电感耦合等离子体-质谱法测定益肾壮骨丸中6 种重金属含量*

刘 慧，王 健，张 璐，尹 萌，李 奇

（江苏省扬州市食品药品检验检测中心，江苏 扬州 225000）

益肾壮骨丸为专利方剂［1-2］，由山萸肉、杜仲、枸杞子、补骨脂、地龙等药材组方，具有补肝益肾、强壮筋骨、通经活络、理气止通等功效。该制剂临床应用已久，治疗骨质疏松、膝骨性关节炎、腰椎间盘突出等骨科病症疗效确切［3-5］。中药重金属及有害元素残留问题日益突出，铅（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、镉（Cd）、铜（Cu）是公认的有害重金属元素，6 价铬（Cr）被国际癌症机构列为一级致癌物，可由劣质辅料包材或胶类药材引入，也可能与生产过程中使用的含铬不锈钢设备有关。服用中成药的风险主要来自中药材原料及其生产工艺。2020年版《中国药典（四部）》规定了中药材中Pb，As，Hg，Cd，Cu的含量测定方法，其中二法为电感耦合等离子体-质谱（ICP-MS）法［6］。该方法具有灵敏度高、检测范围广、检测限低、精密度好、准确度高等优点。为进一步提高益肾壮骨丸临床用药的安全性，本研究中建立了测定其6 种重金属元素含量的ICP-MS 法，并设定工艺流程中间体质控点，分别测定药材提取浸膏、中间体和成品中此6 种元素的含量，以监测其在生产工艺流程中各环节的含量，确保该制剂的生产安全性。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

ICP-Q 型电感耦合等离子体质谱仪（美国Thermo Fisher Scientific 公司）；MV3000 型微波消解仪（奥地利Anton Parr 公司）；BHW-09A 型恒温消解仪（上海博通化学科技有限公司）；KH5200DB 型高功率数控超声波清洗器（昆山禾创超声仪器有限公司）；Milli-Q 型超纯水机（美国Millipore公司）；AB204N型电子分析天平（精度为十万分之一，美国Mettler Toledo公司）。

1.2 试药

Y1～Y3浸膏（批号分别为181119-G，181203-G，181218-G）；Y4～Y6 中间体（批号分别为181119-F，181203-F，181218-F），Y7～Y9 成品（批号分别为181119，181203，181218），均为宝应县中医院自制。Cr，Pb，Cd，As，Hg，Cu 及锗（Ge）、铟（In）、铋（Bi）单元素标准溶液（批号分别为19B041，19B027-5，19C021-1，19A001-7，19C034-2，19A021-8，19A106，198033，198004-2），质量浓度均为1 000 μg/mL，均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；硝酸为优级纯，水为超纯水。

2 方法与结果

2.1 试验条件

射频功率：1 550 W；冷却气流速：14.0 L/min；辅助气流速：0.8 L/min；采样锥和截取锥：镍；重复次数：3次；采样模式：KED碰撞模式；蠕动泵转速：40 r/min［7-9］。

同位素选择：63Cu 和75As 以73Ge 为内标，111Cd以115In为内标，202Hg和208Pb以209Bi为内标。

2.2 溶液制备

取样品0.3 g，精密称定，用5%硝酸5 mL 灌装，混匀，置100 ℃电热板上，预消化3 h，进行微波消解（消解程序见表1）。然后置120 ℃电热板上，加热至棕红色蒸汽挥尽，浓缩至2～3 mL，冷却至室温，用水定容至50 mL，摇匀，即得供试品溶液。以5%硝酸作空白对照溶液。

表1 微波消解程序Tab.1 Microwave digestion procedure

2.3 方法学考察

线性关系考察：精密量取Cr，Pb，Cd，As，Hg，Cu 单元素标准溶液各1 mL，用5%硝酸稀释成质量浓度Pb为0，1，5，10，20 ng/mL，Cd 为0，0.5，2.5，5，10 ng/mL，As为0，1，5，10，20 ng/mL，Hg为0，0.2，0.5，1，2 ng/mL，Cu 为0，50，100，200，500 ng/ mL，Cr 为0，5，25，50，100 ng/mL的系列标准工作液。分别精密量取单元素内标标准溶液，制备成质量浓度为100 ng/ mL 的混合内标溶液。按2.1 项下试验条件进样测定，记录仪器信号强度。以待测元素质量浓度（X，ng/mL）为横坐标、待测元素与内标元素仪器信号强度比（Y）为纵坐标进行线性回归。回归方程和线性范围见表2。

表2 各元素回归方程线性范围和检测限Tab.2 The linear range of regression equation and LOD of each element

检测限考察：取2.2 项下空白对照溶液适量，按2.1项下试验条件重复进样测定11次，记录仪器信号强度，计算标准差，以3 倍标准差对应的各待测元素的质量浓度为检测限。结果见表2。

精密度试验：取含Pb，Cd，As，Hg，Cu，Cr 质量浓度分别为5，2.5，5，0.5，100，25 ng/ mL 的标准工作液适量，连续依法进样测定6 次，记录仪器信号强度。结果Pb，Cd，As，Hg，Cu，Cr仪器信号强度的RSD分别为1.27%，1.72%，0.86%，6.80%，1.38%，1.45%（n=6）。表明仪器精密度良好。

重复性试验：取样品Y7（批号为181119）粉末适量，精密称定，各6 份，按2.2 项下方法制备供试品溶液，按2.1 项下试验条件进样测定，记录仪器信号强度。结果Pb，Cd，As，Hg，Cu，Cr仪器信号强度的RSD分别为1.16%，1.22%，1.44%，12.04%，1.18%，0.80%（n=6），表明方法重复性良好。

加样回收试验：取样品Y7（批号为181119）粉末6份，精密称定，各0.15 g，分别精密加入Cr，Pb，Cd，As，Hg，Cu 质量浓度为4，0.2，0.1，0.2，0.03，5 mg/L 的混合溶液0.5 mL，按2.2 项下方法制备供试品溶液，再按2.1 项下试验条件进样测定，记录仪器信号强度，并计算加样回收率。结果见表3。

表3 加样回收试验结果（n=6）Tab.3 Results of the recovery test（n=6）

2.4 样品中重金属元素含量测定

取样品Y1～Y9，精密称定固体样品0.3 g，液体样品0.5 mL，各2 份，按2.2 项下方法制备供试品溶液，再按2.1 项下试验条件进样测定，记录仪器信号强度，采用内标校正的标准曲线计算样品中各元素含量。结果见表4和表5。

表4 样品Y1～Y3中各重金属元素含量测定结果（mg/L）Tab.4 Results of content determination of heavy metal elements in the samples Y1-Y3（mg/L）

表5 样品Y4～Y9中各重金属元素含量测定结果（mg/kg）Tab.5 Results of content determination of heavy metal elements in the samples Y4-Y9（mg/kg）

3 讨论

由于2020年版《中国药典》中未收录益肾壮骨丸，本研究以《中国药典》中Pb，Cd，As，Hg，Cu 的含量测定法二法为依据，建立ICP-MS 法，并增加了易残留的Cr的测定。预试验中考察了湿法提取、微波消解法、直接提取法等方法，由于微波消解法处理样品较完全，故被选择；同时分别考察了消解试剂、消解温度和时长等参数，经不断优化，最终得到了澄清、透明的样品溶液。

样品含量测定结果显示，样品Y6中的Pb含量高达455.70 mg/kg，说明中间体的重金属污染概率较高；样品Y7～Y9 中均检出大于12 mg/ kg 的Cr，中间体和浸膏也均检出Cr，其原因可能为原药材被Cr 污染或由生产设备带入。一般生产设备为不锈钢材质，若出现锈迹、裂痕就可能会引入重金属元素到样品中。

参照《中医药-中药材重金属限量》ISO 国际标准对中药材重金属元素的限值规定，Pb ≤10.0 mg/ kg，As ≤4.0 mg/kg，Hg ≤3.0 mg/kg，Cd ≤2.0 mg/kg［10］。欧盟对中草药重金属元素的限值规定为Pb ≤5.0 mg/kg，Cd ≤1.0 mg/kg，Hg ≤0.1mg/kg。中国绿色行业标准规定，Cu ≤20.0 mg/kg，As ≤2.0 mg/kg，Cd ≤0.3 mg/kg，Hg ≤0.2 mg/kg，Pb ≤5.0 mg/kg［11］。本研究中样品的Pb，Cd，As Hg，Cu元素含量均未超标。

综上所述，本研究中建立了同时测定益肾壮骨丸中Pb，As，Hg，Cd，Cu，Cr 元素含量的ICP-MS 法，该方法灵敏、准确。在提升药材质量标准时，应增加Cr 等其他元素的含量测定，控制多种有害元素的含量将有助于提升药品生产工艺的规范性和临床用药的安全性。