三七片中重金属元素残留量测定及风险评估

杨国宁，毕天琛，张裕民，曲智雅，赵丹彤,

（1.菏泽市食品药品检验检测研究院，山东 菏泽 274000；2.山东中医药大学 药学院，山东 济南 250355）

三七为五加科植物三七[Panax notoginseng(Burk.) F.H.Chen]的干燥根和根茎[1]，主产于云南、广西等地[2]。三七片以三七粉粹成细粉，加辅料适量，制成颗粒，压片或包薄膜衣，即得，有散瘀止血，消肿定痛等功效[2]。由于环境污染，中药用药安全问题日益严峻，药材中残留的重金属及有害金属元素严重威胁人类健康，可导致人体肺、肝、肾和神经系统损害等[3]。有研究表明，三七中存在被铅、镉、砷等重金属及有害金属元素污染的现象[4-5]，但三七片未见相关报道。金属元素检查方法包括高效液相色谱法、原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等，其中ICP-MS具有灵敏度高、精密度高、分析速度快等优点[6]，在中药检验工作中广泛应用。本实验采用微波消解法，使用硝酸和过氧化氢作为消解体系，进行样品前处理，建立ICP-MS测定三七片中铅（208Pb）、镉（114Cd）、铜（63Cu）、砷（75As）、汞（202Hg）、铝（27Al）的含量，对15批样品进行测定，并采用点推定法，对三七片进行健康风险评估，拟定了Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al的残留限度，为提高质量标准提供参考。

1 仪器与试药

1.1 仪器

7700 series 电感耦合等离子体质谱仪（美国Agilent 公司）；ETHOS UP 微波消解仪（意大利Milestone Srl 公司）；AB104-S 电子分析天平（瑞士梅特勒-托利多仪器公司，感量：0.1 mg）；超纯水仪（美国Millipore 公司）。

1.2 药品与试剂

金标准溶液（中国计量科学研究院，浓度：1000 μg/ml，批号：GSB04-1715-2004）；内标标准溶液（Agilent Technologies，浓度：100 μg/ml，批号：20-41VYY2）；Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，浓度：1000 μg/ml）；硝酸（默克公司，色谱纯）；30 %过氧化氢（科密欧公司，优级纯）。

三七片样品均为市售，共15批次，涉及5个厂家，具体信息见表1。

表1 样品信息

2 方法与结果

2.1 测定条件

射频功率1550 W，载气流量1.03 L/min，蠕动泵转速0.10 r/s，采样深度0.8 cm，采样点数3个，调谐模式He模式。

2.2 溶液的制备

2.2.1 标准溶液的制备 分别精密量取Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al单元素标准溶液适量，加10 %硝酸溶液稀释制成分别含Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al 1 μg/ml的单元素储备液。分别精密量取上述单元素储备液适量，加10 %硝酸溶液逐级稀释制成分别含As和Pb 0，1，5，10，20 ng/ml，Cd 0，0.5，2.5，5，10 ng/ml，Cu 0，50，100，200，500 ng/ml，Hg 0，0.2，1，2，5 ng/ml，Al 0，100，200，500，1000 ng/ml的系列混合标准溶液。

2.2.2 内标溶液的制备 精密量取内标标准溶液适量，加水制成Bi、Zn、Ge、Sc浓度均为1 μg/ml的混合内标溶液。精密量取金标准溶液适量，加1.5 mol/L盐酸稀释并制成浓度为1 μg/ml的金单元素标准溶液。

2.2.3 供试品溶液的制备 取本品10片，研细，取细粉约0.5 g，精密称定，置消解罐中，加硝酸7 ml和过氧化氢2 ml，混匀，敞口静置过夜预消解。预消解后，密闭，置于微波消解仪中消解完全，取出，冷却至室温，将消解液转移至50 ml量瓶中，用水洗涤消解管3次，合并洗涤液于量瓶中，加金单元素标准溶液200 μl，用水定容至刻度，摇匀后离心，取上清即得。供试品溶液测定值如超出标准曲线上限，则用水稀释至标准曲线范围内再进行测定。同时做溶剂空白实验。

2.3 测定与计算

选取同位素208Pb、114Cd、63Cu、75As、202Hg和27Al，其中208Pb、202Hg以209Bi作为内标，63Cu和75As以75Ge作为内标，114Cd以115In作为内标，27Al以45Sc作为内标，通过标准曲线法计算各元素浓度。

2.4 方法学验证

2.4.1 线性关系考察 取2.2.1项下系列混合标准溶液，采用上述实验条件进行测定，以浓度为横坐标，响应值为纵坐标，绘制标准曲线，其线性回归方程和相关系数见表2。

表2 标准曲线及线性范围

2.4.2 精密度实验 取含Al 500 ng/ml、Cd 2.5 ng/ml、Cu 100 ng/ml、Hg 1 ng/ml、Pb 和As 5 ng/ml的混合标准溶液，重复进样6次，计算各元素的RSD值分别是0.4 %，0.2 %，0.5 %，0.6 %，0.4 %，0.8 %。

2.4.3 重复性实验 称取同一批号样品6份，按2.2.3项下方法制备供试品溶液并依法测定各元素的含量。计算Cd、Cu、Hg、Al、Pb 和As含量的RSD值分别为0.75 %，0.27 %，0.64 %，0.32 %，0.48 %，0.65 %。

2.4.4 回收率实验 称取同一批号样品6份，每份0.5 g，精密称定，分别精密加入Pb、Cd、Cu、As、Hg和Al单元素储备液1.0，0.1，2.0，0.5，0.1，1.0 ml，按2.2.3项下方法制备加样回收溶液，进行测定，结果见表3。

2.5 风险评估

健康风险评估主要采用点推定和概率推定两种方式。其中点推定是各变量采用几何平均值进行计算。本文采用点推定的方式，借鉴美国国家安全署（United States Environmental Protection Agency，USEPA）创建的非致癌风险评估方法，运用危害商值（HQ）和危害指数（HI）评价长期服用三七片所含6种微量元素造成的健康风险，公式：ADD=F×C/BW和HQ=ADD/ADI，式中ADD为中成药中某元素每千克体质量每日摄入量（μg/kg）；F为三七片每日服用量（g）；C为三七片中微量元素残留量（mg/kg）；BW为成年人体重，按60 kg计算；ADI为每千克体质量每日允许摄入量（μg/kg）。

表3 6种金属元素的回收率和RSD

重金属对人类健康的影响并非一种元素造成，而是多种元素共同作用的结果，因此采用危害系数（HI）来综合评价多种重金属造成的健康风险。HI等于HQ之和，公式：HI=∑HQ=HQ1+HQ2+…HQn。

2.6 结果

2.6.1 样品测定结果 对15批三七片按2.2.3、2.3项下方法检测，结果见表4。

表4 15批样品的测定结果/mg·kg-1

2.6.2 风险评估结果 Pb[7]、Cd[7]、Cu[7]、As[7]、Hg[7]、Al[8]采用最新的联合国粮食及农业组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization/World Health Organization，FAO/WHO）食品添加剂联合专家委员会（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA）评估数据，统一折算为每千克每日允许摄入量（ADI），Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al的ADI具体数值分别为 3.6，0.83，50，2.1，0.57，286 μg/kg。

按2.5项下公式，对三七片中重金属和有害元素进行风险评估。以Al为例，说明各元素HQ的计算过程：三七片说明书中规定本品用量为“一次2～6片，一日3次”，规格为每片0.6 g。以一次4片，一日3次计算，F=4×3×0.6 g=7.2 g。由表5可知，Al的平均残留量C为2.53 mg/kg，由公式1可得，Al的每千克体质量每日摄入量ADD=7.2 g×2.53 mg/kg/60 kg=0.304 μg/kg。Al的ADI为286 μg/kg，HQ=0.305 μg/kg/286 μg·kg-1=0.001。同理，计算其他元素的HQ及HI，见表5。6种元素的风险大小顺序依次为As＞P b＞Cd＞Hg＞Cu＞Al。

表 5 6种元素的ADD, HQ, HI及在HI中贡献率

3 讨论与结论

3.1 Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al残留限量的制订

美国国家卫生基金会（National Sanitation Foundation，NSF）提出，每日由膳食补充剂中摄取的重金属量占日总摄取量的10 %不会引起健康风险。本文借鉴该系数，提出三七片中Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al最大残留限量（maximum residue limit，MRL）计算公式：MRL=ADI×BW×10 %/F，式中，ADI 为每千克每日允许摄入量，单位为μg/kg。BW是成年人的平均体重，以60 kg计。10 %为风险系数。F为三七片每日服用量 7.2 g。

通过公式计算，得到三七片中Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al残留限量分别为3，0.69，41.7，1.75，0.48，238 mg/kg。

按照制订限度评价，15批抽样中，13批次超标，超标率86.7 %。6种重金属及有害元素中，Cd、Cu、Hg、Al均未超标，Pb、As超标批次分别为11批、10批，其中8批次两种元素同时超标。

3.2 结论

本研究采用HNO3和H2O2作为消解体系，微波消解法前处理样品，通过ICP-MS同时测定6种金属元素含量，结果表明该方法线性相关性良好，精密度高，准确度良好，操作简单，适合三七片中Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al的测定。

采用建立方法，测定15批三七片样品中重金属及有害元素残留量，并进行了健康风险评估，三七片中重金属及有害元素的总危害指数（HI）小于1，说明该品种无非致癌性健康风险，但是人体对有害元素的暴露途径不仅来自药物，也源于食物暴露，且根据拟订的最大残留限量，Pb，As超标率很高。因此三七片中重金属及有害元素存在一定风险。生产企业应严格把控药材质量，重视原料药材和中药饮片重金属及有害元素残留问题，从源头控制中成药重金属污染风险。