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贵州产小叶黄杨药材中重金属及有害元素残留量的测定



全 文 :990
Central South Pharmacy. September 2016, Vol. 14 No.9 中南药学 2016年 9月 第 14卷 第 9期
贵州产小叶黄杨药材中重金属及有害元素残留量的测定
郭婷1,董永喜1,杨娟艳2,何峰1,茅向军3,董莉1*(1. 贵州医科大学药学院,贵阳 550025;2. 贵阳中医学院,
贵阳 550002;3. 贵州省食品药品检验所,贵阳 550004)
摘要:目的 对贵州产小叶黄杨药材中重金属及有害元素的残留量进行测定,为建立小叶黄杨药材质量
控制新标准提供科学依据。方法 小叶黄杨药材样品用硝酸高压消解后,采用原子吸收分光光度法测定
药材中铅、铜、镉、砷、汞的含量。结果 26批小叶黄杨药材中铅的含量范围为 0.28~ 4.30 mg·kg- 1,
铜的含量范围为 2.05~ 8.26 mg·kg- 1,镉的含量范围为 0.06~ 0.21 mg·kg- 1,砷的含量范围为
0.21~ 0.80 mg·kg- 1,汞的含量范围为 0.03~ 0.17 mg·kg- 1。结论 所测样品中重金属及有害元素
的含量均符合 2015年版中国药典的限量要求,该方法简便、准确、灵敏,为小叶黄杨药材的质量评价
提供了参考。
关键词:小叶黄杨;重金属;有害元素;原子吸收分光光度法
中图分类号:R284    文献标识码:A    文章编号:1672-2981(2016)09-0990-04
doi:10.7539/j.issn.1672-2981.2016.09.020
Determination of residue of heavy metals and harmful elements in
medicinal plant Buxus
GUO Ting1, DONG Yong-xi1, YANG Juan-yan2, HE Feng1, MAO Xiang-jun3, DONG Li1* (1. School of
Pharmacy, Guizhou Medical University, Guiyang 550002; 2. Guiyang University of Chinese Medicine, Guiyang
55000; 3. Guizhou Provincial Food and Drug Inspection Institute, Guiyang 550004)
Abstract: Objective To analyze the residue amount of heavy metal and harmful elements in Buxus sinica (Rehd.
et Wils) Cheng from Guizhou, and to provide the scientific foundation for the quality control and standard es-
tablishment of Buxus sinica (Rehd. et Wils) Cheng. Methods The samples were pre-treated by high pressure di-
gestion with nitric acid. The residues amount of 5 elements (Pb, Cu, Cd, As and Hg) were determined by atomic
absorption spectrophotometry. Results The heavy metal and harmful elements varied in the 26 batches of me-
dicinal plants. The content ranges of all the determined elements were as follows: Pb 0.28- 4.30 mg·kg - 1,
Cu 2.05 - 8.26 mg·kg - 1, Cd 0.06 - 0.21 mg·kg - 1, As 0.21 - 0.80 mg·kg - 1, and Hg 0.03 - 0.17
mg·kg - 1. Conclusion The heavy metal and harmful elements do not exceed the Chinese pharmacopoeia
2015 Edition in all samples. The method is convenient, accurate and can be used in the quality control for Buxus
sinica (Rehd. et Wils) Cheng.
Key words: Buxus sinica (Rehd. et Wils.) Cheng; heavy metal; harmful element; atomic absorption spectropho-
tometry
基金项目:贵州省科学技术基金项目(No. 黔科合 J字 [2013]2032号)。
作者简介:郭婷,女,讲师,主要从事中药及民族药质量标准与新药研究,Tel:13810501122,E-mail:guoluo001@163.com *通讯
作者:董莉,女,副教授,主要从事中药及民族药新药研究,Tel:(0851)86908468,E-mail:108405755@qq.com
  小叶黄杨 [Buxus sinica(Rehd. et Wils.)Cheng]为
黄杨科植物小叶黄杨及其同属植物的茎叶,为《贵州
省中药材、民族药材质量标准》(2003年版)收载的常
用苗药,具有祛风除湿、行气止痛、活血通络之功效,
主治风湿痹痛、胸腹气胀、胸痹心痛等症 [1]。以小叶
黄杨为主药的中药民族药品种心脑宁胶囊是贵州景诚
制药有限公司的老品种,临床用于气滞血瘀的胸痹、
头痛、眩晕以及冠心病等症时疗效较好。药理研究表
明小叶黄杨具有抗心肌缺血、改善微循环以及降血脂
等作用 [2-3]。但到目前为止,对该药材的质量控制指标
较为简单,在 2003 年版《贵州省中药材、民族药质量
标准》中只有性状与鉴别项,尚无可靠的质量控制方
法。本文采用原子吸收分光光度法对贵州产小叶黄杨
药材中重金属及有害元素砷、汞、铅、镉、铜的残留
量进行分析,为贵州产小叶黄杨的药材及以其为主药
的中药民族药品种的质量控制提高提供科学依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器
  Analyst 800原子吸收分光光度计(美国 PerkinElmer
公司);DHG-9240A电热恒温鼓风干燥箱(上海嘉适科
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中南药学 2016 年 9月 第 14卷 第 9期 Central South Pharmacy. September 2016, Vol. 14 No.9
学仪器有限公司);LabTech EH20B 数控电热板(莱伯泰
科有限公司);不锈钢高压消解罐(南京瑞尼克科技开发
有限公司);BSA224S型电子分析天平 [赛多利斯科学仪
器(北京)有限公司,精度:0.0001 g];Milli-Q Reference
实验室超纯水机(德国默克密理博生物公司);CQ-250A-
ST型超声波清洗器(上海跃进医用光学器械厂)。
1.2 试药
   铅、 铜、 镉、 汞、 砷 的 标 准 储 备 液(1000
mg·L- 1,国家标准物质研究中心,批号分别为
GBW08619-4116、GBW08612-4104、GBW08617-
4073、GBW08611-4115、GBW08615-4114)。水为超纯
水,硝酸、硼氢化钠为优级纯,其余均为分析纯。小
叶黄杨药材收集于贵州龙里、毕节、安顺等地,经由
贵阳中医学院陈德媛教授鉴定为小叶黄杨 Buxus sinica
(Rehd. et Wils.)Cheng的干燥茎枝。
2 方法与结果
2.1 供试品溶液的制备
2.1.1 铅、铜、镉供试品溶液制备 取样品 0.5 g,精
密称定,置聚四氟乙烯消解内罐中,加硝酸 6 mL,
密闭,放入微波消解炉中按设定程序(90℃ 5 min、
105℃ 5 min、130℃ 40 min)进行消解,消解完全,
取出消解罐,置电子恒温加热板 110℃加热至红棕色
挥至近干,放冷,将消解液转移至 50 mL量瓶中,用
超纯水冲洗消解罐 3次,超纯水定容至刻度,即得;
同时制备空白溶液。
2.1.2 砷、汞供试品溶液制备 取样品0.5 g,精密称定,
置聚四氟乙烯消解内罐中,加硝酸 6 mL,密闭,放入
微波消解炉中按设定程序(90℃ 5 min、105℃ 5 min、
130℃ 40 min)进行消解,消解完全,取出消解罐,置
电子恒温加热板 110℃加热至红棕色挥至近干,加 5 mL
还原剂试液(10%抗坏血酸和 5%硫脲混合溶液),在电
热板 80℃加热 10 min,放冷,多次加适量 10%盐酸溶
液洗涤,洗液全部转移至 25 mL量瓶中,用 10%盐酸
释至刻度,即得。同法同时制备试剂空白溶液。
2.2 标准溶液的制备
  精密量取各标准储备液适量,用 10%硝酸稀释成
混合标准品系列溶液。其中铅为 5、10、25、50、100
ng·mL- 1;铜为 50、100、200、400、500 ng·mL- 1;
镉为 1、2、5、8、10 ng·mL- 1;砷为 1、2、5、10、
20 ng·mL- 1;汞为 0.1、0.2、0.5、1、2 ng·mL- 1。
2.3 仪器分析参数
  原子吸收 -石墨炉法测定铅镉铜时,石墨炉具
体升温程序如下:测定铅时,干燥温度 /持续时间:
110℃ /30 s,灰化温度 /持续时间:950℃ /20 s,原
子化温度 /持续时间:1600℃ /5 s。测定镉时,石墨
炉升温程序干燥温度 /持续时间:110℃ /25 s,灰化
温度 /持续时间:800℃ /25 s,原子化温度 /持续时
间:1700℃ /5 s。测定铜时,石墨炉升温程序干燥
温度 /持续时间:110℃ /20 s,灰化温度 /持续时间:
1200℃ /25 s,原子化温度 /持续时间:1900℃ /5 s。
样品进样量:20 μL,稀释液与基体改进剂各 3 μL。
  氢化物发生 -原子吸收法测定砷和汞时,氩气流
量 200 mL·min- 1,加热方式:空气 -乙炔火焰(汞
不加热),1.0 L·min- 1,燃烧器高度:14.0 mm,稳
定延时 40 s,回到基线延时:30 s。进样量:0.5 mL。
  仪器其他分析参数见表 1。
表 1 原子吸收分光光度计仪器参数
Tab 1 Instrument parameter of atomic absorption spectrophotometer
元素
(element)
波长
(wavelength)/ nm
灯电流
(lamp current)/ mA
狭缝
(slit)/ nm
背景校正 /还原剂
(background correction / reducer)
铅 283.3 10 0.7 塞曼效应
铜 324.8 15 0.7 塞曼效应
镉 228.8 6 0.7 塞曼效应
砷 193.7 8 0.7 0.8%NaBH4溶液
汞 253.7 8 0.7 0.8%NaBH4溶液
2.4 方法学考察
2.4.1 标准曲线的绘制 取“2.2”项下系列混合标准
品溶液适量,按“2.3”项下条件进行测定,以吸光度
(A)为纵坐标,浓度(C)为横坐标,绘制工作曲线。
表 2结果表明这 5种重金属在其对应的线性范围与峰
面积线性关系良好,r均大于 0.9995。
2.4.2 精密度试验 分别吸取各标准品溶液连续进样
6次,按“2.3”项下条件进行测定,计算各自吸光度
的 RSD值。铅、铜、镉、砷、汞的 RSD分别为 2.2%、
3.4%、1.1%、1.9%、0.79%,RSD值在 0.79%~ 3.4%,
精密度良好。
2.4.3 重复性试验 取 1号样品 6份,按每份 0.5 g精
密称定后按“2.1”项下方法制备供试品溶液,按“2.3”
项下方法分析条件进行测定,计算 RSD。铅、铜、镉、
砷、汞的 RSD分别为 4.1%、0.94%、3.7%、2.1%、
1.3%,RSD值在 0.94%~ 4.1%,重复性良好。
表 2 各元素的回归方程及相关系数
Tab 2 Regression and linearity of each element
元素
(element)
回归方程
(regression equation)
相关系数 r
(correlation
coefficient)
线性范围
(linearity)/ng
铅 A= 0.0264C- 0.0276 0.9998 0.1~ 2.0
铜 A= 0.3200C- 0.3056 0.9996 1.0~ 10.0
镉 A= 0.0020C- 0.0019 0.9997 0.02~ 0.2
砷 A= 601.25C- 580.73 0.9998 0.5~ 10
汞 A= 472.89C- 350.28 0.9996 0.05~ 0.5
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2.4.4 回收试验 精密称取 1号样品 0.25 g,按“2.1”
项下方法制备供试品溶液,分别加入一定量的铅、铜、
镉、砷、汞标准品溶液,按“2.3”项下方法条件进行测
定,计算加样回收率及 RSD,结果各元素平均加样回
收率在 92.2%~ 104.6%,RSD在 0.19%~ 1.8%,结果
见表 3。
表 3 加样回收结果
Tab 3 Recovery test
元素
(element)
称量
(weight)/g
含量(sample
content)/ng
加入量(added
amount)/ng
测得量(detected
amount)/ng
回收率
(recovery)/%
平均回收率
(average recovery)/%
RSD
/%
铅 0.2505 626 150 763 91.3 92.2 1.2
0.2512 628 150 768 93.3
0.2514 629 150 767 92.0
0.2509 627 300 905 92.7 93.3 0.81
0.2519 630 300 912 94.0
0.2513 628 300 908 93.3
0.2501 625 450 1048 94.0 95.0 1.0
0.2517 629 450 1060 95.8
0.2520 630 450 1058 95.1
铜 0.2505 0 750 722 96.3 95.8 0.49
0.2512 0 750 715 95.3
0.2514 0 750 718 95.7
0.2509 0 1500 1487 99.1 99.5 0.37
0.2519 0 1500 1498 99.9
0.2513 0 1500 1492 99.5
0.2501 0 2250 2187 97.2 96.8 1.0
0.2517 0 2250 2153 95.7
0.2520 0 2250 2196 97.6
镉 0.2505 22.5 100 122.2 99.7 99.4 0.29
0.2512 22.6 100 121.7 99.1
0.2514 22.6 100 121.9 99.3
0.2509 22.6 200 228.8 103.1 103.2 0.22
0.2519 22.7 200 228.7 103.0
0.2513 22.6 200 229.5 103.5
0.2501 22.5 300 335.9 104.5 104.6 0.19
0.2517 22.7 300 337.2 104.8
0.2520 22.7 300 336.5 104.6
砷 0.2504 52.6 200 251.5 99.5 97.7 1.8
0.2502 52.5 200 244.3 95.9
0.2506 52.6 200 248.4 97.9
0.2504 52.6 400 438.6 96.5 96.9 0.50
0.2516 52.8 400 439.7 96.7
0.2514 52.8 400 442.5 97.4
0.2510 52.7 600 629.7 96.2 96.5 0.80
0.2506 52.6 600 637.2 97.4
0.2508 52.7 600 628.8 96.0
汞 0.2504 25.0 100 123.2 98.2 98.5 0.48
0.2503 25.0 100 124.1 99.1
0.2512 25.1 100 123.5 98.4
0.2508 25.1 200 223.0 99.0 99.5 0.49
0.2510 25.1 200 224.1 99.5
0.2512 25.1 200 225.0 100.0
0.2511 25.1 300 324.8 99.9 99.6 0.28
0.2509 25.1 300 323.2 99.4
0.2504 25.0 300 323.5 99.5
2.5 样品测定
  分别精密称取样品 0.5 g,按“2.1”项下方法配制
供试品溶液,按“2.3”项下条件进行测定,对 26批贵
州产小叶黄杨样品进行重金属及有害元素测定,结果
见表 4。
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表 4 26批样品中重金属及有害元素的测定结果 (mg·kg- 1)
Tab 4 Heavy metals and harmful elements in Buxus sinica(Rehd.
et Wils.)Cheng from 26 sample batches (mg·kg- 1)
编号
(No.)
产地
(origin)

(Pb)

(Cu)

(Cd)

(As)

(Hg)
1 贵州龙里 2.50 - 0.09 0.21 0.10
2 贵州龙里 1.92 2.64 0.06 0.30 0.08
3 贵州龙里 2.67 4.72 - 0.28 0.04
4 贵州清镇 - 2.05 0.13 - 0.03
5 贵州清镇 4.30 2.57 0.15 0.34 0.10
6 贵州毕节 - 3.81 0.16 0.29 0.09
7 贵州毕节 2.46 5.68 0.20 0.26 0.04
8 贵州开阳 0.28 5.92 0.21 0.32 0.05
9 贵州开阳 2.89 6.08 - - 0.07
10 贵州息烽 4.02 7.01 0.12 0.36 0.09
11 贵州息烽 4.15 3.43 0.14 - 0.08
12 贵州遵义 1.38 4.32 0.08 0.72 0.12
13 贵州遵义 3.29 4.96 0.17 0.75 0.17
14 贵州遵义 4.21 3.97 0.09 0.65 0.03
15 贵州安顺 2.78 3.07 - - 0.11
16 贵州安顺 0.73 5.10 - 0.80 0.04
17 贵州贵定 3.43 4.67 0.17 0.45 0.04
18 贵州贵定 - 6.35 0.09 - 0.03
19 贵州贵定 3.16 4.51 0.13 0.56 0.07
20 贵州都匀 - 8.26 0.10 0.71 0.06
21 贵州都匀 2.09 7.18 0.08 0.62 0.15
22 贵州贵阳 0.85 6.87 - 0.38 0.08
23 贵州贵阳 - 3.09 0.13 0.47 0.03
24 贵州贵阳 - 2.87 0.06 0.60 0.12
25 贵州从江 1.09 4.16 0.14 - 0.10
26 贵州从江 - 6.05 0.09 0.49 0.05
注:“-”表示低于方法的定量限。
Note:“-” means the value is lower than the limit of quantification.
  结果表明,26批小叶黄杨药材中铅、铜、镉、砷、
汞的含量测定结果分别为:铅的含量范围为 0.28~ 4.30
mg·kg- 1,铜的含量范围为 2.05~ 8.26 mg·kg- 1,
镉的含量范围为 0.06~ 0.21 mg·kg- 1,砷的含量范围
为 0.21~ 0.80 mg·kg- 1,汞的含量范围为 0.03~ 0.17
mg·kg- 1。按照中国药典 2015版四部“附录 9302 中药
有害残留量限量制定指导原则”[4]的限量规定以及贵州
省中药材、民族药材质量标准(2003年版)[1]制定重金
属的限量标准:铅≤ 10 mg·kg- 1、铜≤ 40 mg·kg- 1;
镉 ≤ 0.6 mg·kg - 1; 砷 < 4.0 mg·kg - 1; 汞 ≤ 0.4
mg·kg- 1,26批小叶黄杨药材中铅、铜、镉、砷、汞
的含量均符合限量标准。
3 讨论
  中药材来源于自然界,在生长的过程中由泥土中
吸收到重金属及有害元素,而且由于各类工业生产中
大量的铅、砷以及铜等污水、废气等也造成中药材的
污染;另外打粉、过筛、提取等复杂的加工过程也是
其污染原因之一 [5]。
  中药材中常见的重金属及有害元素污染主要包含
铅、镉、砷、汞、铜等污染,这些有害元素被人体吸
收后,蓄积至一定量时可引起神经、肾脏、免疫等慢
性毒性 [6-10]。中药材中的重金属及有害元素超标已严
重影响到药品的安全性与有效性,已成为制约中药走
向国际化市场的主要瓶颈 [11]。因此,有必要对中药材
中重金属及有害元素的含量进行严格控制。
  目前测定中药材中常见的重金属及有害元素的方
法有原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体原子光
谱法、紫外分光光度法、原子荧光法等。其中原子吸
收分光光度法较为成熟,已被广泛应用于重金属测
定 [12]。本文采用原子吸收分光光度法对小叶黄杨药材
中铅、铜、镉、砷、汞的含量进行了测定研究。结果
表明建立的测定方法简便、准确、灵敏,能有效控制
小叶黄杨药材中铅、镉、砷、汞、铜的含量,对提高
小叶黄杨药材及以其为主药的中成药品种的质量评价
标准具有重要科学意义和应用价值。
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