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黔产羊耳菊药材中的重金属残留分析



全 文 :·基础研究·
黔产羊耳菊药材中的重金属残留分析*

熊荻菲菲1**,熊 珂1,伍 萍1,巩仔鹏1,2,陈思颖1,2,兰燕宇2,3,王爱民2,3***
(1.贵州医科大学 贵州省药物制剂重点实验室,贵州 贵阳 550004;2.贵州医科大学 药学院,贵州 贵阳 550004;3.贵州医科大学 民族
药与中药开发应用教育部工程研究中心,贵州 贵阳 550004)
[摘 要]目的:测定 10 批黔产羊耳菊药材中的重金属汞、砷、铅、镉及铜的含量,评价黔产羊耳菊药材的质量
及安全性。方法:10 批不同产地(黔产)羊耳菊药材,采用石墨炉原子吸收光谱法测定药材中铅、镉、铜的含量,
原子荧光光度法测定药材中砷、汞的含量,以《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》对 10 批药材中重金属含量
进行评价。结果:被测定的 10 批黔产羊耳菊药材中铅、铜、砷的含量均未超出限定标准,有 1 批罗甸药材中汞的
含量超出限定标准;除 1 批惠水药材及 1 批罗甸药材外,其余药材中镉的含量均超出限定标准。结论:贵州省内
不同产地的羊耳菊药材中重金属的含量存在较大差异,镉含量超标较为严重。
[关键词]羊耳菊;中药材;重金属;质量控制;原子吸收光谱法;限定标准;贵州
[中图分类号]R284;RZ273 [文献标识码]A [文章编号]1000-2707(2016)09-1021-04
DOI:10. 19367 / j. cnki. 1000-2707. 2016. 09. 007
Analysis of Residual Heavy Metals in Inula cappa
Produced in Guizhou Province
XIONG Difeifei1,XIONG Ke1,WU Ping1,GONG Zipeng1,2,CHEN Siying1,2,LAN Yanyu2,3,WANG Aimin2,3
(1. Guizhou Provincial Key Laboratory of Pharmaceutics,Guizhou Medcial University,Guiyang 550004,Guizhou,China;
2. College of Pharmacy,Guizhou Medcial University,Guiyang 550004,Guizhou,China;3. Engineering Research
Center for the Development and Application of Ethnic Medicine and TCM,Ministry of Education,
Guizhou Medcial University,Guiyang 550004,Guizhou,China)
[Abstract]Objective:To determine the amount of heavy metals in 10 different batches of Inula cap-
pa produced in Guizhou Province and evaluate quality and clinical safety. Methods:The contents of
heavy metals of Pb,Cd and Cu were determined by using graphite furnace atomic absorption spectrom-
etry,and As and Hg by atomic fluorescence spectrometry. According to Green Trade Standards of Im-
porting Exporting Medicinal plants Preparations,the experimental data of 10 batches of Inula cappa
were evaluated. Result:The contents of Pb,Cu and As in herbs did not exceed the limited standard.
Hg content exceeded the limited standard in one batch produced in Luodian area. The Cd content in all
of batches exceeded the limited standard except for one batch from Huishui and one batch from Luodi-
an. Conclusion:The results shows there is a significant difference of the heavy metals contents in In-
ula cappa produced among different producing areas in Guizhou Province. And the situation of Cd con-
tent exceeding the permitted standard is serious.
[Key words] Inula cappa;chinese medicinal materials;heavy metals;quality control;atomic ab-
sorption spectrometry;limited standard;Guizhou province
1201
第 41 卷 第 9 期
2016 年 9 月
贵 州 医 科 大 学 学 报
JOURNAL OF GUIZHOU MEDICAL UNIVERSITY
Vol. 41 No. 9
2016. 9
* *[基金项目]国家自然科学基金项目(81360664);贵州省科学技术基金项目[黔科合 LH字(2015)7362];贵州省中医药管理局项目(QZZY -2015 - 078)
**贵州医科大学 2013 级硕士研究生
***通信作者 E-mail:gywam100@ 163. com
网络出版时间:2016 - 09 - 13 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /52. 5012. R. 20160913. 2240. 034. html
羊耳菊又名白牛胆,为菊科旋覆花属植物的新
鲜或干燥全草,属南方民间草药,性辛、微苦,具有
解毒消肿,疏风散热、祛痰定喘的功效[1 - 2]。以羊
耳菊为主药研制的中药新药有“菊黄上清含片”及
“莲菊感冒胶囊”等[3 - 4],羊耳菊是这些制剂的主
要成分之一,其产地及质量关系到这些中药制剂的
疗效及安全性。中药材在生长过程中易受到土壤
环境的影响,土壤中的重金属元素铅、镉及铜等可
从中草药的根部吸收,当残留过量会产生毒性,影
响用药的安全性[5 - 6]。检测中药材中重金属的含
量对用药安全具有重要的意义。为综合评价黔产
羊耳菊药材的质量及安全性,本研究收集了 10 批
贵州省不同产地的羊耳菊药材,分别测定药材中
铅、镉、铜、砷及汞的含量,评价黔产羊耳菊药材的
质量及安全性,为进一步提高黔产羊耳菊为原料的
相关制剂的质量和安全性提供参考。
1 材料与方法
1. 1 样品、仪器及试剂
实验所用羊耳菊药材采自贵州省内的不同产
地,由贵州省食品药品检验所李杨主管中药师鉴定
为羊耳菊 Inula cappa(Buch. - Ham. ex D. Don)干
燥全草,产地及编号见表 1。仪器及试剂为 AAna-
lyst 800 原子吸收光谱仪(美国 PerkinElmer公司),
AFS - 8220 原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公
司) ,Agilent 7890A气相色谱仪,EH 20A plus 电子
温控加热板(北京莱伯泰科仪器股份有限公司),
聚四氟乙烯高压消解罐(南京瑞尼克科技开发有
表 1 10 批黔产羊耳菊药材的编号及产地
Tab. 1 Number and place of origin of the
10 batches of Inula cappa
样品编号 产地
1 惠水
2 惠水
3 罗甸
4 罗甸
5 长田
6 长田
7 高坡
8 断杉
9 边阳
10 长顺
限公司),BUHCI R -200 旋转蒸发仪(瑞士 BUCHI
公司)。铅标准溶液(1 μg /L,GSB04 - 1742 -
2004)、镉标准溶液(1 μg /L,GSB04 - 1721 -
2004)、汞标准溶液(1 μg /L,GSB04 - 1729 -
2004)、砷标准溶液(1 μg /L,GSB04 - 1714 -
2004)、铜标准溶液(1 μg /L,GSB04 - 1725 -
2004),均购自国家有色金属及电子材料分析中
心;硝酸、盐酸为优级纯,其余试剂为分析纯。
1. 2 对照品溶液的制备
汞、砷标准溶液:分别吸取汞、砷标准溶液
0. 5 mL用水定容至 100 mL,得到汞、砷储备液;分
别吸取汞、砷储备液 1. 0 mL及 5. 0 mL分别用水定
容至 100 mL和 50 mL,得到汞、砷使用液。分别吸
取汞使用液 0、0. 1、0. 2、0. 4、0. 8 及 1. 0 mL,各加
入浓盐酸 2. 5 mL摇匀,用水定容至 50 mL,得 0. 0、
0. 1、0. 2、0. 4、0. 8 及 1. 0 μg /L 汞标准系列溶液;
分别吸取砷使用液 0、0. 1、0. 2、0. 5、1. 0 及2. 0 mL,
各加入浓盐酸 2. 5 mL和 10%硫脲溶液 5 mL中摇
匀,用水定容至 50 mL 得 0. 0、1. 0、2. 0、5. 0、10. 0
及 20. 0 μg /L砷标准系列溶液。铅、镉及铜标准溶
液的制备:分别吸取铅、镉、铜标准溶液 1. 0、0. 5 及
1. 0 mL用水定容至 100 mL,分别得到铅、镉及铜储
备液,分别吸取铅、镉储备液各 0. 5 mL,分别加入
浓盐酸 0. 5 mL,用水定容至 100 mL,得到 50 μg /L
铅和 25 μg /L 镉使用液;分别吸取铜储备液 0. 0、
0. 5、1. 0、2. 0、3. 0 及 4. 0 mL,分别加入浓盐酸
0. 5 mL,用水定容至 50 mL,得 0. 0、0. 1、0. 2、0. 4、
0. 6 及 0. 8 μg /L铜标准系列溶液。
1. 3 供试品溶液的制备
羊耳菊药材干燥粉碎后过 40 目筛,称取 0. 5 g
置于高压消解罐内罐中,加硝酸 7 mL,将内罐放入
不锈钢套拧紧密封放入电热鼓风干燥箱 180 ℃、
3 h,取出冷却至室温后,将内罐取出置于控温电热
板上 150 ℃加热至消解液约挥至 1 mL,冷却后用
水少量多次转移至 25 mL 容量瓶中,汞、铅、镉、铜
供试品溶液中加浓盐酸 2. 5 mL,用水定容至 25 mL
即得;砷供试品溶液中加浓盐酸 2. 5 mL 与 10%硫
脲 5 mL,用水定容至 25 mL 即得。测定参数:汞、
砷仪器工作参数的设定见表 2,铅、镉、铜仪器工作
参数的设定见表 3。
1. 4 方法学考察
1. 4. 1 线性关系考察 取“1. 2”项下制备的重金
属标准系列溶液,分别按表 2 及表 3 参数检测,以
吸收度或荧光值(A)为纵坐标,以标准溶液浓度
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贵 州 医 科 大 学 学 报 41 卷
(C)为横坐标,绘制标准曲线并进行线性回归,得
回归方程及相关系数(r)见表 4,表明线性关系良
好。
1. 4. 2 精密度试验 取同一批羊耳菊药材,按
“1. 3”项下方法制备供试品,按表 2 及表 3 参数检
测,连续测定荧光值及吸光度 6 次,汞、砷、铅、镉及
铜含量 RSD值范围为 0. 85% ~ 3. 78%,表明仪器
精密度良好。
表 2 原子荧光光度法工作参数表
Tab. 2 Atomic fluorescence spectrometry
working parameter table
元素
波长
(nm)
灯电流
(mA)
狭缝
(nm)
还原剂
汞 253. 7 12 0. 7 0. 8%NaBH4 溶液
砷 193. 7 12 0. 7 0. 8%NaBH4 溶液
表 3 原子吸收光谱法仪器工作参数
Tab. 3 Working parameters of instrument for atomic absorption spectrometry
元素 波长(nm) 灯电流(mA) 狭缝(nm)
干燥温度 /持续时间
(℃ /s)
灰化温度 /持续时间
(℃ /s)
原子化温度 /持续时间
(℃ /s)
铅 283. 3 20 0. 7 110 /25 800 /25 1 700 /5
镉 228. 8 25 0. 7 110 /30 950 /20 1 600 /5
铜 324. 8 15 0. 7 110 /20 1 200 /20 1 900 /5
表 4 各元素标准曲线回归方程及相关系数
Tab. 4 The regression equation and correlation
coefficient of the standard curve of each element
元素 回归方程 r
As A = 104. 698 9C + 39. 545 3 0. 999 5
Hg A = 753. 810 7* C + 17. 590 3 0. 999 1
Pb A = 0. 003 7C - 0. 000 3 0. 999 9
Cd A = 0. 004 5C + 0. 001 8 0. 999 2
Cu A = 0. 002 4C + 0. 005 9 0. 999 5
1. 4. 3 重复性试验 取同一批羊耳菊药材 6 份,
按“1. 3”项下方法制备供试品,按表 2 及表 3 参数
检测,分别测定各样品的荧光值及吸光度值,汞、
砷、铅、镉及铜的 RSD 值分别为 3. 17%、2. 19%、
2. 85%、5. 49%及 4. 13%,表明该方法的重复性良
好。
1. 4. 4 回收率试验 取羊耳菊药材 9 份,分成高、
中、低 3 组,每组分别精密加入一定量的汞、砷、铅、
镉及铜标准溶液,每份样品按“1. 3”项下方法制备
供试品,按表 2 及表 3 参数检测,计算回收率。汞、
砷、铅、镉及铜的回收率分别为 99. 5% ~ 101. 4%、
97. 4% ~ 103. 5%、98. 4% ~ 100. 3%、98. 7% ~
105. 8%及 99. 1% ~ 101. 9%,汞、砷、铅、镉及铜的
RSD值分别为 1. 38% ~ 1. 47%、0. 45% ~ 2. 23%、
1. 43% ~ 3. 64%、2. 12% ~ 5. 67% 及 1. 21% ~
6. 87%,表明该方法准确度良好。
2 结果
依据《药用植物及制剂进出口行业绿色标准》
(WM/T 2 - 2004)[7]中各元素的限量指标:汞≤
0. 2 ng /g、砷≤ 2 ng /g、铅≤ 5 ng /g、镉≤ 0. 3 ng /
g、铜≤ 20 ng /g,本次检测的贵州省 10 批羊耳菊药
材中铅、铜、砷的含量均未超出限定标准,只有 1 批
罗甸药材中汞的含量超出限定标准;除 1 批惠水药
材及 1 批罗甸药材外,其余药材中镉的含量均超
出限定标准。见表 5。
表 5 贵州省不同产地羊耳菊药材中
重金属含量测定结果
Tab. 5 Determination of heavy metal content in
Inula cappa from different producing area in Guizhou
样品编号 产地
重金属(ng /g)
汞 砷 铅 镉 铜
1 惠水 0. 010 0. 211 2. 120 6 0. 296 80 10. 46
2 惠水 0. 063 0. 357 1. 675 4 0. 820 13(1)12. 49
3 罗甸 0. 005 0. 116 1. 517 9 0. 190 71 10. 12
4 罗甸 0. 266(1) 0. 509 4. 245 7 0. 864 73(1)11. 52
5 长田 0. 077 0. 239 3. 323 1 0. 961 66(1)13. 73
6 长田 0. 063 0. 238 2. 139 0 0. 521 41(1)17. 36
7 高坡 0. 098 0. 759 2. 222 5 2. 077 60(1)14. 89
8 断杉 0. 005 0. 100 2. 690 1 1. 311 30(1) 9. 68
9 边阳 0. 051 0. 236 2. 345 3 0. 340 55(1)13. 62
10 长顺 0. 198 0. 214 3. 687 8 0. 458 93(1)15. 37
注:(1)为超出限定标准
3 讨论
中药材中重金属超标不仅成为中药材质量的
安全隐患,还关系到中药饮片及中成药的用药安
全,也制约了中药材及其制剂的出口。发达国家对
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9 期 熊荻菲菲等 黔产羊耳菊药材中的重金属残留分析
重金属超标而形成的“贸易壁垒”已成为我国中药
出口创汇的一大障碍,同时也导致众多国家对中医
药的疗效和安全性产生质疑。中药材作为中药饮
片和中成药的原料,是中药重金属残留的直接来
源,对其进行监测,并加以控制,是解决中药重金属
残留问题的关键环节之一[8]。目前为止只有云
南、四川、贵州 3 个省区对羊耳菊制定过质量标
准[10],并且收录在《中国药典》中,但也仅有 1977
版进行了收录,并且现有标准对羊耳菊药材的质量
控制方法都较为简单,且都没有重金属的检测及限
量标准。因此,本研究通过对贵州不同产地的 10
批羊耳菊药材的 5 种重金属进行测定,以期为羊耳
菊药材的质量评价、临床用药安全以及制定该药材
中重金属限量标准提供参考依据。
通过对贵州省不同产地的 10 批地羊耳菊药材
中重金属含量检测结果可看出,不同产地的羊耳菊
药材中重金属的含量存在着显著的差异,重金属
汞、镉有超标现象,其中镉的超标尤为严重,被测定
样品中镉的残留量最大的超过限定标准约 6 倍。
有研究报道叶国华等[10]硏究了贵州省 11 个中药
材基地的 21 种中药材,分析检测了其中所含汞、
砷、铅、镉、铜等 5 种重金属元素,结果中镉含量高
达 63. 2%,超标率也最为严重。自然界大环境如
空气、土壤、水质等是中药材重金属污染的途径之
一,在相同的 pH条件下,镉在土壤中比铅、铜的溶
解度大。土壤对镉有很强的吸附力,特别是黏土和
有机质多的土壤吸附镉的能力较强,容易造成镉的
富积[11]。同时,羊耳菊药材可能对镉有较强的富
集能力,这些原因可能是导致贵州不同产地羊耳菊
药材中镉的残留量差异较大或超标的原因。羊耳
菊药材在抗菌、抗炎等方面有很好的开发应用前
景,但目前所用的羊耳菊药材基本都为野生品种,
而从本研究所测定的结果中可以看出,自然界大环
境对该药材中重金属含量有较大的影响,且野生品
种在生长过程中易受到环境影响而富集有害元素。
因此,为了更好的保证该药材质量建议进行人工种
植,并对药材相关产地的土壤、空气、水分等环境影
响因素进一步分析,为羊耳菊药材人工种植提供较
好的种植方案。同时建立相应的 GAP 种植基地,
以期控制土壤及水质等因素所带来的重金属污染,
从源头上避免重金属污染源的引入,从而保障羊耳
菊药材临床用药的安全性。
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(2016-05-28 收稿,2016-08-25 修回)
中文编辑:吴昌学;英文编辑:刘 华
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