全 文 :第38卷 第8期 西 南 师 范 大 学 学 报 (自然科学版) 2013年8月
Vol.38 No.8 Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition) Aug.2013
文章编号:1000-5471(2013)08-0100-04
重庆道地黄连、青蒿的重金属含量研究①
谢光武1,2, 范 媛1,2, 黎晓敏1
1.西南大学 动物科技学院,重庆400715;2.重庆市万州区动物卫生监督所,重庆404120
摘要:目的:通过对重庆道地产黄连、青蒿的重金属含量进行分析与评价,为这两味药材的质量研究提供参考.方
法:对所采集的重庆道地黄连、青蒿的铅、镉(原子吸收法)以及砷(原子荧光法)进行测定、分析.结果:黄连样品
铅、镉、砷平均含量分别为0.208 1,0.072 1和0.951 6mg/kg.青蒿样品铅、镉、砷平均含量分别为0.500 0,
0.068 7和1.198 0mg/kg.结论:所测定黄连、青蒿药材的重金属含量符合国家《绿色药用植物及制剂》相应标准.
关 键 词:重庆;黄连;青蒿;重金属
中图分类号:R931.6 文献标志码:A
中药作为天然药物,因毒副作用小、疗效好、使用安全越来越被国际社会所接受[1].重庆因得天独厚
的地理、气候条件,自古以来孕育着各类品质优良的道地中药材,其中最具代表性的当属石柱的黄连、酉
阳的青蒿[2].但由于药材在栽培、加工、贮存以及炮制加工等过程中受到不同程度有毒重金属的污染,从
而影响其安全性,严重制约着中药质量的提高[3-4].本研究通过对重庆产黄连、青蒿中的重金属铅、镉、砷
残留的测定与分析,旨在为两味药材的质量评价提供参考,促进药材的发展.
1 仪器与材料
1.1 药 材
样品从重庆石柱(黄连,Coptis chinensis Franch)、酉阳(青蒿,Artemisia annua L.)中药GAP种植基
地采集.
1.2 试 剂
铅、镉、砷标准品(国家标准物质研究中心),硝酸(重庆川东化工,GR),高氯酸(广东省化学试剂工程
技术研究中心,AR),水为去离子水.
1.3 主要仪器
德国耶拿AAS VARI06原子吸收分光光度计;AFS-3100双道原子荧光分光光度计;马弗炉(英格兰
CARBOLTTE ELF 11/6B),电子天平(上海 METTLER公司 AE240).
2 方 法
2.1 样品溶液的制备
2.1.1 铅、镉样品溶液的制备
取重庆产黄连(青蒿)粉末各1g,精密称定,置凯氏烧瓶中,加硝酸-高氯酸(4∶1)混合溶液8mL,混
① 收稿日期:2012-11-14
基金项目:重庆市科委攻关项目(2011GGC009).
作者简介:谢光武(1985-),男,重庆人,硕士,主要从事动物疾病病理与防疫方面的研究.
通信作者:黎晓敏,西南大学动物科技学院.
DOI:10.13718/j.cnki.xsxb.2013.08.013
匀,瓶口加一小漏斗,浸泡过夜.置电热板上加热消解,消解液呈无色透明或略带黄色,放冷,转入50mL
量瓶中,用2%硝酸溶液洗涤容器,洗液合并于量瓶中,并稀释至刻度,摇匀,待测.同法同时制备空白
溶液.
2.1.2 砷样品溶液的制备
取重庆产黄连(青蒿)粉末各1g,精密称定,置凯氏烧瓶中,加硝酸-高氯酸(4∶1)混合溶液8mL,
混匀,瓶口加一小漏斗,浸泡过夜.置电热板上加热消解,消解液呈无色透明或略带黄色,放冷,转入
50mL量瓶中,用2%硝酸溶液洗涤容器,洗液合并于量瓶中,并稀释至刻度,摇匀,待测.同法同时制备
空白溶液.
2.2 测 定
2.2.1 测定条件
铅测定条件:波长283.3nm,灯电流:4.0mA,光谱通带0.8nm,乙炔流速:80L/h,燃烧高度:
6mm,负高压(PMT):265.0V,读数时间:3.0s,延迟时间:5.0s.
镉测定条件:波长228.8nm,灯电流:3.0mA,光谱通带1.2nm,乙炔流速:75L/h,燃烧高度:
6mm,负高压(PMT):246.0V,读数时间:3.0s,延迟时间:5.0s.
砷测定条件:光电倍增管负高压:250V,载气流量:500mL/min,原子化器高度:8mm,砷空心阴极
灯电流:50mA,载气流量:300mL/min屏蔽气流量:800mL/min,读数时间:7s,延迟时间:1s.
2.2.2 测定步骤
配制与样品含量范围匹配的标准溶液,测定每一铅、镉、砷标准溶液中的吸收值,并求得吸收值(y)与
质量浓度(x)关系的回归方程,建立相应标准曲线,在对应测定条件下,对各样品重金属含量进行测定,并
建立空白对照,由标准曲线计算其重金属含量.由表1可见,本研究所采用测定方法线性关系良好.精密
度实验,取铅、镉、砷标准品溶液分别连续进样5次,记录吸光度值.计算得铅的 RSD=1.04%,镉的
RSD=1.41%,砷的RSD=2.0%,仪器精密度控制在3%以内,符合实验要求.
回收率实验,取已知含量的药材样品溶液,加入分别加入铅、镉、砷标准溶液配成混合溶液,测定加样
回收率并计算 RSD值.铅的平均加样回收率为99.84%,RSD值为0.46%;镉的平均加样回收率为
98.72%,RSD值为0.21%;砷的平均加样回收率为98.39%,RSD值为0.47%.所测定的3种重金属回
收率均满足定量分析要求.
表1 重金属回归方程
重金属 回归方程 r
Pb y=0.013 2 x-0.000 4 0.999 1
Cd y=0.178 7 x+0.002 2 0.999 6
As y=48.184 1 x+32.579 0 0.999 5
3 结 果
重庆产黄连重金属含量见表2,铅、镉、砷平均含量分别为0.208 1mg/kg(含量范围为0.105 1~
0.284 7mg/kg)、0.072 1mg/kg(含量范围为0.067 9~0.078 7mg/kg)、0.951 6mg/kg(含量范围为
0.751 2~1.103 7mg/kg).
重庆产青蒿重金属含量见表3,铅、镉、砷平均含量分别为0.500 0mg/kg(含量范围为0.407 2~
0.645 1mg/kg)、0.068 7mg/kg(含量范围为0.060 7~0.075 4mg/kg)、1.198mg/kg(含量范围为
0.719 8~1.688 5mg/kg).
4 讨 论
铅作为一种常见的有色金属,在自然界中分布广泛.经研究表明,铅可与人体内一系列蛋白质、酶和
氨基酸内的官能团结合,干扰机体正常的生理生化活动,造成神经系统、血液系统、消化系统、生殖系统的
损害[5-6].本研究所测定的样品中,铅元素的含量均低于国家对绿色药用植物及制剂中铅的最高限度:铅
101第8期 谢光武,等:重庆道地黄连、青蒿的重金属含量研究
(Pb)≤5.0mg/kg.但不同生长环境下黄连中铅的含量存在差异,方清茂等采用原子吸收法测得四川黄连
3个GAP基地药材中铅的平均含量为28.59mg/kg[7].王燕泽等采用微波消解/电感耦合等离子体质谱测
得黄连中铅的含量为2.35mg/kg[8].在黄连的培育过程中对其生长环境的选择和监控,将有助于控制黄连
药材中重金属铅的含量.
表2 黄连样品铅、镉、砷含量
样品编号 铅含量/(mg·kg-1) 镉含量/(mg·kg-1) 砷含量/(mg·kg-1)
S1 0.231 8 0.067 9 0.846 1
S2 0.209 0 0.071 9 0.751 2
S3 0.215 4 0.074 5 0.943 6
S4 0.192 7 0.069 6 0.902 2
S5 0.105 1 0.070 2 1.034 1
S6 0.221 5 0.076 8 0.854 7
S7 0.250 1 0.076 4 1.103 7
S8 0.231 1 0.078 7 0.875 3
S9 0.201 7 0.068 7 0.932 8
S10 0.186 4 0.069 2 1.087 7
S11 0.193 7 0.073 3 1.037 5
S12 0.235 8 0.075 1 1.068 4
S13 0.257 5 0.072 9 1.082 2
S14 0.249 1 0.068 8 0.792 1
S15 0.252 2 0.070 4 0.863 3
S16 0.284 7 0.068 4 1.051 8
表3 青蒿样品铅、镉、砷含量
样品编号 铅含量/(mg·kg-1) 镉含量/(mg·kg-1) 砷含量/(mg·kg-1)
S1 0.531 7 0.069 9 0.751 6
S2 0.420 3 0.061 7 1.430 5
S3 0.464 6 0.063 6 1.688 5
S4 0.645 1 0.070 9 0.719 8
S5 0.577 0 0.060 7 1.580 3
S6 0.594 1 0.075 4 1.469 2
S7 0.439 4 0.069 9 0.865 4
S8 0.414 4 0.068 9 0.932 8
S9 0.407 2 0.074 4 1.052 1
S10 0.436 8 0.071 5 1.687 3
S11 0.552 5 0.069 8 0.946 1
S12 0.481 8 0.068 5 1.257 1
镉是人体非必需且有毒元素.镉元素进入人体后可损害血管,导致组织缺血,引起多系统损伤[9];影
响铜、钴、锌等微量元素的代谢,阻碍肠道吸收铁,并能抑制血红蛋白的合成,还能抑制肺泡巨噬细胞的氧
化磷酰化的代谢过程,从而引起肺、肾、肝损害[10].本实验采用原子吸收法对重庆产黄连、青蒿中镉的含
量进行了测定,结果显示,实验所采集的样品中,镉元素的含量均低于国家对绿色药用植物及制剂中镉的
最高限度:镉(Cd)≤0.3mg/kg.中药中镉元素的含量普遍偏高,其中原因主要是由于土壤中镉的含量较
高,黄连的根茎通过对镉元素的富集,造成了药材中镉元素含量的偏高,方清茂等采用原子吸收法测得四
川黄连3个GAP基地药材中镉的平均含量为0.55mg/kg.王燕泽等采用微波消解/电感耦合等离子体质
谱测得黄连中镉的含量为0.8mg/kg.所以在黄连、青蒿的种植过程中对土壤中镉含量的监控就显得尤为
重要.
砷是人体所需的一种微量元素,但人体对砷需要量为6.25~12.5μg,过多的摄入砷元素或者砷元素
在体内大量蓄积将会引发多器官的组织学和功能上的异常改变,长期暴露可引发皮肤、肺脏等的肿瘤[11].
方清茂等采用原子吸收法测得四川黄连3个GAP基地药材中砷的平均含量为7.86mg/kg.对药材的处理
201 西南师范大学学报(自然科学版) http://xbbjb.swu.cn 第38卷
方法以及砷测定条件的不同所得到的黄连中砷含量存在差异,例如原子吸收法和微波消解/电感耦合等离
子体质谱法所得到的黄连中砷含量就存在差异.本研究结果显示,样品中砷元素的含量均低于国家对绿色
药用植物及制剂中砷的最高限度:砷(As)≤2mg/kg.重庆产黄连、青蒿中低残留的砷含量,保证了药材使
用的安全性.
参考文献:
[1] 迟玉广,李中阳,黄爱华,等.五种中药中微量元素及重金属元素的含量分析 [J].广东微量元素科学,2010,17(8):
36-39.
[2] 陈俊意,张 露,王志虹,等.三峡库区青蒿种植基地主要成分的分析 [J].西南师范大学学报:自然科学版,2011,
36(1):109-112.
[3] 张春盛,吴舜芳,林炳国,等.西洋参等8种中药重金属检测 [J].中国药业,2009,18(17):20-22.
[4] 刘 岭,贺浪冲,梁晓聪,等.5种药食同源中药中重金属元素铅与镉的测定 [J].陕西中医,2010,31(7):897-899.
[5] 熊贤红,陈小荣,陈 华,等.太子参等3种中药材中铜、铅、砷、汞、镉含量的分析研究 [J].中国医药导报,2010,
7(10):78-80.
[6] 马 静,魏益民,郭波莉,等.铅对人体和动物毒性作用 [J].中国公共卫生,2009,25(3):369-370.
[7] 方清茂,张 浩,李 坤,等.川黄连的土壤与药材中部分微量元素的含量 [J].华西医学杂志,2002,17(4):282-283.
[8] 王燕泽,王英峰,施燕之,等.微波消解/电感耦合等离子体质谱测定黄连中的微量元素 [J].光谱仪器与分析,2008,
4:38-40.
[9] 操武能,黎晓敏,马金花,等.重庆道地金银花中的重金属含量研究 [J].西南师范大学学报:自然科学版,2011,
36(1):129-132.
[10]游 勇,龚 荣.重金属对食品的污染及其危害 [J].环境,2007(2):102-103.
[11]黄秋婵,韦友欢,吴 颖,等.砷污染对人体健康的危害效应研究 [J].微量元素与健康研究,2009,26(4):65-66.
On Content Determination of Heavy Metals
in Coptis Chinensis Franch and Artemisia Annual of Chongqing
XIE Guang-wu1,2, FAN Yuan1,2, LI Xiao-min1
1.Colege of Animal Science and Technology,Southwest University,Chongqing 400715,China;
2.Animal Health Supervision Institute,Wanzhou 404000,China
Abstract:This investigation has been conducted to analyze the concentrations of heavy metal in Coptis
chinensis Franch and Artemisia annual of ChongQing,and to provide reference for the research on the
quality.Graphite Furnace ASS has been established to determine the contents of Pb,Cd in Coptis and Ar-
temisia annual,and atomic fluorescence spectrometry established to determine the contents of As in Coptis
and Artemisia annual.The results show that the average content of Pb,Cd,As in Coptis chinensis Franch
are 0.208 1mg/kg,0.072 1mg/kg,0.951 6mg/kg.The average content of Pb,Cd,As in Artemisia an-
nual is 0.500 0mg/kg,0.068 7mg/kg,1.198 0mg/kg.It is concluded that the results are in accordance with
requirements of Green Standards of Medicinal Plants and Preparations for Foreign Trade and Economy.
Key words:Chongqing;Coptis;Artemisia annual;heavy metals
责任编辑 汤振金
301第8期 谢光武,等:重庆道地黄连、青蒿的重金属含量研究