床用药安全提供参考。

关键词 冰黄肤乐软膏;无机元素;重金属;含量测定;限量标准

Abstract Objective：The content of inorganic elements in Binghuang Fule Ointment was determined，and a limit standard for heavy metal elements was proposed，which provided a reference for the improvement of the quality standard of Binghuang Fule Ointment and the safety of clinical medicine in traditional Chinese medicine.Methods：The inorganic elements of Binghuang Fule Ointment were determined and analyzed by microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectrometry.Results：A method for determining the content of 24 inorganic elements in Binghuang Fule Ointment was established.The precision，stability，repeatability，and sample recovery test results all met the relevant provisions of the Pharmacopoeia.Conclusion：The established detection method for inorganic elements of Binghuang Fule Ointment is feasible，and it can provide a reference for the improvement of the quality standards of Binghuang Fule Ointment and the safety of clinical medication.

Keywords Binghuang Fule Ointment; Inorganic elements; Heavy metals; Determination of content; Limited standard

中圖分类号：R284.1文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2020.13.003

冰黄肤乐软膏处方是由大黄30 g、硫黄20 g、姜黄20 g、黄芩4 g、甘草4 g、冰片2 g和薄荷脑1.8 g组成[1]，主要用于治疗湿疹、神经性皮炎、银屑病等症，处方由7味中药组成，包含矿物药硫黄，复方中含有丰富的无机元素，有益微量元素协同作用发挥抗炎药效。硫黄为冰黄肤乐软膏的组分，化学成分主要是无机元素。硫黄As、Hg等重金属元素超标，但现行的质量标准并未对重金属进行限量规定。《中华人民共和国药典》（2015年版）规定了大黄和姜黄的薄层色谱研究、冰片和薄荷脑的气相色谱研究、硫黄的定性研究、大黄的含量测定[2]。文献报道体外抗菌活性观察[3]、治疗神经性皮炎的临床观察[4]、测定激素醋酸氟轻松[5]等研究，但采用微波消解-电感耦合等离子体法测定分析冰黄肤乐软膏中的无机元素尚未有相关报道，因此本实验采用微波消解-电感耦合等离子体法对冰黄肤乐软膏的无机元素进行测定和分析，并提出重金属限量标准，完善冰黄肤乐软膏的质量控制标准。

1 仪器与试药

1.1 仪器

电感耦合等离子体质谱仪（ICAP-RQ，美国Thermo Fisher Scientific公司），New-Classic WF电子分析天平（梅特勒-托利多公司），微波消解仪（CEM MARS，美国CEM公司），电热赶酸仪（H26841，恒奥德），Milli-Q超纯水处理系统（美国Millipore公司）。所有玻璃用品在使用前均需要在20%的硝酸溶液中浸泡24 h。

1.2 试剂

68.8%～69.8%Trace Metal级别硝酸（美国Thermo Fisher Scientific公司）;30%过氧化氢（AR）（国药集团）;超纯水（Milli-Q超纯水处理系统）;高纯氩气（氩气体积分数>99.999%）;ICP-MS用调谐液：Li、Ba、Bi、Ce、Co、In（美国Thermo Fisher Scientific公司）;元素[锂（Li）、硼（B）、钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、钛（Ti）、锰（Mn）、铁（Fe）、镍（Ni）、锌（Zn）、锶（Sr）、锆（Zr）、钼（Mo）、锡（Sn）、钡（Ba）、铜（Cu）、砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、铬（Cr）]标准溶液（1 000 μg/mL）;硼氢化钠、氢氧化钾、硫脲、抗坏血酸、盐酸均为优级纯试剂购于国药集团。微量元素标准溶液的批号：锂（GSB 04-1734-2004）、硼（GSB 04-1716-2004）、钠（GSB04-1738-2004）、镁（GBW（E）083298）、铝（GSB 04-1713-2004）、磷（GSB04-1741-2004）、钾（GSB04-1733-2004）、钙（GSB04-1720-2004）、钛（GSB04-1757-2004）、（GSB04-1736-2004）、铁（GSB04-1726-2002）、镍（GSB 04-1740-2004）、锌（GSB04-1761-2004）、锶（GSB04-1754-2004）、锆（GSB 04-1762-2004）、钼（GSB04-1737-2004）、锡（GSB 04-1753-2004）、钡（GSB 04-1717-2004）、铜（GBW08615）、砷（GBW08611）、镉（GBW08612）、汞（GBW08617）、铅（GBW08619）、铬（GBW08614）均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。内标溶液：铼（GSB04-1745-2004）、钇（GSB04-1788-2004）、铑（GSB04-1746-2004）、铟（GSB04-1731-2004）、钪（GSB04-1750-2004）均由国家有色金属及电子材料分析测试中心提供，1 000 μg/mL。

1.3 分析样品

参照《中华人民共和国药典》（2015年版）自制冰黄肤乐软膏4批次，药材大黄（产地青海，批号：160926001）、姜黄（产地四川，批号：150318005）、黄芩（产地河北，批号：180611001）、甘草（产地内蒙古，批号：18073002）、冰片（产地河南，批号：18094001）、薄荷脑（产地江苏，批号：170612003）购自北京同仁堂，硫黄购自禹州市凯旋药业有限公司。见表1。

2 方法与结果

2.1 ICP-MS工作条件及参数

ICP-MS仪器射频功率：1 550 W;雾化室温度：2.5 ℃;采样深度5 mm;冷却器流速14.0 L/min;辅助器流速0.801 2 L/min;雾化器流速1.064 1 L/min;蠕动泵速率45 r/min;积分时间0.02 s;扫描次数：50次;重复次数：3次;扫描模式：KED模式。测定条件的优化：仪器工作之前，进行自动调谐，设定工作参数，以灵敏度、背景、稳定性等各项指标对仪器的工作参数进行优化。在ICP-MS检测中，以Re、Rh、Y、In、Sc为内标，监测信号的变动情况，能有效克服仪器信号的漂移和校正基体效应。在测定6种重金属元素含量时采用内标法监控，其余18种无机元素采用外标法直接测定。

2.2 对照品溶液的制备

内标：精密量取适量的铼（Re）、钇（Y）、铑（Rh）、铟（In）、钪（Sc）的标准溶液，用2%的硝酸稀释配制成混标浓度为10 μg/L的内标溶液。

外标：精密量取Cr、As、Cu、Cd、Pb、Hg的标准品溶液适量，用2%的硝酸溶液稀释配制成Cr、As、Cd、Pb（1、5、10、30、50 μg/L）;Cu稀释成（10、50、100、300、500 μg/L）;Hg稀释成（0.1、0.2、0.5、1、2 μg/L）的混标溶液。

精密量取1 000 ppm的Na、P、Mg、Al、K、Ca适量，配制成含Na 5 ppm、P 5 ppm、Mg 20 ppm、Al 50 ppm、K 100 ppm、Ca 200 ppm的混合标准溶液储备溶液1。

精密量取1 000 ppm的Fe、Mn、Ba适量，配制成含Fe、Mn、Ba均为0.5 ppm的混合标准储备溶液2。

精密量取1 000 ppm的B、Ni、Zn、Zr、Mo适量，配制成含B、Sc、Ni、Zn、Zr、Mo均为0.25 ppm的混合标准储备溶液3。

精密量取1 000 ppm的Sn、Ti、Sr、Li适量，配制成含Sn、Ti、Sr、Li均为20 ppb的混合标准储备溶液4。

将上述的混合标准储备溶液各取1 mL混匀，并用2%的硝酸溶液定容至10 mL，该溶液作为标曲的最高点STD5。

取STD5溶液6 mL，用2%硝酸溶液定容至10 mL，该溶液作为STD4。

取STD5溶液2 mL，用2%硝酸溶液定容至10 mL，该溶液作为STD3。

取STD3溶液5 mL，用2%硝酸溶液定容至10 mL，该溶液作为STD2。

取STD2溶液2 mL，用2%硝酸溶液定容至10 mL，该溶液作为STD1。

除不加软膏样品外，其余制备方法与供试品溶液的制备方法相同，制成空白對照溶液。

2.3 供试品溶液的制备

取待测样品约0.2 g，精密称定，将样品置于微波消解罐中，精确加入硝酸5 mL、双氧水1 mL，在赶酸仪中预消解15 min，静置室温后加盖密封，装入微波消解仪中，按照设计程序。见表2。对样品进行微波消解。待消解完成后，冷却至室温，取出消解罐，在赶酸仪中110 ℃赶酸，赶酸至1～2 mL时，转移至25 mL的容量瓶中，用超纯水洗涤微波消解罐数次，将洗涤液与试液合并定容至25 mL，作为供试品溶液。（Hg元素受热易挥发，稀释后直接测定，不赶酸）。

2.4 线性关系考察

6种重金属元素测定时通过蠕动泵线上随行加入内标溶液，其余18种无机元素测定时不加内标液，直接用外标法测定。在ICP-MS工作条件下，对24种元素标准溶液进行测定，以浓度为横坐标，以无机元素的3次离子计数平均值为纵坐标，绘制标准曲线。

取空白对照溶液进行测试，进样11针，以空白对照溶液测定值的3倍标准偏差除以相应元素标准曲线的斜率计算该方法的检出限，以空白对照溶液测定值的10倍标准偏差除以相应元素标准曲线的斜率计算该方法的定量限。见表3。

2.5 中间精密度试验

取混合标准品溶液，在“2.1”ICP-MS仪器工作条件下连续进样6次，记录仪器标准品溶液各元素的浓度直读数据，计算浓度的RSD值，结果以各元素浓度计。

除去Li元素，各元素RSD值均<8%，满足15年版《中华人民共和国药典》的要求，说明仪器的精密度良好。见表4。

2.6 供试品溶液稳定性试验

取R12的同一供试品溶液在0、1、2、3、4、5 h测定6次，记录仪器供试品溶液的浓度直读数据，结果以浓度计，计算浓度的RSD值。

各元素在5 h内的RSD值均<8%，说明供试品溶液的稳定性良好，仪器连续测定5 h，稳定性良好。见表5。

2.7 重复性试验

取编号R12的样品，精密称定，按照“2.2”供试品溶液的制备方法平行制样6份，按照“2.1”ICP-MS仪器工作条件进行测定。记录仪器供试品溶液各元素的浓度直读数据，计算R12样品中各元素的含量及各元素含量的RSD值，结果以各元素的含量计。

除去Li元素，样品中各元素平均含量重复性RSD值均<8%，符合15年版《中华人民共和国药典》的要求，说明方法的重复性良好。见表6。

2.8 回收率试验

取同一批已知元素质量分数的冰黄肤乐软膏（R12）约0.1 g，将样品置于微波消解罐中，加入适量的标准溶液（多按照1∶1比例加标准品溶液，少数含量较低者加标品至标曲的中点位置），参照“2.2”供试品溶液的制备方法制备待测溶液，平行制样6份。在“2.1”ICP-MS仪器工作条件下，测定，按照线性回归方程计算各元素的加样回收率。

除去Sr以外，各元素的平均回收率在70%～126%之间，回收率的RSD值在4.39%～14.34%之间，符合国家药典的要求，因此该方法适用于冰黄肤乐软膏此24种微量元素的检测。见表7。

2.9 样品测定结果

取23批不同批次的冰黄肤乐软膏样品，按照“2.2”供试品溶液的制备方法制备供试品溶液，平行制样2份，按照“2.1”ICP-MS仪器工作条件进行测定，每个样品测定3次。

具体结果见表8。结果表明：冰黄肤乐软膏中含有6种重金属元素，Cr含量最高，在0.061 4～1.918 6 mg/kg之间;其次是Cu，含量在0.214 0～1.622 8 mg/kg之间;最后是As、Cd、Pb、Hg，含量均在0.1 mg/kg以下。18种无机元素含量相差较大，元素平均质量分数超过100 μg/kg的有4种，按由高至低的顺序排列依次为：K>Ca>P>Al;平均质量分数超过10 μg/kg的元素有3种，分别为Mg、Na、Fe;剩余11种元素的平均质量分数均<10 μg/kg。

2.10 无机元素指纹图谱的建立

根据23批冰黄肤乐软膏各元素的含量检测结果。见表8。参考文献利用OriginPro8.5软件处理数据[6-8]，建立冰黄肤乐软膏的24种无机元素分布特征图谱，按照原子序数顺序制作含量分布曲线。为了便于观察，将元素扩大或缩小一定的倍数至同一数量级。见图1。根据无机元素含量测定结果及无机元素对比图，确定共有元素有21种。取21种共有元素的相对平均值建立平均数对照图谱。见图2。冰黄肤乐软膏中各无机元素峰形相似，样品批次，原料药虽然有差异，但是各无机元素含量的多寡顺序趋于一致，因此无机元素平均值所作的分布图谱可作为冰黄肤乐软膏的无机元素平均数对照指纹图谱，为冰黄肤乐软膏的鉴别及质量评价提供参考依据。无机元素分布图谱可以直观分析各批次间的差异，有利于厂家从原料药、制剂生产工艺等方面进行质量控制;厂家可根据无机元素分布图谱判断样品的均一性、稳定性，并对各批次样品进行相似度评价，建立可追踪溯源的长期质控图，维持药品的长期稳定性。

3 讨论

3.1 前处理方法和内标元素的选择

前处理方法的选择，本试验所采用的样品前处理方法是国内外公认的微波消解法，该方法密闭高温消解，处理样品迅速，操作简便，节约试剂、空白对照溶液检出限低、样品制备过程待测元素挥发少，引入外部污染概率小等优点，程序升温可以精准控制温度，以此方法处理样品较为理想[9-10]。

3.2 微波消解程序的考察

微波消解程序主要影响因素为温度、时间、功率。考察最高温度160、180、190、200 ℃，保持时间5、10、20、30 min，功率800、1 600 W条件下样品消解情况，最终选择温度190 ℃、时间20 min、功率1 600 W为最优程序升温条件。

3.3 重金属限量标准分析

重金属元素是评价中药饮片安全性的重要指标，参考GB 2762—2012食品标准中水产动物及乳制品Cr含量较高为2 mg/kg，加拿大药典规定草药材Cr不得超过0.2 mg/kg，美国药典规定饮食补充剂原料Cr6+不得超过2 mg/kg[11]，应增加Cr元素的限量标准。根据元素的含量测定結果并结合相关文献提出冰黄肤乐软膏限量标准为Cr 2 mg/kg、Cu 20 mg/kg、As 2 mg/kg、Cd 0.3 mg/kg、Pb 5 mg/kg、Hg 0.2 mg/kg。

4 结论

本实验建立的微波消解-电感耦合等离子体质谱法成功测定了23批冰黄肤乐软膏中24种无机元素的含量，该方法精密度、准确度、稳定性、重复性良好，检出限低、灵敏度高，线性范围宽，可用于冰黄肤乐软膏中24种无机元素的定量分析。冰黄肤乐软膏中重金属元素量符合我国安全性相关标准，结合相关文献提出冰黄肤乐软膏限量标准为Cr 2 mg/kg、Cu 20 mg/kg、As 2 mg/kg、Cd 0.3 mg/kg、Pb 5 mg/kg、Hg 0.2 mg/kg。

参考文献

[1]袁端锋，倪艳华，石岩.冰黄肤乐凝胶剂的制备及其止痒作用的研究[J].山西医药杂志，2015，44（4）：454-457.

[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）[S].北京：中国医药科技出版社，2015，865.

[3]王成玉.冰黄肤乐软膏的体外抗菌活性观察[J].山东医药，2010，50（33）：18.

[4]陈永忠，黄永革，欧琦.冰黄肤乐软膏治疗神经性皮炎临床观察[J].现代中西医结合杂志，2012，21（9）：941.

[5]刘冬华，乐立源，夏德豪.冰黄肤乐软膏中醋酸氟轻松的测定[J].中医药导报，2007，14（3）：73-75，87.

[6]刘圣金，吴德康，林瑞超，等.矿物药青礞石、煅青礞石无机元素的ICP-MS分析[J].中国药房，2011，22（19）：1777-1780.

[7]李蓉蓉，张俊杰，李昆，等.ICP-MS法分析脑震宁颗粒无机元素组成[J].中草药，2019，50（10）：2347-2354.

[8]蒋金花，周安丽，徐新忠，等.ICP-MS测定枸杞中的22种无机元素[J].食品工业，2020，41（2）：333-338.

[9]范桂强，马国荣，崔婧，等.ICP-MS法测定六味颈康胶囊中的5种重金属元素含量[J].中国现代中药，2018，20（3）：337-340.

[10]钟凌云，潘亮亮，马冰洁，等.ICP-MS法测定10个产地葛根中6种重金属[J].中成药，2014，36（6）：1264-1267.

[11]U.S.Pharmacopeial Convention.The United States Pharmacopoeia（38th）[S].The United States Pharmacopeial Covention，2015.

（2020-06-10收稿 责任编辑：徐颖）