栀子药材中重金属污染现状评价研究

陈秀敏 马恩耀 周劲松 谢珊珊 孙心恒 罗丽娟

【摘 要】   目的： 评价栀子药材中重金属铅、镉、砷、汞、铜污染现状。 方法： 对电感耦合等离子体质谱法测定铅、镉、砷、汞、铜的线性范围、检测限、定量限、准确度、重复性等指标进行验证，并采用电感耦合等离子体质谱仪检测市场上20批栀子药材中重金属铅、镉、砷、汞、铜含量。 结果： 在所选的浓度范围内线性关系良好，R均大于0.995，加标回收率在87.0%～112.8% 之间，RSD在5.3%～8.6%之间；重复性RSD为2.1%～5.5%。20批栀子药材中重金属铅、镉、砷、汞、铜均符合药典限量要求。 结论： 所用测定方法准确可靠，栀子药材中重金属铅、镉、砷、汞、铜控制较好。

【关键词】  栀子；重金属污染；ICP-MS

【中图分类号】R28   【文献标志码】 A    【文章编号】1007-8517（2024）08-0061-04

DOI：10.3969/j.issn.1007-8517.2024.08.zgmzmjyyzz202408013

Evaluation of Heavy Metal Pollution in Gardenia Fructus

CHEN Xiumin 1 MA Enyao  1，2  ZHOU Jinsong  1，2*  XIE Shanshan 1 SUN Xinheng 1 LUO Lijuan 1

1.Guangdong Hanchao Traditional Chinese Medicine Technology Co.， Ltd/Guangdong province traditional

Chinese medicine innovation center，Guangzhou 510000，China；

2.Guangzhou Caizhilin Pharmaceutical Co.，Ltd.，Guangzhou 510360，China

Abstract：  Objective  To evaluate the pollution status of lead， cadmium， arsenic， mercury and copper in Gardenia Fructus.  Methods  The linear range， detection limit， quantitation limit， accuracy and repeatability of lead， cadmium， arsenic， mercury and copper were verified by inductively coupled plasma mass spectrometry. The contents of heavy metals such as lead， cadmium， arsenic， mercury and copper in 20 batches of Gardenia Fructus in the market were detected by inductively coupled plasma mass spectrometry.  Results  The linear relationships were good in the selected concentration ranges， with R greater than 0.995. The standard recoveries ranged from 87.0% to 112.8%， and RSDs ranged from 5.3% to 8.6%. Repeatability RSDs were 2.1% to 5.5%. Lead， cadmium， arsenic， mercury and copper in 20 batches of Gardenia Fructus met the pharmacopoeia limit requirements. Conclusion  The determination method is accurate and reliable. Lead， cadmium， arsenic， mercury and copper in Gardenia Fructus are well controlled.

Key words： Gardenia Fructus;Heavy Metal Contamination;ICP-MS

栀子为茜草科植物栀子 Gardenia jasminoides  Ellis的干燥成熟果实，广泛应用于药品、食品、化妆品、染料等行业。栀子为常用中药，始载于《神农本草经》；具有泻火除烦，清热利湿，凉血解毒的功能，外用消肿止痛；用于热病心烦，湿热黄疸，淋证涩痛，血热吐衄，目赤肿痛，火毒疮疡；外治扭挫伤痛  ［1］ 。诸多中药方剂及中成药的处方中均含有栀子，中药方剂如国家中医药管理局发布的《古代经典名方目录（第一批）》中的化肝煎、清金化痰汤、清肺汤、桑杏汤、宣郁通经汤  ［2］ ，中成药如清热解毒片、清肺抑火片、栀子金花丸、血脉通胶囊、小儿退热颗粒等。2002年原国家卫生部将栀子列入“既是食品又是药品的物品名单”中  ［3］ ，这使得栀子的使用量进一步增加；据中药材天地网2022年报道，栀子年需求量达5000～6000吨。

药品食品安全问题一直是公众关注的焦点。中药材在生产、运输、贮藏的过程中有可能会出现不同程度的污染，进而影响其安全性。重金属污染是典型的一种，主要有铅、镉、汞、砷、铜。为保障栀子的用药安全性，《中国药典》2020年版规定了栀子中重金属元素的限量，即：铅不得过5 mg/kg、镉不得过1 mg/kg、砷不得过2 mg/kg、汞不得过0.2 mg/kg、铜不得过20 mg/kg  ［1］ ；这是历版《中国药典》中首次在栀子的质量标准中纳入重金属元素的限量。为评价《中国药典》2020年版正式实施后栀子药材中重金属污染状况，本研究建立了用ICP-MS测定栀子药材中铅、镉、汞、砷、铜含量的分析方法，并对20批栀子药材进行了检测和结果分析。

1 材料

Agilent 7800 ICP-MS（美国安捷伦公司），Multiwave PRO高性能微波消解系统（奥地利安东帕公司），ML203T电子天平（瑞士梅特勒-托利多公司），Comfort I超纯水机（德国赛多利斯公司）。

硝酸（PPM级，德国默克公司）；铅单元素标准溶液（GSB 04-1742-2004）、镉单元素标准溶液（GSB 04-1741-2004）、砷单元素标准溶液（GSB 04-1714-2004）、汞单元素标准溶液（GSB 04-1729-2004）、铜单元素标准溶液（GSB 04-1725-2004）、金单元素标准溶液（GSB 04-1715-2004）、锗单元素标准溶液（GSB 04-1728-2004）、铟单元素标准溶液（GSB 04-1731-2004）、铋单元素标准溶液（GSB 04-1719-2004），均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。

20批栀子药材均从广州清平市场购买，购进时间为2023年2月9日，产地来源于江西和广东，经广州中医药大学黄海波教授鉴定，均为为茜草科植物栀子Gardenia jasminoides Ellis的干燥成熟果实，符合2020年版《中国药典》要求。

2 方法

2.1 供试品溶液制备方法 取栀子药材于60 ℃干燥2 h，粉碎成粗粉，取约0.5 g，精密称定，置微波消解罐中，加硝酸10 mL，置电热板上于100 ℃预消解0.5 h，然后置微波消解系统中按表1条件进行消解。消解完全后，消解液冷却至60 ℃以下，取出消解罐，放冷，将消解液转入50 mL量瓶中，用少量水洗涤消解罐3次，洗液合并于量瓶中，加入Au单元素标准溶液（1 μg/mL）200 μL，用水稀释至刻度，摇匀，即得。

除了不加Au单元素标准溶液以外，按照以上方法制备空白对照溶液。

2.2 溶液的配制

2.2.1 标准品贮备溶液的制备 分别精密量取铅、砷、镉、汞、铜单元素标准溶液适量，用10%硝酸溶液稀释制成每1 mL分别含铅、砷、镉、汞、铜为1 μg、0.5 μg、1 μg、1 μg、10 μg的溶液，即得。

2.2.2 标准品溶液的制备 精密量取铅、砷、镉、铜标准品贮备液适量，用10%硝酸溶液稀释制成每1 mL含铅、砷0 ng、1 ng、5 ng、10 ng、20 ng，含镉0 ng、0.5 ng、2.5 ng、5 ng、10 ng，含铜0 ng、50 ng、100 ng、200 ng、500 ng的系列浓度混合溶液。另精密量取汞标准品贮备液适量，用10%硝酸溶液稀释制成每1 mL分别含汞0 ng、0.2 ng、0.5 ng、1 ng、2 ng、5 ng的溶液，本液应临用配制。

2.2.3 内标溶液的制备 精密量取锗、铟、铋单元素标准溶液适量，用水稀释制成每1 mL各含1 μg的混合溶液，即得。

2.3 分析条件 使用调谐液来调整ICP-MS的分辨率、质量轴、灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等各项指标。优化后的工作参数：射频功率：1250 W；等离子体流速：15 L/min；辅助气流速：1 L/min；载气流速：1 L/min；雾室压力：330 KPa；采样深度：10 mm；采样锥孔径：1.0 mm；截取锥孔径：0.45 mm。

3 结果与分析

3.1 方法学验证

3.1.1 线性和范围 分别精密吸取各浓度系列的标准品溶液，进样分析，以各元素浓度为横坐标 （ X ），元素计数比率 （cps/s） 为纵坐标 （ Y ），进行线性回归，计算回归方程，得到线性范围，见表2。

3.1.2 定量限和检测限 取空白对照溶液连续测定10次，计算响应值标准偏差 （SD），分别以响应值标准偏差的3倍和10倍、取样量0.5 g、定容体积50 mL计，得出各元素的检测限和定量限，结果见表2。

3.1.3 准确度 取同一批栀子药材经60 ℃干燥2 h后粉碎成的粗粉，精密称取9份（每份约0.5 g），置于各微波消解罐中，分别加入低、中、高浓度的元素标准溶液各3份，按“2.1”项方法制备供试品溶液，再按“2.3”项ICP-MS条件进样测定，根据测定结果计算加样回收率。结果显示Pb的加样回收率为87.7%～112.8%（RSD=8.6%）、Cd的加样回收率为87.6%～106.6%（RSD=5.7%）、As的加样回收率为87.0%～112.8%（RSD=8.0%）、Hg的加样回收率为94.8%～111.4%（RSD=5.7%）、Cu的加样回收率为95.3%～109.7%（RSD=5.3%），表明方法的准确度良好。

3.1.4 重复性 取同一批栀子药材经60 ℃干燥2h后粉碎成的粗粉，按“2.1”项方法制备6份供试品溶液，再按“2.3”项ICP-MS条件进样测定。结果显示Pb、Cd、As、Hg、Cu含量的RSD分别为5.0%、5.5%、5.0%、5.4%、2.1%，表明方法的重复性良好。

3.2 样品测定 本实验选取20批栀子药材样品适量，对铅、镉、砷、汞、铜5种重金属元素进行定量分析，重金属含量测定结果见表3。总体而言，样品中5种元素的含量由低到高分别为汞、镉、砷、铅、铜，其中汞含量为0～0.112 mg/kg，平均值为0.013 mg/kg；镉含量为0～0.126 mg/kg，平均值为0.074 mg/kg；[JP2]砷含量为0.018～ 1.932 mg/kg ，平均值为0.208 mg/kg；铅含量为0.083～0.798 mg/kg，平均值为0.299 mg/kg；铜含量为3.125～8.011 mg/kg，平均值为  6.587 mg/kg 。其中，有一批样品镉未检出，15批样品汞未检出。20批样品检测结果均满足药典限值要求。[JP]

4 讨论

本文建立了ICP-MS法测定栀子药材中铅、镉、砷、汞、铜5种重金属元素的方法，通过方法学验证，考察了本实验方法的准确度、检测限、线性范围、重复性等指标，证明该方法适用于实验室日常检测。

目前，对栀子药材中重金属含量进行研究的文献较少  ［4-8］ ，本文的测定结果与这些文献基本一致。这些文献，共计检测了72批栀子药材中铅含量，其范围为0～3.563 mg/kg（平均值0.319 mg/kg），均符合《中国药典》2020年版规定；共计检测了62批栀子药材中镉含量，其范围为0～0.943 mg/kg（平均值0.0618 mg/kg），均符合《中国药典》2020年版规定；共计检测了52批栀子药材中铜含量，其范围为5.153～14.917 mg/kg（平均值7.921 mg/kg），均符合《中国药典》2020年版规定；共计检测了54批栀子药材中砷含量，其范围为0～7.68 mg/kg（平均值0.444 mg/kg），其中有3批超出《中国药典》2020年版规定，占比5.6%；共计检测了64批栀子药材中汞含量，其范围为0～1.847 mg/kg（平均值0.0848 mg/kg），其中有5批超出《中国药典》2020年版规定，占比7.8%。综合本文以及这些文献的结果，栀子药材中铅、镉、铜3种元素含量超标的风险极低；对于砷、汞2种元素，本文的测定结果均为符合《中国药典》2020年版规定，文献中则有3批砷含量超标（均出自于文献［8］），5批汞含量超标（均出自于文献［7］），这一方面提示栀子药材中存在砷、汞含量超标的风险，另一方面，考虑到文献［7］和［8］的发表时间，亦可表明《中国药典》2020年版实施后，栀子药材中重金属污染得到了有效控制。

由本文的测定结果可知，15批样品汞的结果均未检出，占数为75%。这与郑琪等  ［9］ 对9种市售药材中重金属含量调查中指出，栀子药材中汞元素的含量在9种药材（金银花、青蒿、木通、丹参、白芥子、栀子、厚朴、天麻、茯苓）中检出率仅次于金银花，但超标率较低相符。栀子为果实类药材，在重金属污染的表现也仅次于花叶类药材。因此汞元素尽管检出率低，但仍有检出。

重金属污染关系到中药临床安全用药问题，且栀子药材为既是食品又是药品的物品，其安全性评估尤为重要。栀子中重金属的风险评估参照李晓琦等  ［8］ 对THQ的计算，本文的测定结果得到的THQ值、累积THQ除样品20外均小于标准值（成人小于0.0067、儿童小于0.0075）  ［8］ ，样品20的累积THQ成人为0.0078、儿童为0.0080略高于标准值。对20批样品中的重金属的均值进行分析，各金属项下THQ最大约为0.0011，累积THQ最大约为0.0028。从采购的20批样品平均水平来评价，本文所使用的栀子药材中重金属含量对不管是成人还儿童的健康造成的影响都不明显。但是样品20中重金属的风险评估超出了范围，这也说明样品之间的差异性，如何做好药材质量标准的把关，确保药材的安全性，还有待研究。

参考文献

［1］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，2020：107-108.

［2］ 国家中医药管理局.国家中医药管理局关于发布《古代经典名方目录（第一批）》的通知［EB /OL］. （2018-04-16） ［2022-05-22］.http：//www.natcm.gov.cn/kejisi/zhengcewenjian/2018-04-16/7107.html.

［3］ 中华人民共和国国家卫生健康委员会.卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知［EB/OL］. （2002-03-11） ［2022-05-22］.  http：//www.nhc.gov.cn/sps/s3593/200810/bc239ea3d226449b86379f645dfd881d.shtml.

［4］王芳，王歆君，刘进疆，等.白芷和栀子中重金属、砷盐的形态分析［J］.西北药学杂志，2009，24（4）：258-260.

［5］陈磊，刘怡.不同产地栀子重金属含量测定［J］.中国实验方剂学杂志，2011，17（23）：68-70.

［6］邱婧然，王佰灵，赵永恒，等.原子吸收光谱法测定不同产地栀子中重金属含量［J］.湖北医药学院学报，2018，37（4）：349-352.

［7］李晓琦，王琪，陈彦.栀子和炒栀子中重金属含量测定及其健康风险评估研究［J］.中国中药杂志，2020，45（11）：2540-2545.

［8］李晓琦，王琪，陈彦.不同产地栀子中重金属的含量测定及健康风险评估［J］.中华中医药杂志，2022，37（2）：1041-1046.

［9］郑琪，南铁贵，袁媛，等.9种市售药材中重金属含量调查［J］.中国实验方剂学杂志，2015，21（3）：14-17.

（收稿日期：2023-08-01 编辑：杜玲玉珊）