澤瀉飲片中重金屬及有害元素污染評價(jià)

卿 艷,齊景梁,趙春艷,周 娟

（四川省食品藥品檢驗(yàn)檢測院，四川 成都 611731）

澤瀉為澤瀉科植物東方澤瀉Alisma orientalis（Sam.）Juzep.或澤瀉Alisma plantago-aquaticaLinn.的干燥塊莖。冬季莖葉開始枯萎時(shí)采挖，洗凈，干燥，除去須根和粗皮。主要功效為利水滲濕、泄熱、化濁降脂。用于小便不利、水腫脹滿、泄瀉尿少、痰飲眩暈、熱淋澀痛、高脂血等癥的治療[1]。主產(chǎn)于四川、福建等地?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》將澤瀉列為上品。近年來隨著環(huán)境的污染，人們對藥物安全性的重視程度日益劇增，一些中藥材及飲片被檢出重金屬超標(biāo)的問題，眾所周知，重金屬在人體內(nèi)代謝緩慢，容易積累，對人體產(chǎn)生危害，經(jīng)查閱文獻(xiàn)，目前澤瀉的重金屬及有害元素方面的研究還比較少，而在四川（Alisma plantago-aquaticaLinn.主產(chǎn)于四川彭山，俗稱“川澤瀉”），澤瀉為用量較大的藥材，目前未見對澤瀉中的重金屬及有害元素進(jìn)行研究的相關(guān)報(bào)告，為全面了解川澤瀉飲片的重金屬及有害元素污染情況，本研究在四川省范圍內(nèi)廣泛收集澤瀉飲片，采用微波消解-ICP-MS測定法對5種重金屬及有害元素進(jìn)行測定，并采用單項(xiàng)污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對污染情況進(jìn)行評價(jià)。為澤瀉的安全使用提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)，以確保人民群眾用藥安全，為臨床配方服務(wù)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

熱電X2型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國賽默飛世爾公司）；MS1602S型電子天平（瑞士梅特勒—托利多公司）；MARS型微波消解萃取儀（美國CEM公司）；611VF型超純水儀（德國賽多利斯公司）。

1.2 試藥

澤瀉樣品：樣品抽取覆蓋了全省22個(gè)地、市、州，并同時(shí)覆蓋生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)營單位及醫(yī)療機(jī)構(gòu)，最終共收集了共計(jì)90批飲片（歸屬于60家生產(chǎn)企業(yè)，其中鹽澤瀉37批，澤瀉片53批）。經(jīng)四川省食品藥品檢驗(yàn)檢測院主任藥師黎躍成鑒定為澤瀉科植物澤瀉Alisma plantago-aquaticaLinn.的干燥塊莖。Pb、Cd、As、Hg、Cu、In、Ge、Bi各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液均購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心，標(biāo)準(zhǔn)值均為106ng/mL，硝酸（MOS級，德國CNW公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1 儀器工作參數(shù)

ICP-MS測定條件為射頻功率：1 400 W，采樣深度：76 step，載氣流速：0.83 L/min，輔助氣流量：0.95 L/min，冷卻氣流速：13 L/min，蠕動泵采集樣品時(shí)轉(zhuǎn)速：30 r/min，積分時(shí)間：40 s。75As、65Cu以72Ge作內(nèi)標(biāo)，111Cd以115In作內(nèi)標(biāo)，202Hg、208Pb以209Bi作內(nèi)標(biāo)。微波消解程序：從室溫5 min升至120 ℃，保持20 min，再5 min升至160 ℃，保持15 min，再7 min升至185 ℃，保持20 min。

2.2 溶液的制備

2.2.1標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備 精密吸取各標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，用5%硝酸稀釋配制混合系列溶液（As、Cd、Pb為0.2、1、 2、4、10、20 ng/mL，Cu為2、10、20、40、100、200 ng/mL，Hg為0.05、0.1、0.5、1、2、5 ng/mL）。另取上述115In、72Ge、209Bi標(biāo)準(zhǔn)溶液，用5%硝酸稀釋成10 ng/mL的溶液，作為內(nèi)標(biāo)溶液。

2.2.2供試品溶液的制備 精密稱取澤瀉粉末約0.5 g，置微波消解罐中，加硝酸7 mL，放置60 min，密閉，按“2.1”項(xiàng)下微波消解程序，消解樣品。冷卻取出，揮去濃煙，用去離子水轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶并定容。同時(shí)制備試劑空白溶液。

2.3 線性關(guān)系與檢出限

采用雙蠕動泵管進(jìn)樣系統(tǒng)分別引入空白、標(biāo)準(zhǔn)、供試品溶液與內(nèi)標(biāo)溶液，然后按 “2.1”項(xiàng)下ICP-MS測定工作條件進(jìn)行測定。依次測定5種元素的系列質(zhì)量濃度對照品溶液，以對照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X），對照品峰強(qiáng)度為縱坐標(biāo)（Y），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得各元素的回歸方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍，結(jié)果顯示各元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r> 0.999。精密吸取5%硝酸空白溶液連續(xù)測定12次，計(jì)算測得信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差（δ），3δ所對應(yīng)的濃度即為儀器的檢出限，檢出限為0.018～0.165 ng/mL。

2.4 重復(fù)性試驗(yàn)

取澤瀉粉末6份，按“2.2.2”方法操作配置供試品溶液，按 “2.1”項(xiàng)下ICP -MS 測定工作條件進(jìn)行測定，計(jì)算各元素RSD為0.0%～8.75%，符合痕量分析要求。

2.5 回收率實(shí)驗(yàn)

精密稱取樣品約 0.5 g，置微波消解罐中，加入硝酸7 mL，再加入混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液1 mL，其它按“2.2.2”方法操作配置供試品溶液，按“2.1”項(xiàng)下方法進(jìn)行測定，結(jié)果見表1，各元素加樣回收率在86.8% ～ 103.8% 之間，符合痕量分析要求，見表1。

表1 線性關(guān)系、檢出限及回收率Tab. 1 Linear relationship，detection limit and recovery rate

2.6 樣品的測定

取澤瀉樣品，分別按“2.2.2”項(xiàng)下方法操作，制備供試品溶液，按 “2.1”項(xiàng)下ICP -MS 測定工作條件進(jìn)行測定，結(jié)果見表2（編號1～37為鹽澤瀉，編號38～90為澤瀉片）。

表2 澤瀉飲片中Pb、Cd、As、Hg、Cu 檢測結(jié)果（mg / kg，n = 2）Tab. 2 Test results of Pb，Cd，As，Hg and Cu in Alismatis Rhizoma（mg / kg，n = 2）

參照現(xiàn)行《中國藥典》 （2020年版）藥材及飲片（植物類）中重金屬及有害元素的限量指導(dǎo)值（ Pb≤5 mg/kg，Cd≤1 mg/kg，As≤2 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg，Cu≤20 mg/kg），澤瀉飲片中Cu元素不合格率為4.4%，Hg元素不合格率為1.1%，Cd、As、Pb元素均合格，見表3。

表3 澤瀉中Pb、Cd、As、Hg、Cu不合格率統(tǒng)計(jì)Tab. 3 Disqualification rate of Pb, Cd, As, Hg and Cu in Alismatis Rhizoma

3 污染分析

3.1 評價(jià)方法

經(jīng)查閱文獻(xiàn)，目前很多學(xué)者在對中藥材或蔬菜中的重金屬及有害元素進(jìn)行評價(jià)時(shí)，均參考內(nèi)梅羅指數(shù)法，包括單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法[2-6]，是當(dāng)前國內(nèi)外進(jìn)行環(huán)境、農(nóng)作物、中藥材綜合污染指數(shù)評價(jià)的最常用的方法之一。

續(xù)表2

3.1.1單因子污染指數(shù)法 單一重金屬及有害元素評價(jià)采用單因子污染指數(shù)法。Pi（單因子污染指數(shù)）＝Ci（污染物的測量值）/Si（污染物的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)）。Pi≤1為非污染，Pi＞1即表明受到污染，以Pi的值大小來分級，1＜Pi≤2為輕度污染，2＜Pi≤3為中度污染，Pi＞3為重度污染。經(jīng)查閱文獻(xiàn)，有很多研究選用此法來反映中藥材中重金屬及有害元素的單元素污染狀況[7]。

3.1.2內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法 單因子污染指數(shù)只能反映單個(gè)金屬元素的污染程度，不能反映中藥材的整體污染狀況。中藥材重金屬及有害元素的污染非常復(fù)雜，需要綜合評價(jià)，而內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法能夠反映出各個(gè)重金屬及有害元素對中藥材的綜合影響。目前這種方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在水、土壤、乳制品、水果、蔬菜、中藥材等污染狀況研究中[8-10]。

公式中的P綜合為綜合污染指數(shù)；Pmax為各單因子污染指數(shù)中的最大值；Pave為所有單因子污染指數(shù)的平均值。共劃分成5個(gè)等級，分別為：安全級（P綜合≤0.7）；警戒級（0.7＜P綜合≤1）；輕度污染（1＜P綜合≤2）；中度污染（2＜P綜合≤3）；重度污染（P綜合＞3）。

3.2 評價(jià)結(jié)果

分別采用單因子污染指數(shù)法及內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對澤瀉飲片污染情況進(jìn)行分析，結(jié)果見表6。澤瀉飲片5種重金屬及有害元素平均單項(xiàng)污染指數(shù)由大到小順序?yàn)镃u＞Cd＞As＞Pb＞Hg，其中Cu是主要的污染物，單項(xiàng)污染指數(shù)平均值為0.83，有10批澤瀉飲片污染程度為警戒級，占比11.1%，Cd、Pb、Hg、As則基本不存在污染情況，總的來看，澤瀉飲片的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為0.62，污染程度為安全，結(jié)果見表4。

表4 污染評價(jià)結(jié)果Tab. 4 Results of pollution assessment

續(xù)表4

37批鹽澤瀉的Cu單項(xiàng)污染指數(shù)平均值為0.84，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為0.62，53批澤瀉片Cu單項(xiàng)污染指數(shù)平均值為0.83，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為0.63，基本無差異，可見炮制過程對澤瀉飲片的污染影響不大，結(jié)果見表5。

表5 不同炮制品污染情況對比Tab. 5 Comparison of contamination by different processed products

4 討論

根據(jù)《中國藥典》（2020年版）藥材及飲片（植物類）重金屬及有害元素的限量指導(dǎo)值，通過采用單項(xiàng)污染指數(shù)及內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分析方法分析，綜合來看四川范圍內(nèi)澤瀉藥材及飲片的總體情況較好，為安全級別。但從單項(xiàng)污染指數(shù)分析，Cu為主要污染物，為警戒級別，應(yīng)引起人們的重視。經(jīng)查閱目前國際上的重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，我國對于植物藥的限度標(biāo)準(zhǔn)，處于較為嚴(yán)格的水平，如果以目前各國家（地區(qū)）最大限量標(biāo)準(zhǔn)（Pb≤20 mg/kg，Cd≤4 mg/kg，As≤5 mg/kg，Hg≤3 mg/kg，Cu≤ 150mg/kg）為依據(jù)，重新計(jì)算，此次收集的90批澤瀉飲片中Pb、Cd、As、Hg、Cu單項(xiàng)污染指數(shù)平均值分別為0.01、0.09、0.05、0.00、0.11，污染程度均為非污染，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)平均值為0.09，均為安全級。因此，重金屬及有害元素標(biāo)準(zhǔn)限度值的高低直接決定了該品種的污染等級，大大影響了評價(jià)結(jié)果。

5 結(jié)論

本研究采用微波消解-ICP-MS測定法，對澤瀉飲片中Pb、Cd、As、Hg、Cu的含量進(jìn)行測定，具有良好的精密度、重復(fù)性和準(zhǔn)確性，方法可操作性強(qiáng)。采用不同的限度標(biāo)準(zhǔn)，其污染等級存在明顯差異，因此，我們更應(yīng)該結(jié)合實(shí)際，建立更加完善的合理的中藥材及飲片的重金屬及有害元素殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，保障公眾用藥安全有效。同時(shí)，更應(yīng)該從源頭開始，從種植過程入手，對其土壤、水源、肥料等多因素進(jìn)行結(jié)合分析，找到污染源頭，這也是下一步的研究方向。