蒙成藥中重金屬元素含量的測(cè)定及評(píng)價(jià)△

張 東 鄔國(guó)棟 張 佳

(1.包頭醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014060；2.包頭醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010)

內(nèi)蒙古傳統(tǒng)蒙藥是我國(guó)醫(yī)學(xué)寶庫(kù)的重要組成部分，歷史悠久，對(duì)許多常見病、多發(fā)病和疑難疾病具有明顯的療效，也具有預(yù)防、保健、抗衰老等功能，因此引起醫(yī)學(xué)界的重視，與此同時(shí)蒙藥的安全性問題也備受人們的關(guān)注，其中的重要質(zhì)量控制指標(biāo)就是重金屬的含量。因?yàn)橹亟饘僭貙?duì)人體有很多毒性，如三價(jià)砷(As)對(duì)心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、皮膚等都有害處，可致癌、致畸、致突變[1]；鉛(Pb)進(jìn)入人體后很難被排出來，長(zhǎng)期在含鉛環(huán)境里生活的人們通常會(huì)反應(yīng)遲鈍、視力減退[2]，鎘(Cd)對(duì)生殖系統(tǒng)、骨骼、血液、神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟等都有毒性[3]；鉻(Cr)一直被認(rèn)為是哺乳動(dòng)物必須的微量元素，但六價(jià)鉻毒性較大，對(duì)肝臟、腎臟、生殖系統(tǒng)有毒性，且可以致癌、致突變[4]；銅(Cu)是很多器官必不可少的功能性元素，是很多金屬蛋白酶的重要組成部分，但是過量對(duì)人體也有毒，會(huì)造成基因代謝異常、神經(jīng)系統(tǒng)異常等[5]。因此，檢測(cè)蒙成藥中的重金屬元素含量對(duì)于提高蒙藥質(zhì)量、確保蒙成藥的安全使用具有重要的意義。

目前，測(cè)定重金屬元素的方法包括原子吸收光譜法、分光光度法、化學(xué)發(fā)光法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法( induetively coupled plasma-atomic emission spectrometer，ICP- AES ) 等。ICP-AES 具有靈敏度高、干擾小、檢出限低、精密度高、線性范圍寬、可同時(shí)或順序快速測(cè)定多種重金屬元素的優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用較為廣泛。本文擬采用濕法消解-ICP-AES對(duì)搜集的具有代表性的22種蒙成藥中的重金屬元素Pb、As、Cd、Cr、Cu的含量進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)22種蒙成藥中重金屬含量進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，為蒙成藥的安全使用，提升質(zhì)量品質(zhì)以及蒙藥現(xiàn)代化提供可參考的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 蒙成藥樣品來源 隨機(jī)抽取來自于內(nèi)蒙古當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘?2種蒙成藥制劑，分別為珍寶丸(1)、小兒清肺八味丸(2)、阜新暖宮七味丸(3)、胡日查六味丸(4)、益腎十七味丸(5)、扎沖十三味丸(6)、健脾五味丸(7)、清心沉香八味散(8)、玉簪清咽十五味丸(9)、巴特日七味丸(10)、健胃十味丸(11)、云香十五味丸(12)、暖宮七味丸(13)、消食十味丸(14)、掃日勞清肺止咳膠囊(15)、桔梗八味顆粒(16)、 沙參止咳湯散(17)、清肺十八味丸(18)、協(xié)日嘎四味湯散(19)、五味沙棘散(20)、七味葡萄散(21)、烏蘭十三味湯散(22)。部分樣品圖片見圖1。

1.2 儀器及工作條件 ICP-AES(Thermo Icap-6000) 用于元素含量測(cè)定，操作具體條件設(shè)置見表1。

表1 ICP-AES的操作條件

條件數(shù)值條件數(shù)值高頻發(fā)生器功率(W)1150高頻發(fā)生器頻率(Mhz)27.12溶液提升量(mL/min)2.40數(shù)據(jù)采集峰高載氣流量(L/min)0.85輔助氣流量(L/min)0.50等離子體流量(L/min)13.00泵速(r/min)50讀書延時(shí)(s)10

1.3 試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液 實(shí)驗(yàn)中所使用的濃HNO3、HClO4均為優(yōu)級(jí)純，氬氣的純度大于99.99%。重金屬元素 Pb、As、Cd、Cr、Cu 的標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度均為1000ug/mL，均來自于中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院。

1.4 蒙成藥樣品處理 分別精確稱取干燥的樣品0.3g, 添加15mL混合酸( 濃HNO3:HClO4=4:1) ，放置過夜，第2d在140℃ 的條件下沙浴消化2～3h,然后慢慢加熱干燥。冷卻至室溫后與2%硝酸溶液溶解，將其轉(zhuǎn)移到25mL容量瓶中，用2%的硝酸稀釋、定容，然后進(jìn)行測(cè)量分析，結(jié)果見表2。

1.5 蒙成藥重金屬污染評(píng)價(jià)方法[6,7]蒙成藥中重金屬污染的評(píng)價(jià)方法采用單因子指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法。單因子指數(shù)法是國(guó)內(nèi)外普遍采用的方法之一，是對(duì)蒙成藥中的某一污染物的污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法可全面反映蒙成藥中各污染物的平均污染水平，也突出了污染最嚴(yán)重的污染物對(duì)藥物的影響。Pb、As、Cd、Cu 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照2015版《中國(guó)藥典》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:砷(As)≤5mg/Kg，鎘(Cd)≤1mg/Kg，銅(Cu)≤20mg/Kg，鉛(Pb)≤10mg/Kg。鉻(Cr)選用國(guó)家頒布的《食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鉻(Cr)≤0.5 mg/Kg。對(duì)蒙成藥中單一重金屬元素含量進(jìn)行評(píng)價(jià)，以單因子污染指數(shù)計(jì)算，計(jì)算公式為：

Pi=Ci/Si表2 22種蒙成藥中重金屬的含量 (mg/Kg)

續(xù)表2 22種蒙成藥中重金屬的含量 (mg/Kg)

其中，Pi為樣品中重金屬污染物i的污染指數(shù)； Ci為樣品中重金屬污染物i的實(shí)測(cè)濃度； Si為重金屬污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。如Pi<1則表明未受污染，Pi>1則表明已受污染，Pi數(shù)值越大，說明污染越嚴(yán)重。

綜合污染情況采用內(nèi)梅羅 ( Nemerow N L) 污染指數(shù)法的多因子綜合評(píng)價(jià)的方法，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法的計(jì)算公式為:

其中，P綜合為綜合污染指數(shù)；Pave為所有單項(xiàng)污染指數(shù)的平均值； Pmax為各單項(xiàng)污染指數(shù)中的最大值，根據(jù)綜合污染指數(shù)可以判斷蒙成藥的污染程度。P綜合 <0.7表明污染程度為安全級(jí)，0.73為重度污染。

2 結(jié)果

2.1 樣品含量的測(cè)定 22種蒙成藥樣品中As、Cd、Cr、Cu 、Pb的含量見表2。參照2015版《中國(guó)藥典》制定的重金屬的最高限量標(biāo)準(zhǔn)，由表2結(jié)果可知，22種蒙成藥中重金屬As、Cd、Cu 、Pb含量均在限定范圍之內(nèi)；但是我國(guó)藥典對(duì)Cr元素的含量還沒有規(guī)定，本文參照我國(guó)《食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)，即Cr元素≤0.5mg/Kg，和加拿大國(guó)家重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)，即草藥材中Cr≤0.2mg/Kg，發(fā)現(xiàn)部分樣品里Cr元素的含量超過了我國(guó)《食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)，也超過了加拿大對(duì)草藥材的限量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù) 5個(gè)重金屬元素的單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)見表3。22個(gè)樣品的As、Cd、Cu 、Pb元素的單因子污染指數(shù)均小于1，說明沒有受到As、Cd、Cu 、Pb的污染，有5個(gè)樣品的Cr元素的單因子污染指數(shù)大于1，說明這些樣品受到Cr元素的污染。各重金屬元素的單因子污染指數(shù)均值由大到小順序?yàn)椋篊r(0.918)，As(0.152)，Pb(0.122)，Cu(0.111)，Cd(0.069)。從綜合污染指數(shù)看，部分蒙成藥樣品存在重金屬污染情況，如6號(hào)樣品扎沖十三味丸屬于嚴(yán)重污染，1號(hào)珍寶丸屬于中度污染，2、4和5號(hào)樣品屬于輕度污染，分別是小兒清肺丸、胡日查六味丸和益腎十七味丸，3號(hào)樣品阜新暖宮七味丸處于警戒狀態(tài)，其他樣品均是安全狀態(tài)。

表3 22種樣品的重金屬污染指數(shù)

3 討論

中(蒙)藥材重金屬污染已成為國(guó)內(nèi)外共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題，以中(蒙)藥材為原料制成的中(蒙)成藥重金屬含量是否超標(biāo)也引起人們的重視。本實(shí)驗(yàn)從內(nèi)蒙古當(dāng)?shù)仉S機(jī)搜集了具有代表性的22種蒙成藥進(jìn)行重金屬元素含量測(cè)定并對(duì)其進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所收集的蒙成藥里，As、Cd、Cu 、Pb含量均在2015版《中國(guó)藥典》限定范圍之內(nèi)，沒有超標(biāo)，從這一層面上看蒙成藥比較安全；本實(shí)驗(yàn)還測(cè)定了這些蒙成藥中的Cr元素含量，發(fā)現(xiàn)所有的蒙成藥都含有Cr元素，且某些成藥Cr元素含量較高，超過了我國(guó)《食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)和加拿大國(guó)家對(duì)草藥材中的Cr元素的限量標(biāo)準(zhǔn)，如扎沖十三味丸，達(dá)到3.0mg/Kg。鉻元素含量較高其原因可能是藥品生產(chǎn)過程中由輔料、提取溶媒、工藝設(shè)備、接觸器皿等帶入；但是也不能排除環(huán)境污染或其他途徑污染。

為了綜合評(píng)價(jià)蒙成藥的污染情況，本實(shí)驗(yàn)引入了單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法。單項(xiàng)污染指數(shù)法能夠直觀的反映藥品中各項(xiàng)污染指標(biāo)的情況，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法不僅考慮到了所有評(píng)價(jià)因子單項(xiàng)污染程度的平均水平，同時(shí)也突出了高濃度污染物對(duì)蒙成藥的影響。由表3結(jié)果可知，22個(gè)樣品沒有受到As、Cd、Cu 、Pb元素的污染，但是有5個(gè)樣品受到Cr元素的污染；從內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)的計(jì)算可以得出部分蒙成藥樣品受到不同程度的污染，有1個(gè)樣品屬于嚴(yán)重污染，占4.5%，1個(gè)樣品中度污染，占4.5%，3個(gè)樣品輕度污染，占13.6%，還有1個(gè)樣品處于警戒狀態(tài)，占4.5%，總計(jì)問題產(chǎn)品達(dá)到27.2%。出現(xiàn)這種結(jié)果和本實(shí)驗(yàn)所統(tǒng)計(jì)重金屬數(shù)量有關(guān)，如果將鉻元素棄掉，所有的蒙成藥樣品都是安全的，但是鉻元素在加拿大草藥材限量標(biāo)準(zhǔn)里是有的，我國(guó)的食品限量里也有，所以本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了鉻元素含量并將其統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。Cr是環(huán)境中常見的重金屬污染物，其毒性與價(jià)態(tài)有關(guān)。Cr6+比Cr3+容易吸收且毒性比Cr3+大100倍，Cr3+是人體和動(dòng)物必需的微量元素，參與人體多種代謝活動(dòng)且較難透過細(xì)胞膜，毒性較小。Cr6+對(duì)人體及動(dòng)物的毒性作用有多種表現(xiàn)，最常見的包括鉻性皮炎、濕疹、肝腎損傷和惡性腫瘤等[8]。為了保證中國(guó)傳統(tǒng)藥材的質(zhì)量，使其安全有效的為人類服務(wù)，對(duì)其進(jìn)行重金屬含量限定是非常有必要的，同時(shí)需要考慮在重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn)里是否應(yīng)該加入鉻元素的限量標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，22種蒙成藥沒有受到Pb、As、Cd、Cu元素的污染，但是部分樣品里Cr元素含量較高，受到不同程度的Cr元素的污染，需要進(jìn)一步對(duì)樣品里的Cr元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行分析，為重金屬污染的防控與治理提供可參考的科學(xué)依據(jù)。