首页 > 论文范文 > 自然科学论文 > 化学论文 > 分析化学论文 > 两种基原蛤壳有效成分与重金属元素及有害元素的比较

两种基原蛤壳有效成分与重金属元素及有害元素的比较

2023-11-07 124 上传者：管理员

摘要：目的:比较两种基原蛤壳CaCO3和铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、砷(As)的差异。方法:从广东收集15份文蛤、7份青蛤药材样品，建立测定蛤壳CaCO3含量的滴定法和5种重金属元素含量的ICP-MS法，测定其含量。结果:以CaCO3的含量为指标，15份文蛤壳样品有6份样品不符合《中华人民共和国药典》规定，平均值为94.03%;7份青蛤样品有2份样品不符合《中华人民共和国药典》规定，平均值为96.17%。从CaCO3含量的角度看，青蛤的质量优于文蛤，且两种蛤壳之间的CaCO3含量比较，差异有统计学意义(P<0.05)。在5种重金属及有害元素中，22份样品均符合规定，说明两者的重金属及有害元素的安全性高。其中，文蛤与青蛤Pb与Cd含量比较，差异有统计学意义(P<0.05),两种蛤壳其余重金属及有害元素的含量比较，差异无统计学意义(P>0.05)。结论:青蛤和文蛤有效成分和重金属及有害元素存在一定差异。该研究可以为蛤壳的质量评价提供参考依据。

关键词：
5种重金属元素
不同基原
碳酸钙
蛤壳
质量评价
加入收藏

蛤壳是一种传统海洋中药，来源于帘蛤科动物文蛤Meretrix meretrix Linnaeus或青蛤Cyclina sinensis Gmelin的贝壳，其药用历史已有2 000余年，具有“清热化痰，软坚散结，制酸止痛；外用收湿敛疮”之功效，用于痰火咳嗽，胸胁疼痛，痰中带血，瘰疬瘿瘤，胃痛吞酸；亦可用于治疗咳喘[1,2]。现代研究表明，蛤壳中含有多种无机元素和氨基酸，具降糖、降血脂、免疫调节、抗氧化、抗肿瘤等作用[3,4,5]。《中华人民共和国药典》2020年版以含碳酸钙(CaCO3)的含量作为蛤壳的质量控制指标，并对5种重金属及有害元素(Pb、Cd、Hg、Cu、As)的含量进行了限量要求[1]。目前，蛤壳研究主要集中于炮制前后[6,7],未见对两种不同基原蛤壳的比较研究。为此，本研究以不同基原蛤壳(文蛤、青蛤)为研究对象，采用滴定法测定并比较其碳酸钙含量，建立ICP-MS法测定并比较两种基原蛤壳5种重金属及有害元素(Pb、Cd、As、Hg、Cu)的含量，以期为蛤壳的质量评价提供参考依据。

1、材料

1.1仪器及试剂

XPE205型电子天平(d =0.01 mg)(METTLER TOLEDO公司),arium mini超纯水仪(Sartorius stedim公司),WSZ-200A回旋振荡器、DHG-9245A鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司),ETHOS UP微波消解仪(MILESTONE公司),ICP-MS 7700x电感耦合等离子体质谱仪(Agilent technologies公司),SPSS 24.0统计分析软件。

汞(Hg,批号GSB04-1729-2004)、铅(Pb,批号GSB04-1742-2004)、铜(Cu,批号GSB04-1725-2004)、镉(Cd,批号GSB04-1721-2004)、锗(Ge,批号GSB04-1728-2004)、砷(As,批号GSB04-1714-2004)、铋(Bi,批号GSB04-1719-2004)、铟(In,批号GSB04-1731-2004)、金(Au,批号GSB04-1715-2004)标准液均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心，硝酸溶液、氧化锌、铬黑T、甲基红均为分析纯，购自天津科密欧化学试剂有限公司。氢氧化钾、氯化铵、氯化钾、乙二胺四醋酸二钠均为分析纯，购自广州化学试剂厂；氨水、乙醇为分析纯，购自西陇科学股份有限公司；盐酸、钙黄绿素均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2样品

22份蛤壳收集自广东，由康美药业质量管理部刘茂贵主任药师鉴定为帘蛤科动物文蛤Meretrix meretrix Linnaeus或青蛤Cyclina sinensis Gmelin的贝壳，其样品信息如表1所示。

表1 22份蛤壳样品碳酸钙和五种重金属元素含量的样品信息

2、方法

2.1蛤壳CaCO3含量测定方法

2.1.1乙二胺四醋酸二钠滴定液标定[8]

(1)初标：

精密称定0.12 g基准氧化锌3份进行标定，结果见表2。乙二胺四醋酸二钠滴定液的浓度平均值为0.050 864 mol/L,相对平均偏差0.03%,<0.1%,说明初标结果准确。初标F值为1.017 3。

表2乙二胺四醋酸二钠滴定液初标结果

(2)复标：

将基准氧化锌置于约800℃灼烧至恒重，精密称定0.12 g,平行3份进行标定，结果见表3。乙二胺四醋酸二钠滴定液平均值为0.050 896 mol/L,相对平均偏差0.06%,<0.1%,说明复标结果准确。复标F值为1.017 9。

表3乙二胺四醋酸二钠滴定液复标结果

(3)乙二胺四醋酸二钠滴定液的浓度：

初标与复标F值的平均值的相对偏差为0.031 82%,最终确定F值为1.018,滴定液的最终浓度为0.050 88 mol/L。

2.1.2样品处理

取本品细粉约0.12 g,精密称定，置锥形瓶中，加稀盐酸3 mL,加热至微沸使溶解，加水100 mL与甲基红指示液(0.000 5 g/mL)1滴，滴加氢氧化钾溶液至溶液显黄色。

2.1.3样品的测定及计算

(1)碳酸钙含量测定：

用乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05 mol/L)滴定至溶液黄绿色荧光消失而显橙色。每1 mL乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05 mol/L)相当于5.004 mg的碳酸钙(CaCO3)。

(2)样品结果计算：

碳酸钙含量

(注：F为最终F值，V是消耗的滴定液的体积，m为样品的质量)。

2.2 5种重金属元素含量测定方法

2.2.1标准溶液制备

将铅、砷、镉、汞、铜单元素标准溶液用硝酸(10%)分别配制含铅、砷、镉、汞、铜为1.0、0.5、1.0、1.0、10μg·mL-1的标准品贮备液，再稀释为混合标准溶液。即含铅、砷0、1.0、5.0、10.0、20.0 ng·mL-1,镉0、0.5、2.5、5.0、10.0 ng·mL-1,铜0、50.0、100.0、200.0、500 ng·mL-1的混合标准溶液。另精密量取汞标准品储备液适量，用硝酸(10%)稀释成分别为0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 ng·mL-1的溶液。取适量的内标物锗、铟、铋单元素标准溶液，用水配制成1μg·mL-1的混合溶液。

2.2.2仪器工作参数

本方法采用7700x型ICP-MS仪器进行实验，条件与参数见表4。

表4 ICP-MS主要操作参数

2.2.3标准曲线制备115

In作为114Cd的内标，72Ge作为63Cu、75As的内标，209Bi作为202Hg、208Pb的内标，所得各元素标准曲线与回归系数见表5。

表5蛤壳ICP-MS测定5种重金属及有害元素的方法学考察

2.2.4供试品溶液制备

精密称定0.5 g粗粉样品，置于耐压耐高温微波消解管中，缓缓加入硝酸5～10 mL(观察加入过程中硝酸与样品的反应，如果反应剧烈，需停止加入硝酸，放置至反应停止后再加)。将消解管密闭并放至微波消解仪的支架上，按照表6的升温程序进行消解。消解程序结束后冷却至60℃以下，取出消解管至通风橱放冷，后转移至50 mL量瓶中，用少量超纯水洗涤3次，洗液合并于量瓶中，加入金单元素标准溶液(1μg/mL)200μL,用超纯水稀释至刻度，摇匀，即得。同法同时制备空白溶液，空白溶液不加金单元素标准溶液。

表6微波消解仪升温程序

2.2.5方法学考察

(1)精密度试验。

取混合标准品溶液适量，按“2.2.1”项下方法重复进样6次，测定Pb、Cd、Hg、Cu、As这5种元素的量。结果表明，这5种元素的RSD值<4%,见表5,表明仪器的精密度良好。

(2)重复性试验。

取同一份蛤壳样品粉末6份，按“2.2.4”项下方法制备成供试品溶液，按“2.2.1”项下方法测定Pb、Cd、Hg、Cu、As这5种元素的量。结果表明，这5种元素的RSD值<4%,见表5,表明方法的重复性良好。

(3)稳定性试验。

取同一份蛤壳样品供试液，按“2.2.1”项下方法分别于制样后0、5、10、15、20、25、30、35 h进样，测定Pb、Cd、Hg、Cu、As这5种元素的量。结果表明，这5种元素的RSD值<3%,见表5,表明在样品制备后35 h内这5种重金属元素的量稳定。

(4)加样回收率试验。

取同一份蛤壳样品粉末6份，精密称定，分别精密加入与样品中所测定元素含量相当的对照品，按“2.2.4”项下方法制成供试品溶液，按“2.2.1”项下方法进行测定。计算平均加样回收率及其RSD值，所有元素的平均回收率和RSD值分别在90.98%～110.75%、1.15%～3.37%之间，基本符合要求。见表5。

2.2.6样品的测定

按照“2.2.4”项制备蛤壳样品的供试品溶液，按“2.2.1”项下方法进行测定，测定供试品溶液中5种重金属及有害元素的含量。22份蛤壳样品中5种重金属及有害元素的含量见表1。

3、结果与分析

3.1两种基原蛤壳CaCO3含量比较

15份文蛤CaCO3的含量为89.1%～96.9%,平均值为94.03%(n=15);7份青蛤CaCO3的含量为93.9%～97.2%,平均值为96.17%(n=7)。根据《中华人民共和国药典》2020年版对蛤壳药材中CaCO3含量的规定为不少于95.0%,文蛤有6份样品不合格，青蛤有2份样品不合格。以CaCO3的含量为指标，青蛤(平均值96.17%,n=7)>文蛤(平均值94.03%,n=15)。根据SPSS 24.0统计分析软件ANOVA单因素方差分析的LSD多重比较的结果表明，两种蛤壳CaCO3含量比较，差异有统计学意义(P=0.040<0.05),说明两种蛤壳CaCO3含量差异明显。见表7。

表7 22份蛤壳样品碳酸钙和五种重金属元素平均含量

3.2两种基原蛤壳5种重金属元素含量比较

参照2020年版《中华人民共和国药典》四部重金属及有害元素一致性限量指导值[8]:铅元素不得多于5 mg/kg、镉元素不得多于0.3 mg/kg、砷元素不得多于2 mg/kg、汞元素不得多于0.2 mg/kg、铜元素不得多于20 mg/kg, 22份蛤壳样品中上述元素含量均符合规定，说明蛤壳在重金属及有害元素方面的安全性高。

15份文蛤样品，Cd有3份样品未检出，As有2份样品未检出，Hg有14份样品未检出，Cu有1份样品未检出，5种重金属及有害元素的平均含量见表7。

7份青蛤样品，Cd有4份样品未检出，As有2份样品未检出，Hg 7份样品均未检出，5种重金属及有害元素的平均含量见表7。

以Pb含量为指标，文蛤(平均值0.40 mg/kg, n=15)>青蛤(平均值0.18 mg/kg, n=7);以Cd含量为指标，文蛤(平均值0.04 mg/kg, n=15)>青蛤(0.01 mg/kg, n=7);以As含量为指标，文蛤(平均值0.06 mg/kg, n=15)>青蛤(平均值0.03 mg/kg, n=7);以Hg含量为指标，文蛤有1份样品检出，青蛤Hg均未检出，两者整体Hg含量均较低；以Cu含量为指标，青蛤(1.48 mg/kg, n=7)>文蛤(平均值1.00 mg/kg, n=15)。

根据SPSS 24.0统计分析软件ANOVA单因素方差分析，LSD多重比较结果表明，文蛤与青蛤Pb(P =0.004<0.01)与Cd含量(P =0.005<0.01)比较，差异极显著，说明文蛤与青蛤Pb与Cd含量差异明显。两种蛤壳其余重金属及有害元素含量比较，差异无统计学意义(P>0.05),说明两种蛤壳Hg、Cu、As含量差异不明显。见表8。

表8重金属元素ANOVA单因素方差分析

4、结论

本研究基于药效（CaCO3含量）和重金属及有害元素（Pb、Cd、As、Hg、Cu含量），比较分析两种基原蛤壳（青蛤、文蛤）的有效性与安全性，两种基原蛤壳CaCO3含量差异明显，青蛤CaCO3含量高于文蛤。文蛤壳与青蛤壳Pb与Cd含量差异明显，两种蛤壳其余重金属及有害元素含量之间差异不明显。本研究可为蛤壳的质量评价提供参考依据。

参考文献:

[1]国家药典委员会,中华人民共和国药典:一部[M].北京:中国医药科技出版社,2020:328.

[2]李秋琼,林江,黄洁,等,基于数据挖掘的海洋中药治疗咳喘配伍规律研究[J],实用临床医学杂志,2021,25(9):1-38.

[3]杜正彩,侯小涛,黄庆,等,文始化学成分与药理作用研究进展[J].安徽农业科学,2014,42(2):439-441.

[4]龚世禹,刘艺琳,李世明,等,海洋中药的研究进展[J],安徽农业科学,2020.48(8):26-29.

[5]高爽,海洋中药始壳的应用研究进展[C]中国药学会､河北省人民政府,2008年中国药学会学术年会暨第八届中国药师图论文集,北京:中国药学会,2008 1657-1660

[6]铁步荣,陈秀梅,张谦｡海洋动物药始壳､鱼脑石炮制前后确含量的研究[J],中国中药杂志,2003,28(4):381-382.

[7]高爽,都心,不同炮制方法海始壳中Pb､AS､CO3的含量比较[C]中国水产学会,2008年中国水产学会学术年会论文摘要集,昆明:中国水产学会,2009:313

[8]国家药典委员会,中华人民共和国药典:四部[M],北京:中国医药科技出版社,2020:427,520.

文章来源:黄勇,杨晓彬,林颖等.两种基原蛤壳有效成分与重金属元素及有害元素比较[J].亚太传统医药,2023,19(11):56-60.