食藥兩用海巴戟（諾麗果）中重金屬含量測定及健康風(fēng)險評估

徐萌伶 ，劉洋洋，歐陽冬青，郁萌，馮劍，白晶*

1. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)藥物工程技術(shù)研究中心（哈爾濱 150076）；2. 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 & 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所海南分所 海南省南藥資源保護與開發(fā)重點實驗室（海口 570311）

海巴戟（Morinda citrifoliaL.）為茜草科（Rubiaceae）植物，主要分布于南太平洋熱帶諸島，中國海南、臺灣及廣東等地區(qū)。海巴戟又稱諾麗果（NONI），其果實既可用于藥用，也可用于食用，是一種典型的具有良好養(yǎng)生價值的食藥兩用物質(zhì)。聶風(fēng)琴等[1]證實海巴戟果實中含有多種礦物質(zhì)元素，為高鉀（24 215.81 μg/g）低鈉（789.40 μg/g）食品?！吨腥A本草》記載，海巴戟果實具有清熱解毒、驅(qū)邪鎮(zhèn)痛等功效，海南黎族民間常用于治療痢疾、癌癥、糖尿病和肺結(jié)核等疾病[2]。現(xiàn)代研究表明，海巴戟具有抗氧化[3]、抗炎鎮(zhèn)痛[4]、抗腫瘤[5]、免疫調(diào)節(jié)[6]、保護肝臟[7]、保護心血管[8]等多種功效。目前，海南已大規(guī)模種植海巴戟，并用于生產(chǎn)諾麗酵素，但國內(nèi)外未見對海巴戟果實中重金屬外源污染物的研究。因此，隨著海巴戟種植規(guī)?；爱a(chǎn)業(yè)化開發(fā)，迫切需要從種植、生產(chǎn)及藥材深加工過程對重金屬等外源污染物進行監(jiān)控，建立海巴戟重金屬測定方法。

研究采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）建立海巴戟果實重金屬含量測定的方法，為海巴戟的重金屬元素的監(jiān)控提供科學(xué)依據(jù)，并結(jié)合目標(biāo)危害商值（QTH）和危害指數(shù)（IH）從藥用和食用兩方面對其進行健康風(fēng)險評估。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料

海巴戟果實樣品共16批，分別采自海南?？凇⑽牟?、瓊海、萬寧三亞、陵水等沿海地區(qū)均為栽培種，具體信息見表1，經(jīng)廣東藥科大學(xué)鄭希龍博士鑒定為均茜草科（Rubiaceae）植物海巴戟（M.cirifolialL.）的干燥果實，憑證標(biāo)本保存于海南省中藥材標(biāo)本館（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所海南分所內(nèi)）。

表1 海巴戟果實樣品信息

1.1.2 儀器與試劑

NexION X350型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（PerkinElmer公司）；Titan MPS型微波消解儀（PerkinElmer公司）；Milli-Q超純水系統(tǒng)（美國默克化工技術(shù)有限公司）；PL203千分之一電子天平（METTLER TOLEDO公司）。

硝酸（優(yōu)級純）；過氧化氫（優(yōu)級純）；超純水臨用新制；Pb、Cd、As、Cu、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國計量科學(xué)研究院）；100 ng/mL的Li、Ge、Ti、Co調(diào)諧液（PerkinElmer）；試驗用玻璃器皿、消解罐均用10%硝酸浸泡過夜，超純水洗凈。

1.2 方法

1.2.1 儀器工作條件

射頻功率，1 600 W；等離子體氣體積流量，18.00L/min；輔助氣流速，1.20 L/min；霧化器流速，0.98 L/min；脈沖電壓，800 W。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

精密量取適量Pb、Cd、As、Cu混合溶液，用1%硝酸稀釋成1 μg/mL混標(biāo)儲備液。再逐步稀釋成1，10，20，50和100 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。Hg單獨配制成0.2，0.6，1.0，1.4和1.8 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.3 供試品溶液的制備

精密稱取0.2 g海巴戟果實粉末，置微波消解罐中加3 mL濃硝酸和4 mL過氧化氫微波消解70 min。消解條件按下列消解參數(shù)消解，消解完全后，取出消解罐，放冷，將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶，并用少量超純水洗滌消解罐3次，洗滌液合并于容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻，作為供試品溶液。同時制備試劑空白溶液。微波消解參數(shù)見表2。

表2 微波消解參數(shù)

1.3 方法學(xué)考察

1.3.1 線性關(guān)系及方法檢出限

按照1.2的方法制備的空白溶液進行11次平行測定，分別以不同元素響應(yīng)值3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率作為檢出限。

1.3.2 精密度試驗

取10 ng/mL Pb、Cd、As、Cu混標(biāo)溶液，0.6 ng/mL Hg單標(biāo)液，連續(xù)測定6次，計算δRSD值。

1.3.3 重復(fù)性試驗分別取0.2 g海巴戟果實S1粉末，按1.2.3項平行制備5份測定，并計算Pb、Cd、As、Hg、Cu的δRSD值。

1.3.4 穩(wěn)定性試驗將制備得到的樣品S2溶液，置于4 ℃冰箱，分別在0，1，3和5 d測定，考察其穩(wěn)定性。

1.3.5 加標(biāo)回收率試驗

分別取6份0.2 g已知含量的海巴戟果實樣品，精密加入5 ng/mL Pb、Cd、As、Cu混標(biāo)溶液和2 ng/mL的Hg單標(biāo)溶液進樣測定，計算各測定元素的回收率及δRSD值。

1.4 樣品的測定

ICP-MS儀器經(jīng)100 ng/mL調(diào)諧液調(diào)諧穩(wěn)定后，測定不同產(chǎn)地的16批海巴戟果實樣品的Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素的含量，每個樣品重復(fù)測定3次。

1.5 健康風(fēng)險評估

使用目標(biāo)危害商值（Target Hazard Quotients，THQ）和危險指數(shù)（Hazard Index，HI）2個數(shù)值，從食用和藥用兩個角度分別評估海巴戟果實中重金屬的健康風(fēng)險，QTH及IH計算公式如下：

式中：C為樣品中檢出的5種重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)（mg·kg-1）；tEF為每年攝入含重金屬海巴戟果實的天數(shù)（30 d）；tED為攝入含重金屬海巴戟果實的年數(shù)（30 a）；tAT為平均含重金屬海巴戟果實的時間，取人平均壽命70 a×365 d/a；mBW為人體平均體質(zhì)量，采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)成人為60 kg；mIRD指每日攝入樣品量，根據(jù)文獻可知攝入量為15～30 g干樣品[9]；cRFD為參考劑量，根據(jù)USEPA提供的日參考劑量，Cu為0.04 μg·g-1，Pb為0.004 μg·g-1，As為0.000 3 μg·g-1，Cd為0.001 μg·g-1，Hg為0.000 3 μg·g-1[10-11]。

另外，海巴戟果實中5種重金屬元素共同影響其重金屬含量，因此，用危害指數(shù)（IH）來評價海巴戟果實的健康風(fēng)險，當(dāng)IH＜1時，暴露量低于產(chǎn)生不良反應(yīng)的閾值，說明海巴戟果實不具有非致癌健康風(fēng)險，當(dāng)IH＞1時，暴露量高于產(chǎn)生不良反應(yīng)的閾值，表明海巴戟果實有潛在非致癌健康風(fēng)險。

2 結(jié)果與分析

2.1 ICP-MS法測定5種元素的線性關(guān)系考察

測定Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果表明5種重金屬元素標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。Pb、Cd、As、Hg、Cu檢出限在0.041～1.94 ng/mL，各元素的檢出限均能滿足分析要求（表3）。

表3 5種重金屬元素方法學(xué)考察結(jié)果

2.2 ICP-MS法測定5種重金屬元素的精密度考察

根據(jù)1.3.2方法連續(xù)測定6次，計算得Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素的δRSD值分別為0.94%，1.61%，0.87%，1.27%和1.47%，結(jié)果表明該試驗的精密度好。

2.3 ICP-MS法測定5種重金屬元素的重復(fù)性考察

根據(jù)1.3.3方法測定5份海巴戟果實S2樣品的Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素含量，經(jīng)計算δRSD值分別為1.87%，3.26%，0.09%，0.02%和0.65%，結(jié)果表明樣品之間重復(fù)性良好，該儀器處于比較穩(wěn)定狀態(tài)。

2.4 ICP-MS法測定5種重金屬元素的穩(wěn)定性考察

供試品溶液分別在0，1，3和5 d進樣測定，計算Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素含量的δRSD值分別為0.15%，0.25%，0.09%，0.05%和0.649%，結(jié)果表明該樣品在5 d內(nèi)穩(wěn)定性好。

2.5 ICP-MS法測定5種重金屬元素的加樣回收率考察

根據(jù)1.3.5方法測定Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素加樣回收率，結(jié)果分別為95.4%～116.6%，94%～110%，75%～110.75%，80%～115%和80%～112%，表明該試驗準(zhǔn)確度高。

由表4可得，16批海巴戟果實中的Cd元素含量較易超標(biāo)，在藥用方面，S14重金屬Cd元素超標(biāo)，占比6.2%，其余各批藥材在5種重金屬元素中均符合國家藥典規(guī)定的最大限量值。在食用方面，S3、S4、S5共3批海巴戟果實重金屬Cd元素含量超標(biāo)，占比18.8%。綜合所得，Cd元素在海巴戟食用及藥用方面均易超標(biāo)，在種植、采摘和加工時需嚴(yán)格控制。其余4種重金屬元素在海巴戟果實中雖符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但在應(yīng)用于中藥材或食品時重金屬的含量均須嚴(yán)格控制。

2.6 健康風(fēng)險評估

研究針對海巴戟果實中重金屬的含量并結(jié)合其食藥兩用特點分別從藥用和食用角度，采用目標(biāo)危害商值（QTH）和總的危險指數(shù)（IH）對16批海巴戟果實進行健康風(fēng)險評估分析其健康風(fēng)險。

從藥用角度來看，海巴戟每日最大服用量為30 g，由式（1）和（2）計算可知，計算得出海巴戟果實的健康風(fēng)險評估結(jié)果，見表5，5種重金屬元素QTH均遠小于1，這說明該樣本中各個重金屬元素的風(fēng)險小，而IH代表多種重金屬目標(biāo)風(fēng)險系數(shù)的加和，此數(shù)值遠小于1，這說明海巴戟果實藥材中重金屬對人體沒有明顯的健康風(fēng)險[15-16]。

表4 16批海巴戟果實樣品中Pb、Cd、As、Hg、Cu的含量[12-13]

表5 海巴戟果實樣品藥用健康風(fēng)險評估

從食用角度來看，據(jù)了解，海南某公司采用1 kg諾麗鮮果可以生產(chǎn)0.4～0.6 kg酵素，而根據(jù)市售酵素產(chǎn)品日服用量60～100 mL，換算可得鮮果日服用量為150～250 g，海巴戟水分含量不超過10%[9]，可得每天服用干果量為15～25 g，由式（1）和（2）計算可知，各項重金屬元素的QTH和IH均遠小于1，見表5，提示食用時海巴戟果實中所含重金屬對人體無健康風(fēng)險。

3 結(jié)論與討論

研究從消解程序、試劑用量等方面進行了考察，最后確定了試驗的前處理方法，使用微波消解儀處理海巴戟果實，可縮短樣品處理時間，提高試驗效率，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與排除干擾，硝酸與過氧化氫可破壞海巴戟果實中的有機物和溶解顆粒物，使樣品消解得更完全。試驗中我們對海巴戟果實從線性關(guān)系、精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性和加樣回收率等方法學(xué)方面進行考察，表明試驗適用于海巴戟果實重金屬含量的測定。

試驗以Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素為考察指標(biāo)，以微波消解ICP-MS法對16批海巴戟果實中重金屬含量進行分析。測定方法靈敏度高，適用于海巴戟果實重金屬安全性監(jiān)控，5種重金屬元素的含量在海巴戟果實中應(yīng)嚴(yán)格控制，尤其要注意其中的Cd元素和Pb元素含量。基于THQ和HI的健康風(fēng)險評估提示海巴戟果實中重金屬含量對人體健康無明顯危害，但是還需要在日常應(yīng)用中加強對重金屬含量的檢測和對健康風(fēng)險的深入評估。