50批市售中药材中汞含量考察及结果分析

叶静 马长宏 赵龙山

摘要 目的：考察不同品种、不同批次的常见市售中药材中汞（Hg）含量，为中药材中汞的限量控制及市场监管提供有力依据。方法：采用微波消解法消解样品，以铋（Bi）元素为内标，用电感耦合等离子体质谱法测定不同批次的11种中药材（人参、白芍、甘草、枸杞子、海藻、黄芪、金银花、山楂、水蛭、西洋参、昆布）中Hg元素的含量，并采用SPSS软件进行聚类分析。结果：汞元素线性关系良好，相关系数r≥0.999 0，汞元素的检出限为0.006 μg/L，平均回收率为100.9%，RSD为1.9%，重复性和精密度的RSD分别为1.06%和2.48%，均≤5%;有12批中药材汞含量超标，Hg含量受中药材自身特性及产地影响较大，系统聚类分析结果表明有11批次的中药材Hg含量差异较大。结论：该方法适用于大批量市售中药材中汞元素的含量考察及结果分析。

关键词 中药材;汞;含量测定;微波消解法;电感耦合等离子体质谱;聚类分析

Investigation and Analysis of Hg Content in 50 Batches of Traditional Chinese Medicine in the Market

YE Jing1，MA Changhong1，ZHAO Longshan2

（1 Panjin Center for Inspection and Testing，Panjin 124010，China; 2 College of Pharmacy，Shenyang Pharmaceutical University，Shenyang 110016，China）

Abstract Objective：To determine the content of Hg element in traditional Chinese medicine （TCM） in different varieties and batches to provide a basis for the limited control and market supervision of Hg element in TCM.Methods：The samples were dissolved with microwave digestion.The matrix effect was corrected by the addition of internal standard Bi.ICP-MS was applied to determine the contents of Hg element in TCM for different batches in 11 varieties.SPSS software was applied to the cluster analysis.Results：The Hg element had a good linear relationship （r≥0.999 0）.The limit of detection was 0.006 μg/L and the average recovery rate was 100.9% with a 1.9% RSD.RSD values of the repeatability and precision were 1.06% and 2.48%，all less than 5%.And 12 batches of TCM with excessive Hg content were detected.It was affected by the characteristics and origins，and it showed that there were significant differences of Hg content in TCM for 11 batches by cluster analysis.Conclusion：This method is simple and fast with good accuracy and high precision，which can be applied to the investigation of Hg element and analysis of the results in lots of TCM.

Keywords Traditional Chinese medicine; Hg; Content determination; Microwave digestion; ICP-MS; Cluster analysis

中图分类号：R284.1;R282.5文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2021.06.008

汞是常温常压下唯一以液态存在的金属，汞及其化合物有很强的毒性。近年来，随着环境污染的日益严重，工业“三废”的不合理排放，农药、化肥等的不规范使用及中药材在运输加工过程中引入的外源性物质，均会造成中药材汞污染问题[1-2]。同仁堂药品曾于2013年接连两次被爆出汞超标事件，引发社会对中药成分安全问题的广泛关注[3]。然而，通过查阅国家知识基础设施数据库（China National Knowledge Infrastructure，CNKI） 近10年汞的论文发表情况，汞测定相关文章多数为分析方法的建立[4-7]，罕有对常见市售中药材中汞含量进行考察并进行系统的分析，以查找汞元素分布情况或汞超标的原因。

ICP-MS，全称Inductively Coupled Pasma Mass Spectrometry，中文为电感耦合等离子体质谱，是近年来越来越受到分析检测实驗室青睐的一种检测手段。其优点包括灵敏度高，检测限低等，特别适合大量样品中微量、痕量元素的分析[8-10]。本研究采用ICP-MS法对市售的11种中药材（人参、白芍、甘草、枸杞子、海藻、黄芪、金银花、山楂、水蛭、西洋参、昆布），共计50批次，进行汞含量测定，不仅为大批量常见市售中药材中汞元素含量考察提供研究基础，而且为提高中药材质量，保证临床合理用药及市场监管提供有力保障。

1 仪器与试药

1.1 仪器 电感耦合等离子体质谱仪（Thermo Fisher公司，美国，型号：iCAP RQ），全能型微波化学工作平台—配有聚四氟乙烯消解内罐（上海屹尧科技，型号：TOPEX），智能控温电力加热器（上海屹尧科技，型号：G-400），电子分析天平（Sartorius，德国，型号：BSA124S），应用型超纯水系统（Sartorius，德国，型号：arium pro）。

1.2 试剂 硝酸（优级纯，国药集团化学试剂有限公司，批号：20141119），Bi标准溶液（1 000 mg/L，o2si公司，美国，批号：1100517），汞标准溶液（1 000 μg/mL，国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院，批号：16053013）。

1.3 药品 50批待测中药材，共11个品种（人参、白芍、甘草、枸杞子、海藻、黄芪、金银花、山楂、水蛭、西洋参、昆布），分别购自于盘锦市各大药房，经盘锦检验检测中心副主任中药师张国友鉴定。

2 方法与结果

2.1 ICP-MS仪器工作条件 测定模式：KED。正向功率：1 550 W。冷却气流速：14 L/min。雾化器流速：0.97 L/min。载气流速：0.98 L/min。采样锥孔径：1.1 mm。截取锥孔径：0.9 mm。雾化温度：室温。皮拉尼规压力：1.810 e+000 mbar。潘宁规压力：3.220e-007 mbar。检测器电压（模拟）：-1 990.22 V。检测器电压（脉冲）1 169.11 V。进样次数：3次。

2.2 标准品溶液与内标溶液的制备 1）标准品储备液的配制：精密量取汞标准溶液适量，以2%硝酸水溶液作为溶剂，稀释制成浓度为1 000 μg/L的溶液。2）标准系列溶液的配制：精密量取标准品储备液适量，以2%硝酸水溶液作为溶剂，分别稀释制成浓度为0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 μg/L的标准系列溶液，本溶液需临用现配。3）内标溶液的配制：精密量取Bi标准溶液适量，以2%硝酸水溶液作为溶剂，稀释制成浓度为100 μg/L的溶液。

2.3 供試品溶液的制备 将50批市售中药材置于60 ℃条件下干燥2 h，粉碎制成粗粉后，取粗粉约0.2 g，精密称定，置于具有耐压耐高温性能的微波消解罐中，精密加入硝酸5 mL，密闭并进行微波消解，微波消解程序见表1。待中药材消解完全后，将消解液冷却至60 ℃以下，取出消解罐，缓慢打开罐盖排气，用少量水冲洗内盖，将消解罐放在智能控温电力加热器中，于80 ℃加热30 min后，取出，放至室温，随后转移至50 mL量瓶中，可用少量水洗涤消解罐3～4次，并合并于量瓶中，最后用水稀释定容至刻度，摇匀，即得。同时做空白试验。

2.4 线性关系考察 将标准系列溶液与内标溶液，按“2.1”仪器工作条件进行测定，以浓度（ρ，μg/L）为横坐标（x），汞测量值与Bi（内标）测量值的比值为纵坐标（y），绘制标准曲线，得到汞元素的线性方程、相关系数及线性范围。见表2。

2.5 定量限和检出限 将样品空白溶液连续进样11次，测定汞元素的信号响应值，分别以其信号响应值的标准偏差的10倍和3倍所对应的浓度作为方法的定量限及检出限。见表2。

2.6 重复性试验 取山楂3样品粗粉约0.2 g，精密称定，按“2.3”项下供试品溶液的配制方法，平行制备6份供试品溶液，6份供试品溶液汞元素含量的RSD值。见表2。结果表明，本方法重复性良好。

2.7 精密度试验 取“2.2”项下配制的标准系列溶液中浓度为0.5 μg/L的标准溶液以及内标溶液，按“2.1”仪器工作条件，连续进样6次，记录结果。见表2。结果表明，本方法精密度良好。

2.8 稳定性试验 取“2.6”项下制备的供试品溶液1份，分别于0、2、4、6、8、10和12 h进样，计算汞元素含量的RSD值。见表2。结果表明，本方法稳定性良好。

2.9 回收率试验 取山楂3样品粗粉约0.2 g，精密称定，精密加入硝酸5 mL，并加入与样品中汞元素质量相当的标准品溶液适量，按“2.3”项下同法制备供试品溶液，平行制备6份，同时制备试剂空白溶液。根据测定结果，计算加标回收率。见表3。结果表明，本方法准确度良好。

2.10 样品测定结果 取各批次中药材，按“2.3”项下方法制备供试品溶液，并按“2.1”仪器工作条件测定样品中汞元素含量。见表4。

3 结果

3.1 汞含量受中药材自身特性的影响 采用SPSS 19.0统计软件中的图表构建程序对11种市售中药材（人参、白芍、甘草、枸杞子、海藻、黄芪、金银花、山楂、水蛭、西洋参、昆布），共计50批次中的汞含量结果绘制条形图，以种类名称为x轴，Hg含量均值为y轴，结果见图1。由图1可以看出，不同种类中药材中Hg含量均值存在一定差异，其中金银花含量最高，昆布次之，Hg含量分别在0.3 mg/kg与0.2 mg/kg附近，其他种类中药材汞含量均值差别不大，均在0.1 mg/kg附近。动植物在长期自然进化过程中，吸收、代谢等方面存在很大差异，Hg元素在动植物体内参与活动，因此不同中药材会对汞具有不同的富集能力。

3.2 Hg含量受不同地域环境的影响 同3.1方法作图，以中药材产地为x轴，Hg含量均值为y轴，对不同产地中药材中的汞含量结果绘制条形图。见图2。由图2可以看出，不同产地的中药材中Hg含量存在一定差异，Hg含量较高的6个省份依次（由高至低）为福建、辽宁、山东、河南、江苏、浙江，Hg含量在0.12～0.20 mg/kg之间;最低的后3位依次为甘肃、安徽、湖北，汞含量均值在0.05 mg/kg附近;含量最高的福建省比含量最低的甘肃省的4倍还要高，说明除动植物本身对汞的富集特性外，环境对中药材中Hg含量的影响更大。由于不同的地区具有不同的生态环境，因此环境中Hg含量对中药材中Hg的含量有着直接贡献。总体上看沿海经济发达地区比经济欠发达的内陆地区动植物Hg含量要高，很可能是由于人类生产活动过程中造成海洋、大气等环境污染造成的，而河南省作为中国人口大省，工矿业较多，并且毗邻环境污染较严重的京津冀发展经济带，可能是影响中药材Hg含量的直接原因。

3.3 聚类分析 聚类分析是将相似样品进行归类的最常用方法，该法不仅能将样品聚类，还能反映样品之间的相近程度[11-13]。本文采用SPSS 19.0统计软件的聚类分析程序对50批次中药材中Hg含量进行系统聚类分组，系统聚类分析的树状图见图3。由图3可以看出，50批次的中药材样品共分为5类。含量较低的22批次和17批次样品分别各聚为1类，剩余含量较高的11批次共聚为3类;在距离小于5时，Hg含量较低的2类聚为同一类，说明Hg含量低的39批次中药材之间差异不大，剩余Hg含量较高的3类共11个批次的样品，与含量较低的39种样品差异较大，比较这11个批次（样品编号依次为10、22、29、30、31、32、33、34、35、36、50）的Hg含量结果，发现此11批次的中药材中Hg含量均超过国家标准限值[14]，表明聚类分析结果基本准确，该方法适用于大批量中药材中Hg含量分类统计及结果分析。

4 讨论

传统的汞测定方法多采用原子荧光光谱法、冷原子吸收光谱法，其对于常量元素的分析完全能够满足测定需求。随着科技水平的提高及市场需要，越来越多的药品、食品分析等领域选择采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES）及电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定汞含量。其中ICP-MS法尤其适合微量痕量元素的分析[15-17]。本实验采用ICP-MS法，对常见市售的11种、共计50批次中药材中汞元素进行含量测定，并参考2015年版《中华人民共和国药典》一部中各品种项下汞限量，检测出共有12批次中药材中Hg含量超过国家标准限值，超标率达24%，可见常见市售中药材中汞超标率较高。

本文采用SPSS软件以条形图的形式阐述Hg含量受中药材自身特性及不同产地的影响，以树状图的形式对50批次的常见市售中药材Hg含量进行聚类分析，阐述差异性较大的11批次样品分类情况与实际超标样品的批次及数量基本相同，表明该聚类分析方法适用于大批量市售中药材中Hg含量的分类统计及结果分析。

有文献报道，汞因易在肾脏蓄积引起肾病综合征和透过血脑屏障损伤中枢神经系统而被严格控制[18]，美国、日本等国禁止含汞的中药进入市场[19]。本实验对于不同品种、不同批次常见市售中药材中汞含量进行考察，不仅可以为中药材质量控制提供科学依据，也可为市场监管提供有力保障。

曾有分析人士指出，中药的种植、生產、销售环节都可能导致重金属超标，而监管的缺位、涉事企业的推诿可能会给中药产业带来信任危机[20]。加强环境保护，减少环境污染是控制中药材重金属污染的重要手段。我们要坚持“绿水青山就是金山银山”的绿色生态发展理念，从源头控制中药材在种植生产过程中产生的污染，努力将中药材中重金属污染控制在安全合理范围内。同时，应制定并完善安全合理的中药材重金属限定标准，加强风险评估意识，加大市场抽样考察频率，使监督落到实处，保证人民用药安全。

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（2020-05-09收稿 责任编辑：王明）