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新疆藁本重金属形态分布及潜在危害研究



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新疆藁本重金属形态分布及潜在危害研究
潘 兰1,贾新岳1!,刘海涛1,2,石明辉1,贾月梅1,赵安邦1(1.新疆维吾尔自治区中药民族药研究所,乌鲁木齐 830002;
2.中国医学科学院药用植物研究所,北京 100193)
摘要:目的 了解新疆藁本中不同形态的重金属的含量及分布特征,并对重金属的潜在危害进行评估。方法 采用经典的BCR
法对不同形态的重金属进行提取,原子吸收分光光度法对重金属(Cu、Pb、Cd、As和 Hg)进行含量测定。采用单种重金属污染指
数及多种重金属综合污染指数对重金属的潜在危害进行了评估。结果 新疆藁本中Cu、Pb、Cd、As和 Hg的含量分别为
43.895 3,0.103 0,1.016 8,0.067 4和0.198 7μg·g
-1。其中Cu以残渣态为主,酸溶态及可氧化态的含量相当,可还原态所占
的比例最低;Cd以酸溶态所占比例最高,其余各态含量由高到低依次为可氧化态、残渣态和可还原态;Pb以可氧化态含量最高,
其余三态的含量相当;As以可氧化态和可还原态为主,酸溶态含量次之,可氧化态含量最低;Hg以酸溶态含量最高,残渣态次
之,可还原态的含量最低。所测新疆藁本样品中的Pb、Cd、As和 Hg均未检出,Cu为严重污染。结论 不同重金属在新疆藁本
中的分布各异;单种重金属污染指数及多种重金属综合污染指数可用于评价新疆藁本中重金属元素的潜在危害。
关键词:新疆藁本;重金属;形态;潜在危害
doi:10.3969/j.issn.1004-2407.2016.04.005
中图分类号:R284   文献标志码:A   文章编号:1004-2407(2016)04-0345-03
Heavy metal distribition and potential risk assessment in Conioselinum vaginatum
PAN Lan1,JIA Xinyue1*,LIU Haitao1,2,SHI Minghui 1,JIA Yuemei 1,ZHAO Anbang1(1.Xinjiang Institute of Chinese Materia
Medica and Ethnodrug,Urumqi 830002,China;2.Institute of Medicinal Plant Development of the Chinese Academy of Medical Sci-
ences,Beijing 100193,China)
Abstract:Objective To understand the general rules of the content and distribution of heavy metals in Conioselinum vaginatum,
and to evaluate the potential hazard of heavy metals.Methods The samples were prepared by BCR sequential extraction;Cu,Pb,
Cd,As and Hg were analyzed by atomic absorption spectrometry(AAS).Single heavy metal polution index and comprehensive
polution index were used to assess the potential risk of heavy metals in C.vaginatum.Results The total concentrations of Cu,Cd,
Pb,As and Hg in C.vaginatumwere 43.895 3,0.103 0,1.016 8,0.067 4,and 0.198 7μg·g
-1,respectively.Copper in C.vagi-
natummainly existed in residual state,the contents of acid solution state and oxidation state were virtualy identical,and the reduc-
tion state was the smalest proportion.Cadimum was mainly associated with acid solution state.The contents of the rest fractions
from high to low in sequence were oxidation state,residual state,and reduction state.The oxidation state was the main form of
lead,the content of the rest fractions were virtualy identical.Arsenic was priority to oxidation and reduction state,then the acid
solution state,and the content of oxidation state was the lowest.Mercury was bound to acid solution state,then the residual state,
and the content of reduction state was the lowest.Pb,Cd,As and Hg were not found in samples,but Cu was found in high con-
tent.Conclusion The distribution of heavy metals in C.vaginatumwas different.Single heavy metal polution index and compre-
hensive polution index can be used to evaluate the potential risk of heavy metals in C.vaginatum.
Key words:Conioselinum vaginatum;heavy metal;speciation;potential risk
基金项目:新疆维吾尔自治区科研院所公益项目(编号:
KY2015130);新疆维吾尔自治区卫生厅青年科
技人才专项资金项目(编号:2014Y22)
作者简介:潘兰,女,助理研究员
*通信作者:贾新岳,男,副研究员
  新疆藁本为山芎属植物鞘山芎Conioselinum
vaginatum(Spreng.)Thel.的根和根茎。山芎属
(Conioselinum)为伞形科的1个小属,包含4种植
物,主要分布于北半球,我国分布有3种,山芎Coni-
oselinum chinense(L.)Britton Sterns et Poggenburg、
鞘山芎Conioselinum vaginatum(Spreng.)Thel.及
台湾山芎Conioselinum morrisonense Hayata,其中
后2种作为药用植物在我国及部分地区应用[1]。鞘
山芎药材又名新疆藁本,具有祛风、除湿、散寒、止痛
的功效,在全国作为药典品种“藁本”的替代品[2-3]。
该药材主要分布于新疆西部,资源相对丰富,蕴藏量
大,但随着市场对新疆藁本的不断需求,野生资源逐
渐匮乏,目前该药材在新疆的伊犁地区已有大面积的
人工栽培,这为解决藁本资源日益枯竭的问题提供了
一个可靠的途径。然而栽培的新疆藁本临床用药是
否安全,目前尚无具体的数据支撑。研究表明,重金
属对生物体的危害不仅与重金属的含量有关,更与其
在体内的存在形态密切相关[4]。因此,本文以新疆藁
本为研究对象,对其中不同形态的重金属进行含量及
分布研究,并对其重金属的潜在危害进行了评估,为
新疆藁本的临床应用提供参考。
543西北药学杂志 2016年7月 第31卷 第4期
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1 仪器与试药
1.1 仪器 AA-7003原子吸收分光光度计(北京东
西分析仪器有限公司);HH-S2恒温数显水浴锅(金
坛市医疗仪器厂);KQ5200超声波清洗器(昆山超声
仪器厂);TDL-40C型低速台式离心机(上海安亭科
学仪器厂);SH230N重金属消解仪(济南海能仪器股
份有限公司)。
1.2 试药 新疆藁本采集于新疆尼勒克县,经新疆
维吾尔自治区中药民族药研究所贾晓光研究员鉴定
为植物鞘山芎Conioselinum vaginatum (Spreng.)
Thel.的根茎;铅、镉、汞、砷、铜标准溶液(国家钢铁
材料测试中心钢铁研究总院);实验用水为去离子水;
其余试剂均为优级纯。
2 方法
2.1 不同形态的重金属的提取 样品制备采用前期
课题组优化的药材重金属BCR法形态分析的方法,
具体如下。重金属测试参考《中国药典》2010年版附
录[5]。
①酸可提取态:精密称取样品适量,加入20倍
0.11mol·L-1的乙酸,室温下超声提取30min,离
心,收集上清液。将上清液置于石墨炉重金属消解仪
中浓缩后,加浓硝酸回流消解,定容,待测。
②可还原态:在①的残渣中加入20倍0.5mol·L-1
的盐酸羟胺,用2mol·L-1的硝酸定容,室温下超声
提取30min,离心,其余步骤同上。
③可氧化态:在②的残渣中加入5mL体积分数
为30%的过氧化氢与5mL 0.2mol·L-1的硝酸,85℃
保温1h,再加入5mL体积分数为30%的过氧化氢,
加热至85℃保温1h,取出,再加入10倍1mol·L-1
的乙酸铵(pH值为2),超声提取30min,离心,其余
步骤同上。
④残渣态:在③的残渣中加入硝酸消解,定容,测
定。
2.2 重金属的危害评价方法 研究根据单种及多种
重金属综合污染指数[6-7],结合我国药材中重金属的
限量值[8],对新疆藁本中重金属污染的潜在危害进行
评价。多种重金属综合污染指数评价计算公式如下:
Pi=
Ci
Si
P综合 =


i=1
Ci
S总
其中:Pi为单项污染指数,Ci为测得的重金属含
量,Si为重金属标准限量,P综合 为综合污染指数,S总
为重金属总量标准限量;当P≤1时为未受污染;1.5
≥P>1时属轻微污染;2≥P>1.5时属中等程度污
染;P>2时,属严重污染。
3 结果与分析
3.1 重金属形态分布 新疆藁本不同形态重金属含
量结果见表1。由表1可知,新疆藁本中Cu、Pb、Cd、
As和 Hg的含量分别为43.895 3,0.103 0,1.016 8,
0.067 4和0.198 7mg·kg-1。新疆藁本中的Cu以
残渣态为主(35.31%),酸溶态及可氧化态的含量相
当,可还原态所占的比例最低,为22.70%;Cd以酸
溶态所占比例最高,为49.71%,可氧化态和残渣态
所占比例分别为32.62%和17.63%;Pb中的可氧化
态所占比例最高,为66.77%,其余三态的含量相当;
As以可氧化态和可还原态为主,占63.79%,酸溶态
含量次之,占 22.11%,可氧化 态 含 量 较 低,占
14.10%;Hg 以 活 泼 态 的 酸 溶 态 含 量 最 高,占
43.53%,残渣态次之,占24.91%,可氧化态的含量
最低,占10.42%。
表1 新疆藁本不同形态的重金属含量
Tab.1The contents of different forms of heavy metals in Conioselinum vaginatum (n=3,μg·g
-1)
形态 Cu  Cd  Pb  As  Hg 总和
酸溶态 9.896 1  0.051 2  0.104 0  0.014 9  0.086 5  10.152 7
可还原态 8.609 2 - 0.101 2  0.009 5  0.042 0  8.761 9
可氧化态 9.697 2  0.033 6  0.678 9  0.021 9  0.020 7  10.452 3
残渣态 15.392 8  0.018 2  0.132 7  0.021 1  0.049 5  15.614 3
总和 43.595 3  0.103 0  1.016 8  0.067 4  0.198 7
 注:-表示低于仪器的检出限。
3.2 潜在危害评价 新疆藁本重金属潜在危害评价
结果见表2。重金属平均污染指数大小顺序为:Cu>
Hg>Cd>Pb>As。从单项污染系数看,所测的新疆
藁本样品中Cu的含量远远超出了文献[8]规定的限
值,为严重污染;Pb、Cd和As未受到污染;而 Hg处
于污染边缘。从重金属总量分析,所测的新疆藁本样
品中的重金属含量远远超出了文献[8]规定的限值,已
受到严重污染。
643 西北药学杂志 2016年7月 第31卷 第4期
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表2 重金属潜在危害评价
Tab.2The potential risk of heavy metals
元素
限量值
/μg·g
-1
测定值
/μg·g
-1 Pi 危害程度
Cu  20.0  43.595 3  2.18 严重污染
Cd  0.3  0.103 0  0.34 未受污染
Pb  5.0  1.016 8  0.20 未受污染
As  2.0  0.067 4  0.03 未受污染
Hg  0.2  0.198 7  0.99 未受污染
P综合 20.0  44.981 2  2.25 严重污染
4 结论与讨论
本研究所测的新疆藁本样品中的Cu及重金属
总量远远超出了文献[8]规定的限值,为严重污染。
Pb、Cd和As未受到污染;而 Hg处于污染边缘。Cu
元素的含量极高,可能有以下原因:一是其所处环境
中的Cu含量相对较高;二是该种植物对铜元素的选
择吸收很强。
研究采用了单种重金属污染指数及多种重金属
综合污染指数,对新疆藁本中的重金属潜在危害进行
了评价。该方法不但考虑了单种重金属是否受到了
污染,也兼顾了多种重金属是否受到污染,同时该方
法将我国药材中重金属的限量结合起来,所得的评估
结果与单独采用《药用植物及制剂外经贸绿色行业标
准》评定的结果一致。因此,该种方法简便、可行,可
用于新疆藁本中重金属的潜在危害评价。
参考文献:
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中国医药科技出版社,2010:附录48.
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(收稿日期:2015-09-21)
基金项目:陕西省科技统筹创新工程计划项目(编号:2013KTCQ03-14)
作者简介:唐瑜蓉,女,在读硕士研究生
*通信作者:刘海静,女,主任药师,硕士研究生导师
太白蓼中酚酸类成分的UPLC/Q-TOF-MS研究
唐瑜蓉1,罗定强2,刘 越2,刘海静2*(1.陕西中医药大学,咸阳 712046;2.陕西省食品药品检验所,西安 710065)
摘要:目的 建立太白蓼(Polygonum taipaishanense Kung)酚酸类化学成分的超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱(UP-
LC-Q-TOF-MS)的分析方法。方法 采用 UPLC-Q-TOF-MS法分析,Agilent Eclipse Plus C18色谱柱(150mm×2.1mm,
3.5μm);流动相为1mL·L
-1冰醋酸(A)-乙腈(B)梯度洗脱;进样量为2μL;流速为0.3mL·min
-1;柱温为30℃。飞行时间质
谱采用负离子模式,扫描范围为100~1 100;Fragmentor 130V;Drying Gas 10L· min-1;Nebuilzer 45psi;Gas Temp 350℃;
Skimmer 45V。结果 鉴定了太白蓼中13个成分,其中4个成分通过对照品比对确认。结论 建立了UPLC/Q-TOF-MS方法
对太白蓼中化学成分进行了鉴定,为太白蓼的质量控制及标准建立奠定了基础。
关键词:酚酸类成分;太白蓼;超高效液相色谱-飞行时间质谱
doi:10.3969/j.issn.1004-2407.2016.04.006
中图分类号:R284   文献标志码:A   文章编号:1004-2407(2016)04-0347-04
Study on phenolic compounds in Polygonum taipaishanense Kung by UPLC-Q-TOF-MS
TANG Yurong1,LUO Dingqiang2,LIU Yue2,LIU Haijing2* (1.Shaanxi University of Traditional Chinese Medicine,Xianyang
712046,China;2.Shaanxi Institute for Food and Drug Control,Xi′an 710061,China)
Abstract:Objective To establish a method for the analysis of phenolic compounds in Polygonum taipaishanense Kung by UPLC-Q-
TOF-MS.Methods The method was performed on an Agilent Eclipse Plus C18column(150mm×2.1mm,3.5μm),and the mo-
bile phase consisted of 1mL·L-1 acetic acid aqueous solution and acetonitrile with gradient elution program.The injection volume
was 2μL at a flow rate of 0.3mL·min
-1.The column tempetature was 30℃.Compound identification was performed by UPLC-
Q-TOF-MS in a negative ionization mode.The identitication conditions were as folows:sheath gas flow was 10L·min-1;Gas
temp erature was 350℃;Fragmentor was 130V;Nebuilzer was 45psi;Skimmer was 45V;Scan range was 100-1 100;Acquisi-
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