微波消解-电感耦合等离子体质谱法测冰黄肤乐软膏中的6 种重金属的量

赵 霞 ，康 帅 ，梁瑞强，邹迪新，孟雪丹，顾念念，吴怡青，赵崇军∗，林瑞超∗

（1.北京中医药大学中药学院，中药品质评价北京市重点实验室，北京 102488；2.中国食品药品检定研究院，北京 100050；3.内蒙古医科大学药学院，内蒙古呼和浩特 010110）

冰黄肤乐软膏收载于《国家药品新药转正标准》 第33册。是由大黄、姜黄、硫黄等中药制成的软膏，具有清热燥湿、活血祛风、止痒消炎的功效。主要用于湿热蕴结或血热风燥引起的皮肤瘙痒；神经性皮炎、湿疹、足癣、及银屑病等瘙痒性皮肤病［1］。近年来，环境污染日趋严重，中药材重金属残留受到了人们越来越多的关注，软膏中硫黄为矿物药，有文献报道硫黄中含有较多的As 元素，冰黄肤乐软膏作为常用的外用制剂直接与皮肤接触，与人体健康有直接关系，因此，实验组参考相关资料，以2020 年版《中国药典》 的相关重金属标准为依据，建立冰黄肤乐软膏中重金属元素含量测定的电感耦合等离子体质谱（ICPMS）法。ICP-MS 是目前重金属元素分析的常用技术之一，具有分析速度快、精密度高、线性范围宽、检测限低等优点［2-5］。本研究采用微波消解-ICP-MS 法对含硫制剂冰黄肤乐软膏中Cr、As、Cu、Cd 等6 种重金属元素的量进行测定，以期为其质量评价和临床安全合理用药提供科学依据。

1 材料

1.1 药物 冰黄肤乐软膏购买于药店，医院。样品信息见表1。

表1 样品信息

1.2 仪器 电感耦合等离子体质谱仪（ICAP-RQ，美国Thermo Fisher Scientific 公司）；微波消解仪（CEM MARS，美国CEM 公司）；H26841 电热赶酸仪（北京恒奥德仪器仪表有限公司）；Milli-Q 超纯水处理系统（美国Millipore 公司）；MS105DU 梅特勒-托利多电子分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）。

1.3 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）（中国医药集团有限公司）；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［铬（Cr）、砷（As）、铜（Cu）、镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）］标准溶液（1 000 μg／mL）由中国计量科学研究院提供。6 种重金属元素单元素标准溶液批号分别为铬 GBW08614、砷 GBW08611、铜 GBW08615、镉GBW08612、铅GBW08619、汞GBW08617。

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。

2 方法

2.1 ICP-MS 仪器工作条件及参数 表2 中测定条件的优化，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。

表2 ICP-MS 主要工作参数

2.2 供试品溶液制备 取冰黄肤乐软膏约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（表3），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，即得。

表3 微波消解程序

2.3 标准品溶液制备 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。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质量浓度为10 μg／L 的内标溶液。

2.4 空白对照溶液制备 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，制成空白对照溶液。

2.5 线性关系考察 通过蠕动泵线上随行加入内标溶液，在ICP-MS 工作条件下，对6 种重金属元素标准溶液进行测定，以质量浓度为横坐标（X），6 种元素的3 次测量平均值为纵坐标（Y），绘制标准曲线。6 种元素在各自范围内线性关系较好。见表4。

2.6 检出限 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，结果见表4。

2.7 精密度试验 取同一供试品溶液连续进样测定6 次，测得各元素测定值RSD 分别为Cr 2.37%、Cu 2.20%、As 2.08%、Cd 2.54%、Pb 未检出、Hg 1.78%，表明仪器精密度良好。

表4 各元素线性关系

2.8 重复性试验 取同一批样品（R12），平行制样6 份，按照表2 的工作参数进行测定。测得各元素含量平均值分别为Cr 1.485 1、Cu 0.343 5、As 0.021 0、Cd 0.020 0、Hg 0.009 8 μg／g，Pb 未检出，各元素含量的RSD 分别为Cr 2.76%、Cu 3.68%、As 5.10%、Cd 3.61%、Hg 4.33，表明该方法重复性良好。

2.9 稳定性试验 取同一供试品溶液（R12），在0、1、2、3、4、5 h 测定6 次，测得各元素测定值RSD 分别为Cr 6.11%、Cu 4.27%、As 3.01%、Cd 3.68%、Hg 1.76%，Pb 未检出，表明供试品溶液在5 h 内稳定性良好。

2.10 加样回收率试验 精密称取冰黄肤乐软膏（R12）约0.1 g，将样品置于微波消解罐中，除Pb 加1 μg，其余元素均按照1 ∶1 比例精密加入Cr 0.15、Cu 0.035、As 0.002 0、Cd 0.002 0、Pb 1、Hg 0.001 0 μg，然后参照样品处理方法处理、测定，平行试验6 份，以加标前后测定的含量平均值计算各元素的平均回收率。各元素的平均回收率分别为Cr 85.98%、Cu 107.01%、As 108.81%、Cd 104.39%、Pb 88.78%、Hg 90.47%，各元素含量的RSD 分别Cr 7.33%、Cu 9.90%、As 11.52%、Cd 10.82%、Pb 7.46%、Hg 7.77%，RSD 范围为7.32%～11.52%，符合《中国药典》 标准。

2.11 样品含量测定 采用上述微波消解法前处理样品，每个样品平行制样2 份，测定选取同位素为52Cr、64Cu、75As、114Cd、208Pb、202Hg，其中208Pb、202Hg 以186Re 为内标，52Cr、64Cu、75As 以45Sc、89Y 为内标交叉校正，114Cd 以115In 为内标，对冰黄肤乐软膏中的6 种重金属元素进行含量测定，测定时每个样品测3 次，各元素含量测定平均值结果见表5。根据《中国药典》 《中医药-中药材重金属限量》 ISO 国际标准、《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》 除去Cr 以外，所有的批次重金属残留量均符合标准。

表5 含量测定平均值结果

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，质量浓度在0.214 0～1.622 8 mg／kg 之间；最后是As、Cd、Pb、Hg，质量浓度均在0.1 mg／kg 以下。不同厂家生产的冰黄肤乐软膏重金属含量不同，本实验对不同厂家、不同批的23 个样品中6 种重金属含量进行了比较，可为初步确定冰黄肤乐软膏重金属限量提供参考，以期为药厂生产和临床安全用药提供依据。

3 讨论

前处理方法的选择，本实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，程序升温可以精准控制温度，以此方法处理样品较为理想［6-7］。实验中微波消解所用酸主要是硝酸、高氯酸、盐酸，后两者含有Cl 元素易与载气中的氩结合产生多原子离子干扰从而影响As 元素的含量测定，硝酸对仪器的损害较小，因此选择硝酸作为消解溶剂。消解用酸的量，以样品消解程度为指标，参考已发表文献［8-10］选择硝酸5、6、8 mL 进行考察，结果发现5 mL 硝酸即可消解完全无残渣，因此选择5 mL。测定样品时对STD 模式和KED 模式进行了比较，结果显示KED 模式较STD 模式回收率高，因此本实验选择KED 模式为工作模式。内标元素的选择，采用全扫半定量法扫描，选择样品中没有的元素（Re、Rh、Y、In、Sc）作为内标，在进行ICP-MS 分析过程中，待测元素的信号由于基体效应出现降低或者增强的情况［11］，随行加入内标元素亦可消除基体效应的影响，补偿漂移值。

重金属及有害元素是评价中药饮片安全性的重要指标，也是评价复方制剂安全性的重要指标。2020 年版《中国药典》 一部中仅对冰黄肤乐软膏中冰片、薄荷脑、甘草做了规定，铅不得超过5 mg／kg、镉不得超过0.3 mg／kg、砷不得超过2 mg／kg、汞不得超过0.2 mg／kg、铜不得超过20 mg／kg。结合冰黄肤乐软膏生产工艺配方，该制剂中上述5种重金属元素含量尚未超标。铬元素含量未规定，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［12］饮食补充剂原料Cr6+不得超过2 mg／kg，相比较而言冰黄肤乐软膏制剂中Cr 元素总含量相对较高，虽未超出中国限量标准，但出口相对困难，且Cr元素有毒［13］，应该重视Cr 元素的限量标准的制定，本实验结果表明不同厂家，不同批次的冰黄肤乐软膏有害重金属含量符合2020 年版《中国药典》 《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》 《中医药-中药材重金属限量》、美国NSF／ANSI 173-2010 标准，表明不同厂家不同批次的冰黄肤乐软膏重金属合格，安全。

该方法稳定可靠、灵敏度高、重现性好、操作简单、准确快速，可同时用于测定冰黄肤乐软膏中的6 种重金属元素的量。