三七片中重金屬元素殘留量測(cè)定及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

楊國寧，畢天琛，張?jiān)Ｃ?，曲智雅，趙丹彤,

（1.菏澤市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，山東 菏澤 274000；2.山東中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，山東 濟(jì)南 250355）

三七為五加科植物三七[Panax notoginseng(Burk.) F.H.Chen]的干燥根和根莖[1]，主產(chǎn)于云南、廣西等地[2]。三七片以三七粉粹成細(xì)粉，加輔料適量，制成顆粒，壓片或包薄膜衣，即得，有散瘀止血，消腫定痛等功效[2]。由于環(huán)境污染，中藥用藥安全問題日益嚴(yán)峻，藥材中殘留的重金屬及有害金屬元素嚴(yán)重威脅人類健康，可導(dǎo)致人體肺、肝、腎和神經(jīng)系統(tǒng)損害等[3]。有研究表明，三七中存在被鉛、鎘、砷等重金屬及有害金屬元素污染的現(xiàn)象[4-5]，但三七片未見相關(guān)報(bào)道。金屬元素檢查方法包括高效液相色譜法、原子吸收光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）等，其中ICP-MS具有靈敏度高、精密度高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)[6]，在中藥檢驗(yàn)工作中廣泛應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)采用微波消解法，使用硝酸和過氧化氫作為消解體系，進(jìn)行樣品前處理，建立ICP-MS測(cè)定三七片中鉛（208Pb）、鎘（114Cd）、銅（63Cu）、砷（75As）、汞（202Hg）、鋁（27Al）的含量，對(duì)15批樣品進(jìn)行測(cè)定，并采用點(diǎn)推定法，對(duì)三七片進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，擬定了Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al的殘留限度，為提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

7700 series 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國Agilent 公司）；ETHOS UP 微波消解儀（意大利Milestone Srl 公司）；AB104-S 電子分析天平（瑞士梅特勒-托利多儀器公司，感量：0.1 mg）；超純水儀（美國Millipore 公司）。

1.2 藥品與試劑

金標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國計(jì)量科學(xué)研究院，濃度：1000 μg/ml，批號(hào)：GSB04-1715-2004）；內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液（Agilent Technologies，濃度：100 μg/ml，批號(hào)：20-41VYY2）；Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心，濃度：1000 μg/ml）；硝酸（默克公司，色譜純）；30 %過氧化氫（科密歐公司，優(yōu)級(jí)純）。

三七片樣品均為市售，共15批次，涉及5個(gè)廠家，具體信息見表1。

表1 樣品信息

2 方法與結(jié)果

2.1 測(cè)定條件

射頻功率1550 W，載氣流量1.03 L/min，蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速0.10 r/s，采樣深度0.8 cm，采樣點(diǎn)數(shù)3個(gè)，調(diào)諧模式He模式。

2.2 溶液的制備

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備 分別精密量取Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，加10 %硝酸溶液稀釋制成分別含Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al 1 μg/ml的單元素儲(chǔ)備液。分別精密量取上述單元素儲(chǔ)備液適量，加10 %硝酸溶液逐級(jí)稀釋制成分別含As和Pb 0，1，5，10，20 ng/ml，Cd 0，0.5，2.5，5，10 ng/ml，Cu 0，50，100，200，500 ng/ml，Hg 0，0.2，1，2，5 ng/ml，Al 0，100，200，500，1000 ng/ml的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.2.2 內(nèi)標(biāo)溶液的制備 精密量取內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，加水制成Bi、Zn、Ge、Sc濃度均為1 μg/ml的混合內(nèi)標(biāo)溶液。精密量取金標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，加1.5 mol/L鹽酸稀釋并制成濃度為1 μg/ml的金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.2.3 供試品溶液的制備 取本品10片，研細(xì)，取細(xì)粉約0.5 g，精密稱定，置消解罐中，加硝酸7 ml和過氧化氫2 ml，混勻，敞口靜置過夜預(yù)消解。預(yù)消解后，密閉，置于微波消解儀中消解完全，取出，冷卻至室溫，將消解液轉(zhuǎn)移至50 ml量瓶中，用水洗滌消解管3次，合并洗滌液于量瓶中，加金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液200 μl，用水定容至刻度，搖勻后離心，取上清即得。供試品溶液測(cè)定值如超出標(biāo)準(zhǔn)曲線上限，則用水稀釋至標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)再進(jìn)行測(cè)定。同時(shí)做溶劑空白實(shí)驗(yàn)。

2.3 測(cè)定與計(jì)算

選取同位素208Pb、114Cd、63Cu、75As、202Hg和27Al，其中208Pb、202Hg以209Bi作為內(nèi)標(biāo)，63Cu和75As以75Ge作為內(nèi)標(biāo)，114Cd以115In作為內(nèi)標(biāo)，27Al以45Sc作為內(nèi)標(biāo)，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算各元素濃度。

2.4 方法學(xué)驗(yàn)證

2.4.1 線性關(guān)系考察 取2.2.1項(xiàng)下系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用上述實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)定，以濃度為橫坐標(biāo)，響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍

2.4.2 精密度實(shí)驗(yàn) 取含Al 500 ng/ml、Cd 2.5 ng/ml、Cu 100 ng/ml、Hg 1 ng/ml、Pb 和As 5 ng/ml的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)進(jìn)樣6次，計(jì)算各元素的RSD值分別是0.4 %，0.2 %，0.5 %，0.6 %，0.4 %，0.8 %。

2.4.3 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 稱取同一批號(hào)樣品6份，按2.2.3項(xiàng)下方法制備供試品溶液并依法測(cè)定各元素的含量。計(jì)算Cd、Cu、Hg、Al、Pb 和As含量的RSD值分別為0.75 %，0.27 %，0.64 %，0.32 %，0.48 %，0.65 %。

2.4.4 回收率實(shí)驗(yàn) 稱取同一批號(hào)樣品6份，每份0.5 g，精密稱定，分別精密加入Pb、Cd、Cu、As、Hg和Al單元素儲(chǔ)備液1.0，0.1，2.0，0.5，0.1，1.0 ml，按2.2.3項(xiàng)下方法制備加樣回收溶液，進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表3。

2.5 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要采用點(diǎn)推定和概率推定兩種方式。其中點(diǎn)推定是各變量采用幾何平均值進(jìn)行計(jì)算。本文采用點(diǎn)推定的方式，借鑒美國國家安全署（United States Environmental Protection Agency，USEPA）創(chuàng)建的非致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，運(yùn)用危害商值（HQ）和危害指數(shù)（HI）評(píng)價(jià)長(zhǎng)期服用三七片所含6種微量元素造成的健康風(fēng)險(xiǎn)，公式：ADD=F×C/BW和HQ=ADD/ADI，式中ADD為中成藥中某元素每千克體質(zhì)量每日攝入量（μg/kg）；F為三七片每日服用量（g）；C為三七片中微量元素殘留量（mg/kg）；BW為成年人體重，按60 kg計(jì)算；ADI為每千克體質(zhì)量每日允許攝入量（μg/kg）。

表3 6種金屬元素的回收率和RSD

重金屬對(duì)人類健康的影響并非一種元素造成，而是多種元素共同作用的結(jié)果，因此采用危害系數(shù)（HI）來綜合評(píng)價(jià)多種重金屬造成的健康風(fēng)險(xiǎn)。HI等于HQ之和，公式：HI=∑HQ=HQ1+HQ2+…HQn。

2.6 結(jié)果

2.6.1 樣品測(cè)定結(jié)果 對(duì)15批三七片按2.2.3、2.3項(xiàng)下方法檢測(cè)，結(jié)果見表4。

表4 15批樣品的測(cè)定結(jié)果/mg·kg-1

2.6.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果 Pb[7]、Cd[7]、Cu[7]、As[7]、Hg[7]、Al[8]采用最新的聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織（Food and Agriculture Organization/World Health Organization，F(xiàn)AO/WHO）食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA）評(píng)估數(shù)據(jù)，統(tǒng)一折算為每千克每日允許攝入量（ADI），Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al的ADI具體數(shù)值分別為 3.6，0.83，50，2.1，0.57，286 μg/kg。

按2.5項(xiàng)下公式，對(duì)三七片中重金屬和有害元素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。以Al為例，說明各元素HQ的計(jì)算過程：三七片說明書中規(guī)定本品用量為“一次2～6片，一日3次”，規(guī)格為每片0.6 g。以一次4片，一日3次計(jì)算，F(xiàn)=4×3×0.6 g=7.2 g。由表5可知，Al的平均殘留量C為2.53 mg/kg，由公式1可得，Al的每千克體質(zhì)量每日攝入量ADD=7.2 g×2.53 mg/kg/60 kg=0.304 μg/kg。Al的ADI為286 μg/kg，HQ=0.305 μg/kg/286 μg·kg-1=0.001。同理，計(jì)算其他元素的HQ及HI，見表5。6種元素的風(fēng)險(xiǎn)大小順序依次為As＞P b＞Cd＞Hg＞Cu＞Al。

表 5 6種元素的ADD, HQ, HI及在HI中貢獻(xiàn)率

3 討論與結(jié)論

3.1 Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al殘留限量的制訂

美國國家衛(wèi)生基金會(huì)（National Sanitation Foundation，NSF）提出，每日由膳食補(bǔ)充劑中攝取的重金屬量占日總攝取量的10 %不會(huì)引起健康風(fēng)險(xiǎn)。本文借鑒該系數(shù)，提出三七片中Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al最大殘留限量（maximum residue limit，MRL）計(jì)算公式：MRL=ADI×BW×10 %/F，式中，ADI 為每千克每日允許攝入量，單位為μg/kg。BW是成年人的平均體重，以60 kg計(jì)。10 %為風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。F為三七片每日服用量 7.2 g。

通過公式計(jì)算，得到三七片中Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al殘留限量分別為3，0.69，41.7，1.75，0.48，238 mg/kg。

按照制訂限度評(píng)價(jià)，15批抽樣中，13批次超標(biāo)，超標(biāo)率86.7 %。6種重金屬及有害元素中，Cd、Cu、Hg、Al均未超標(biāo)，Pb、As超標(biāo)批次分別為11批、10批，其中8批次兩種元素同時(shí)超標(biāo)。

3.2 結(jié)論

本研究采用HNO3和H2O2作為消解體系，微波消解法前處理樣品，通過ICP-MS同時(shí)測(cè)定6種金屬元素含量，結(jié)果表明該方法線性相關(guān)性良好，精密度高，準(zhǔn)確度良好，操作簡(jiǎn)單，適合三七片中Pb、Cd、Cu、As、Hg、Al的測(cè)定。

采用建立方法，測(cè)定15批三七片樣品中重金屬及有害元素殘留量，并進(jìn)行了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，三七片中重金屬及有害元素的總危害指數(shù)（HI）小于1，說明該品種無非致癌性健康風(fēng)險(xiǎn)，但是人體對(duì)有害元素的暴露途徑不僅來自藥物，也源于食物暴露，且根據(jù)擬訂的最大殘留限量，Pb，As超標(biāo)率很高。因此三七片中重金屬及有害元素存在一定風(fēng)險(xiǎn)。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格把控藥材質(zhì)量，重視原料藥材和中藥飲片重金屬及有害元素殘留問題，從源頭控制中成藥重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。