何晴琴，李宗梅，馮劍，陳蘭，劉洋洋*

1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所，北京 100193；

2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所 海南分所，海南 海口 570311

安息香藥材為安息香科植物白花樹Styrax tonkinensisCraib ex Hart.的干燥樹脂，具有開竅醒神、行氣活血、止痛的功效，可用于中風(fēng)痰厥、氣郁暴厥、中惡昏迷、心腹疼痛、產(chǎn)后血暈和小兒驚風(fēng)[1]。安息香富含香草醛、苯甲酸、苯甲酸芐酯、苯甲酸松柏酯等總香脂酸[2]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，安息香具有抗腫瘤[3-4]、抗炎[5]、抗菌[6-7]及保護(hù)血腦屏障[8]等活性，還可用作香水添加劑和食品添加劑以緩解人們對(duì)香草醛的需求[9]。

近年來，針對(duì)安息香中有效成分含量測(cè)定和藥理等方面的研究較多，但對(duì)其重金屬及有害元素污染方面的研究較少。一方面，安息香作為一種大量依賴于進(jìn)口的藥材，其作為商品在運(yùn)輸與貯藏環(huán)節(jié)存在重金屬污染的可能。另一方面，安息香主產(chǎn)地之一印度尼西亞空氣污染與水質(zhì)污染均較為嚴(yán)重[10-11]。同時(shí)，由于中藥使用周期較長(zhǎng)，重金屬在體內(nèi)半衰期較長(zhǎng)，容易在體內(nèi)蓄積[12-13]，進(jìn)而危害人體健康。因此，為分析當(dāng)前我國(guó)藥材市場(chǎng)中的安息香藥材是否存在重金屬及有害元素等外源性污染，本研究建立了微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ⅠCP-MS），對(duì)安息香中5 種重金屬及有害元素進(jìn)行含量測(cè)定，結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確度、靈敏度高，可為安息香藥材重金屬及有害元素的檢測(cè)和質(zhì)量控制提供方法參考。

1 材料

Titan 型微波消解儀、Nexion 350X 型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)Perkin Elmer公司）；LE104E型萬分之一電子天平 [梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；Milli-Q Advantage A10 型超純水儀（美國(guó)Millipore公司）。

砷（As）、鎘（Cd）、汞（Hg）、銅（Cu）、鉛（Pb）單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液 [100 μg·mL-1，批號(hào)分別為GBW（E）080117、GBW（E）080124、GBW（E）080119、GBW（E）080122、GBW（E）080129，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院]；金（Au）單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000 μg·mL-1，批號(hào)：GSB 04-1715-2004，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）；調(diào)諧液鈹（Be）、鈰（Ce）、鐵（Fe）、銦（Ⅰn）、鋰（Li）、鎂（Mg）、鉛（Pb）、鈾（U）混合溶液，內(nèi)標(biāo)液鉍（Bi）、鍺（Ge）、銦（Ⅰn）、鋰（Li）、鈧（Sc）、鋱（Tb）、釔（Y）混合溶液（10 μg·mL-1，批號(hào)分別為34-153GSX1、CL3-188MKBY1，美國(guó)Perkin Elmer 公司）；高純氦氣（體積分?jǐn)?shù)＞99.99%）、高純液氮（體積分?jǐn)?shù)＞99.99%）均購(gòu)于海南佳騰化工氣體有限公司；HNO3、H2O2（優(yōu)級(jí)純，西隴科學(xué)股份有限公司）；超純水由Milli-Q Advantage A10型超純水儀自制。

32批安息香藥材購(gòu)于中藥材市場(chǎng)，其中1～10批購(gòu)于河北安國(guó)中藥材市場(chǎng)、11～15 批購(gòu)于安徽亳州中藥材市場(chǎng)、16～20 批購(gòu)于廣西玉林中藥材市場(chǎng)、21～32 批購(gòu)自四川省成都市荷花池中藥材市場(chǎng)，各批安息香的產(chǎn)地信息由中藥材市場(chǎng)藥商提供。

2 方法與結(jié)果

2.1 ⅠCP-MS條件

ⅠCP-MS 儀器射頻功率為1600 W，載氣流速為2.98 mL·min-1，輔助氣流速為1.199 L·min-1，等離子體流速為17.899 L·min-1，霧化室氣流速為1.1 L·min-1，脈沖電壓為800 V；測(cè)量模式為動(dòng)能歧視（KED）模式，重復(fù)次數(shù)為3，掃描次數(shù)為20。

使用調(diào)諧液調(diào)整儀器至最佳工作狀態(tài)后，按照《中華人民共和國(guó)藥典》（以下簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》）2020年版（四部）中ⅠCP-MS法進(jìn)行測(cè)定[14]，內(nèi)標(biāo)法定量，待測(cè)元素63Cu、75As 以72Ge 為內(nèi)標(biāo)，114Cd、208Pb以115Ⅰn為內(nèi)標(biāo)，202Hg以209Bi為內(nèi)標(biāo)。

2.2 溶液的制備

2.2.1供試品溶液的制備 安息香研磨后過三號(hào)篩，精密稱取0.2 g，置于消解罐中，加入HNO35 mL與H2O22 mL，預(yù)消解過夜，按表1的消解程序進(jìn)行消解。消解完成后，待冷卻至60 ℃以下取出消解液，加水定容至50 mL，搖勻，待分析。加入Au單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 μg·mL-1）200 μL。以同樣的方法處理空白溶液（除不加藥材，其余操作相同）。實(shí)驗(yàn)開始前，使用1% HNO3將消解罐和量瓶浸泡過夜。

表1 微波消解儀工作程序

2.2.2對(duì)照品溶液的配制 精密吸取As、Pb、Cd、Cu、Hg元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用1% HNO3稀釋，制成含As 分別為0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 ng·mL-1，含Pb分別為0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 ng·mL-1，含Cd 分別為0、0.2、0.4、0.8、1.0、2.0 ng·mL-1，含Cu分別為0、0.5、2.0、5.0、10.0、20.0 ng·mL-1，含Hg分別為0、0.2、0.5、1.0、5.0、10.0 ng·mL-1的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.2.3內(nèi)標(biāo)液的制備 精密吸取內(nèi)標(biāo)溶液適量，用超純水稀釋為20 ng·mL-1，即得。

2.3 方法學(xué)考察

2.3.1線性關(guān)系考察及檢出限 取2.2.2項(xiàng)下配制的對(duì)照品溶液，按2.1項(xiàng)下條件進(jìn)行測(cè)定，分別以各元素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X）、響應(yīng)值為縱坐標(biāo)（Y）進(jìn)行線性回歸，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明，各元素在其質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（表2）。

表2 安息香中各元素的線性回歸方程、檢出限與定量限

2.3.2精密度試驗(yàn) 取相同質(zhì)量濃度的Pb、As、Cu、Hg、Cd 標(biāo)準(zhǔn)溶液，按2.1項(xiàng)下條件進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測(cè)定6 次，根據(jù)測(cè)定質(zhì)量濃度的響應(yīng)值計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。Pb、As、Cu、Cd、Hg 元素RSD 分別為1.062%、1.853%、1.913%、0.947%、3.508%，表明儀器精密度良好。

2.3.3重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱量過三號(hào)篩的第31 批安息香藥材粉末6份，按2.2.1項(xiàng)下方法對(duì)藥材進(jìn)行處理，并按2.1項(xiàng)下條件進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)測(cè)定質(zhì)量濃度的響應(yīng)值計(jì)算RSD。Pb、As、Cu、Cd、Hg 元素的RSD 分別為4.07%、3.78%、2.69%、3.64%、3.49%，表明該方法重復(fù)性良好。其中，Pb、As、Cu、Hg 的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.594、0.253、0.056、0.398 mg·kg-1。

2.3.4檢出下限與定量下限 在試驗(yàn)條件下，取空白溶液，測(cè)定11次，計(jì)算響應(yīng)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）。以其3 倍SD 對(duì)應(yīng)的待測(cè)元素的質(zhì)量濃度作為檢測(cè)下限，其10 倍SD 對(duì)應(yīng)的待測(cè)元素的質(zhì)量濃度作為定量下限，結(jié)果見表2。各重金屬及有害元素的檢出下限與定量下限可以滿足其在樣品中的含量測(cè)定。

2.3.5加樣回收試驗(yàn) 精密稱取已知含量的安息香藥材6份，按2.2.1項(xiàng)下方法進(jìn)行樣品消解，并在定容時(shí)加入含有100 ng·mL-1Hg元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液500 μL、含有100 ng·mL-1Pb 元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液500 μL、含有100 ng·mL-1Cd 元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液50 μL、含有100 ng·mL-1As 元 素的 標(biāo) 準(zhǔn)溶 液100 μL、含有100 ng·mL-1Cu 元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液2000 μL。按照2.1項(xiàng)下條件進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算各元素加樣回收率。結(jié)果顯示Pb、As、Cu、Cd、Hg 回收率分別為89.27%、97.42%、102.70%、80.89%、80.99%，RSD 滿足《中國(guó)藥典》2020 年版（四部）通則9101 分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 32批安息香藥材中5種重金屬及有害元素含量

按照2.2.1項(xiàng)下方法對(duì)32 批次安息香藥材進(jìn)行樣品前處理，按照2.1項(xiàng)下條件進(jìn)行含量測(cè)定。結(jié)果見表3。32批藥材中，Hg的檢出率為100%，但均未檢測(cè)到Cd。并且，5 種元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)順序?yàn)镻b＞Cu＞Hg＞As＞Cd。根據(jù)《中國(guó)藥典》2020 年版9302 通則中重金屬及有害元素一致性限量指導(dǎo)值：Pb≤5.0 mg·kg-1、Cd≤1.0 mg·kg-1、As≤2.0 mg·kg-1、Hg≤0.2 mg·kg-1、Cu≤20 mg·kg-1，第7 批安息香藥材Pb、Hg 含量超標(biāo)，第11、12、21、25、28、30、31批安息香藥材Hg含量超標(biāo)，其余均在標(biāo)準(zhǔn)限度范圍內(nèi)，樣品合格率為75%。結(jié)果表明，大部分安息香藥材的重金屬及有毒元素含量在要求范圍內(nèi)，但少數(shù)存在Pb、Hg含量超標(biāo)的情況。

表3 32批安息香中5種元素含量測(cè)定結(jié)果（n=3）

3 結(jié)論與展望

3.1 ⅠCP-MS方法的選擇

ⅠCP-MS 測(cè)定Cu、As、Pb、Cd、Hg 含量的方法主要受基質(zhì)效應(yīng)和儀器穩(wěn)定性的影響。本研究采用內(nèi)標(biāo)法有效降低了基質(zhì)效應(yīng)，并且矯正儀器漂移，使測(cè)量結(jié)果具有較好的準(zhǔn)確度和精密度。

此外，在進(jìn)行Hg 元素含量測(cè)定時(shí)，由于Hg 元素具有較強(qiáng)的原子吸附性，在檢測(cè)過程中容易吸附在樣品瓶、泵管和矩形管上，產(chǎn)生較強(qiáng)的記憶效應(yīng)，還可能影響其他元素。為了消除這種影響，本研究在樣品前處理中加入1 μg·mL-1的Au 標(biāo)準(zhǔn)溶液200 μL，可減輕吸附效應(yīng)，保證Hg元素在測(cè)定過程中的穩(wěn)定性，同時(shí)方法線性更好。其次，在測(cè)定過程中，將Hg 與其他4 種元素分開檢測(cè)，在一定程度上消除了Hg 記憶效應(yīng)對(duì)其他4 種元素含量測(cè)定結(jié)果的影響。

3.2 微波消解樣品體系的考察

本研究采用微波消解技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理。微波消解技術(shù)具有樣品處理簡(jiǎn)單、時(shí)間短、損失少等特點(diǎn)，是一種理想的預(yù)處理方法。但安息香藥材屬于樹脂類化合物，樹脂含量很高，不易消解完全。通過對(duì)微波消解程序的調(diào)整，樣品取樣量、HNO3和H2N2的用量?jī)?yōu)化并增加浸泡過夜，使得樣品消解易達(dá)到無色透明且無沉淀物的液體狀態(tài)，避免堵塞霧化器。

32 批藥材中，Hg 的檢出率為100%，但均未檢測(cè)到Cd。Cu、As、Pb、Hg、Cd 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.058～5.981、0.006～1.900、0.012～24.678、0.008～8.788 mg·kg-1，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)順序?yàn)镻b＞Cu＞Hg＞As＞Cd。雖然《中國(guó)藥典》2020 年版中還未對(duì)安息香重金屬及有害元素含量提出明確限量，但根據(jù)9302 通則，第7 批安息香中Pb、Hg 含量超標(biāo)，第11、12、21、25、28、30、31批安息香中Hg含量超標(biāo)，其余均在標(biāo)準(zhǔn)限度范圍內(nèi)，樣品合格率為75%。依據(jù)《中國(guó)藥典》2020 年版（四部）通則9302，大部分安息香的重金屬及有害元素在要求范圍內(nèi)，但少數(shù)存在Pb和Hg含量超標(biāo)的現(xiàn)象。

本研究采用微波消解聯(lián)合ⅠCP-MS同時(shí)測(cè)定了安息香藥材中的Pb、As、Cu、Hg 和Cd 等5 種重金屬及有害元素的含量。該方法操作簡(jiǎn)單，具有線性好、檢出限低、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行分析測(cè)定。此外，本研究中對(duì)來自我國(guó)4 個(gè)中藥材市場(chǎng)的32 批安息香樣品中5 種元素的含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果顯示Hg的檢出率最高，但平均含量低于Pb 與Cu。32 批樣品中1 批Pb 超標(biāo)，這可能是因?yàn)椋阂环矫孀鳛闃渲愃幉?，其具有質(zhì)粘手的特性，在采收過程中易摻入砂石與雜質(zhì)；另一方面作為進(jìn)口藥材，種植過程無法被有效地監(jiān)管和規(guī)范，可能存在原產(chǎn)地農(nóng)田土壤、水質(zhì)和空氣污染，以及儲(chǔ)藏與運(yùn)輸?shù)冗^程缺乏安全性控制等問題。而對(duì)于Hg 的100%檢出率，且8 批超標(biāo)，可能與原植物對(duì)Hg 的高轉(zhuǎn)運(yùn)能力與富集能力有關(guān)，有待進(jìn)一步研究分析。綜上所述，該方法可為安息香藥材重金屬及有害元素的檢測(cè)、質(zhì)量控制提供方法參考，對(duì)于正確認(rèn)識(shí)安息香重金屬及有害元素的殘留提供了證據(jù)。