平邑不同區(qū)域金銀花各部位及土壤中5種重金屬元素含量測定

倪 榮，張 麗，郭紹芬，葛朝暉，張海娟*

(1.山東省魯南中藥材資源開發(fā)工程技術(shù)研究中心，山東臨沂 276000；2.臨沂出入境檢驗(yàn)檢疫局，山東臨沂 276003)

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平邑不同區(qū)域金銀花各部位及土壤中5種重金屬元素含量測定

倪 榮1，張 麗2，郭紹芬1，葛朝暉1，張海娟1*

(1.山東省魯南中藥材資源開發(fā)工程技術(shù)研究中心，山東臨沂 276000；2.臨沂出入境檢驗(yàn)檢疫局，山東臨沂 276003)

摘要[目的]了解山東平邑縣不同區(qū)域道地藥材金銀花及其不同組織和生長土壤中5種重金屬元素含量狀況。[方法]以山東省平邑縣不同生長區(qū)域的金銀花及其生長土壤為樣品，先采用微波消解法處理樣品，再利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定砷、銅、汞、鎘、鉛5種金屬元素含量。[結(jié)果]藥典規(guī)定的5種重金屬砷、銅、汞、鎘、鉛元素在金銀花藥材中的含量均未超出我國對中藥材中重金屬殘留量規(guī)定的檢測限；對土壤、藥材根、莖、葉、花中5種金屬元素的含量分析顯示，土壤中的金屬元素未影響該地區(qū)生產(chǎn)的藥材質(zhì)量。[結(jié)論]研究可為金銀花的質(zhì)量評價提供一定參考。

關(guān)鍵詞金銀花；電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；重金屬元素；含量測定

金銀花屬于傳統(tǒng)道地中藥材，具有獨(dú)特的清熱解毒、涼風(fēng)散熱之功效，主要用于防治細(xì)菌性、病毒性感染，風(fēng)熱感冒等疾病，被譽(yù)為“植物抗生素”[1]。山東省平邑縣被譽(yù)為我國“金銀花之鄉(xiāng)”，平邑金銀花已獲得“國家地理標(biāo)志證明商標(biāo)”[2]。目前，該市正在大力發(fā)展金銀花GAP種植，但迄今鮮見針對該區(qū)域土壤重金屬含量狀況的報道，尤其在金銀花GAP基地土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量評價方面缺乏針對性研究。鑒于此，筆者選擇魯南地區(qū)金銀花種植基地土壤和金銀花不同組織部位為研究對象，分析金銀花種植區(qū)土壤及金銀花中砷、銅、汞、鎘和鉛共5種金屬元素含量，從而分析區(qū)域農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境中金屬元素對于食物攝入的健康風(fēng)險，以期為該地區(qū)安全、合理地發(fā)展中草藥生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1樣品。金銀花根、莖、葉、花于2014年5月采集于山東省平邑縣不同生長區(qū)域，植物樣品經(jīng)臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王文房副教授鑒定為金銀花(LoniceraJaponica)。樣品主要為鄭城樣品2份，編號為1和2；鄭城山上樣品2份，編號為3和4；流域鎮(zhèn)石箱村樣品2份，編號為5和6；流域鎮(zhèn)GAP基地樣品2份，編號為7和8；流域鎮(zhèn)普通田間樣品1份，編號9。同時采集其根系附近土壤樣品。

1.1.2主要試劑與試藥。砷(100 μg/mL)及鎘、銅、汞和鉛(1 000 μg/mL)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，均購自國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，含量測定用，均為通羅馬科技(北京)有限公司產(chǎn)品；濃硝酸(優(yōu)級純)，氫氟酸(分析純)，雙氧水(分析純)，超純水。

1.1.3主要儀器。ICAP6200 型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，賽默飛世爾科技公司；UPR-11-10T優(yōu)普系列超純水器，四川優(yōu)普超純科技有限公司；GR-202電子分析天平，上海越平科學(xué)儀器公司；EH 20A plus 型電子溫控加熱板，北京萊伯泰科儀器股份有限公司；DZF-6051型真空干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；QW-10高速萬能粉碎機(jī)，浙江省永康市敏業(yè)工貿(mào)有限公司；Mars 5 微波消解系統(tǒng)，美國CEM公司。

1.2方法

1.2.1試驗(yàn)條件的選擇。該試驗(yàn)采用微波消解法處理樣品，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定金銀花中8種微量元素含量。各元素的分析波長分別為：砷(As)，193.696 nm；銅(Cu)，327.395 nm；鎘(Cd)，226.502 nm；汞(Hg)，184.887 nm；鉛(Pb)，220.353 nm。

1.2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。精密吸取砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL)2.00 mL置于500 mL量瓶中，用1 mol/L的硝酸稀釋至刻度，得砷使用液(0.4 μg/mL)；精密吸取鉛、鎘和汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL)各0.50 mL置于100 mL容量瓶中，用1 mol/L的硝酸稀釋至刻度，得儲備液(5 μg/mL)；精密吸取儲備液1.00 mL置于50 mL容量瓶中，用1 mol/L的硝酸稀釋至刻度，得鉛、鎘、汞的使用液(0.1 μg/mL)；精密量取銅標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL)0.50 mL置于100 mL量瓶，用1 mol/L的硝酸稀釋至刻度，得銅使用液(5 μg/mL)。

硝酸溶液的配制：量取濃硝酸(14 mol/L，優(yōu)級純)71.5 mL置于1 000 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，得1 mol/L的硝酸。

1.2.3樣品溶液的制備。

1.2.3.1金銀花樣品的制備。以自來水沖洗除去泥土等附著物，然后以蒸餾水、去離子水各沖洗3遍，晾干，恒溫鼓風(fēng)干燥箱中45 ℃下烘至恒重，之后將金銀花的根、莖、葉、花依次分開，用高速萬能粉碎機(jī)粉碎，過60目篩，裝袋，編號，備用。

1.2.3.2土壤樣品的制備。將土壤樣品風(fēng)干，剔除雜質(zhì)，用木棍攆碎，混合均勻，并采用四分法取壓碎的樣品，然后過孔徑為1 mm(18目)的尼龍篩。過篩后的樣品經(jīng)充分?jǐn)嚢杌靹蚝?，再采用四分法取?份，其中一份裝袋存放，另一份用玻璃研缽研磨，研磨至所得粉末能全部通過孔徑為0.15 mm(100目)的尼龍篩，之后裝袋，編號，備用。

1.2.4微波消解法測定樣品中金屬元素。準(zhǔn)確稱取 0.5 g(需要精確至0.000 1 g)的試樣置于潔凈的微波消解罐內(nèi)，用少量超純水潤濕樣品后，加入5 mL濃硝酸，3 mL氫氟酸，1 mL雙氧水，然后按照一定的升溫程序進(jìn)行微波消解，待溶液冷卻后將其轉(zhuǎn)移至50 mL聚四氟乙烯坩堝中，并于150 ℃的電熱板上加熱，驅(qū)趕產(chǎn)生的白煙并蒸干至樣品呈黏稠狀態(tài)。取下坩堝，冷卻后，加入1 mL硝酸溶液，在溫?zé)釥顟B(tài)下溶解可溶性殘?jiān)?，待全部溶解后將其全部轉(zhuǎn)移到50 mL的容量瓶中，冷卻后用超純水定容至標(biāo)線位置，搖勻，備用。

ICP儀器在選定的工作條件下，對“1.2.2”和“1.2.3”項(xiàng)配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液中的微量元素砷、銅、汞、鎘、鉛的含量進(jìn)行分析測定。

2結(jié)果與分析

2.1ICP-AES分析波長的選擇ICP-AES對每個元素的測定都可以同時選擇多條特征譜線，試驗(yàn)中用待測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液和5%HNO3空白溶液在各波長處進(jìn)行掃描，根據(jù)計(jì)算機(jī)所示的譜線及背景的輪廓和強(qiáng)度值，對比干擾的類型的程度，選擇干擾少、精密度好的分析線。

2.2樣品中金屬元素含量的測定根據(jù)我國對外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作部已頒布的《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，其中對藥材中的重金屬殘留量規(guī)定的限度要求[3-4]：重金屬的總量應(yīng)≤ 20.0 mg/kg，鉛的含量(Pb)≤ 5.0 mg/kg，鎘的含量(Cd)≤ 0.3 mg/kg，汞的含量(Hg)≤ 0.2 mg/kg，銅的含量(Cu)≤ 20.0 mg/kg，砷的含量(As)≤ 2.0 mg/kg。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示的結(jié)果，平邑各種植區(qū)生產(chǎn)的金銀花藥材中砷、銅、汞、鎘和鉛的含量均未超標(biāo)，符合重金屬殘留量規(guī)定的限度要求。對平邑各種植區(qū)域的土壤測試結(jié)果表明，極個別產(chǎn)地的土壤中檢測到了砷，但土壤中少量的砷未導(dǎo)致金銀花藥材中砷含量超標(biāo)。平邑部分產(chǎn)地的土壤中檢測到銅含量較高，但土壤中銅的含量與金銀花藥材中銅的含量不相關(guān)；金銀花植物各組織中銅的含量存在花中含量高于其他組織的趨勢，這可能是由于附近有工廠排放的煙塵導(dǎo)致的。所有測試樣品的土壤中都檢測出微量鎘存在，且在藥材金銀花中也檢測到了鎘，這可能是由于土壤對鎘有較強(qiáng)的吸附力，特別是黏土和有機(jī)質(zhì)多的土壤吸附鎘的能力較強(qiáng)，容易造成鎘的富集。

表1　5種金屬元素的含量

注：“—”表示未檢出。

Note：“—” stands for not detected.

3結(jié)論與討論

該研究得出，平邑地區(qū)不同生長區(qū)域的金銀花藥材中的砷、銅、汞、鎘、鉛5種重金屬元素含量均未超過我國對中藥材中重金屬殘留量的檢測限。

重金屬的分布規(guī)律不同，不同產(chǎn)地或者不同品種分布規(guī)律也不盡相同。重金屬在植株中的分布與植物本身對重金屬的遷移規(guī)律有關(guān)[5]，也與土壤性質(zhì)，如酸堿性、土壤施肥狀況、有機(jī)質(zhì)及黏土含量等有關(guān)。

通過該試驗(yàn)分析可知，平邑作為金銀花道地藥材的產(chǎn)地，在土壤質(zhì)量方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，土壤中5種重金屬含量均比較低，導(dǎo)致金銀花藥材中重金屬含量較低。另外，平邑優(yōu)越的氣候條件也是金銀花作為道地藥材產(chǎn)區(qū)的必要條件。

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基金項(xiàng)目山東省高等學(xué)?？萍加?jì)劃項(xiàng)目(J12LM59)。

作者簡介倪榮(1992- )，女，山東郯城人，本科生，專業(yè)：制藥工程。*通訊作者，副教授，博士，從事中藥活性成分與質(zhì)量研究。

收稿日期2016-04-05

中圖分類號R 284.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)13-059-02

Content Determination of 5 Heavy Metals in Each Part ofLonicerajaponicaandand Soil from Different Regions of Pingyi

NI Rong1, ZHANG Li2, GUO Shao-fen1, ZHANG Hai-juan1*et al

(1. Shandong Lunan Chinese Herbal Medicine Resources Development Engineering Technology Research Center, Linyi, Shandong 276000; 2. Linyi Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau, Linyi, Shandong 276003)

Abstract[Objective] The aim was to study contents of 5 heavy metals in each part of Lonicera japonicaand and soil from different regions in Pingyi County in Shandong Province. [Method] By using microwave digestion method and ICP-AES, contents of 5 heavy metals were determined. [Result]The content of As, Cu, Hg, Cd and Pb elements in L. japonica was not exceeded the detection limit of heavy metal residues in Chinese medicinal herbs; the metal elements in soil did not affect the quality of the medicinal materials produced in this area.[Conclusion] The study can provide a certain reference for quality evaluation of L. japonica.

Key wordsLonicera japonica; Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry(ICP-AES); Heavy metal elements; Content determination