陜產(chǎn)不同產(chǎn)地朱砂七外源性有害物質(zhì)分析

程茜菲，張倩韜，張玩濤，彭麗娟，劉 峰，宋小妹

(1.陜西國(guó)際商貿(mào)學(xué)院，陜西 西安712046；2.陜西步長(zhǎng)制藥有限公司，陜西 西安 710075；3.陜西中醫(yī)藥大學(xué)，陜西 西安712046)

朱砂七為蓼科植物毛脈蓼的塊根，始載于《本草圖經(jīng)》木部下品，收載于《陜西中草藥》《全國(guó)中草藥匯編》，其味苦、微澀、性涼[1]。朱砂七主要用于扁桃體炎、腸炎、胃炎[2]、消化不良、潰瘍病[3]、菌痢、膽道蛔蟲病、外傷感染、泌尿系感染、月經(jīng)不調(diào)、崩漏、外傷、出血、吐血等癥的治療，應(yīng)用年代久遠(yuǎn)，治療效果佳。朱砂七廣泛分布于陜西、四川、湖北、貴州及東北等地，該藥為“太白七藥”的重點(diǎn)藥材之一[4]。

近年來，隨著人們安全意識(shí)的提升，中藥材外源性有害物質(zhì)污染問題也受到社會(huì)的廣泛關(guān)注[5]。外源性有害物質(zhì)主要包括重金屬及有害元素、殘留農(nóng)藥、亞硫有機(jī)污染物等，其主要來源于種植過程中農(nóng)藥的使用和采收、加工、運(yùn)輸過程的污染[6-7]。農(nóng)藥殘留主要來源于種植過程中農(nóng)藥的應(yīng)用或種植的土壤曾經(jīng)使用過農(nóng)藥，其在發(fā)揮防治病蟲的同時(shí)，也為環(huán)境污染帶來了危機(jī)[8]。

最新版《中國(guó)藥典》(2020年版)制定了中藥33種禁用農(nóng)藥殘留限量要求，以達(dá)到從源頭控制中藥質(zhì)量的目的[9-10]。為評(píng)價(jià)與控制朱砂七藥材外源性污染，本課題采用市售品，從鉛、鎘、砷、汞、銅五種重金屬及9種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量角度出發(fā)，開展研究，以期為朱砂七臨床用藥安全性評(píng)價(jià)提供依據(jù)；也為樹立秦藥品牌奠定基礎(chǔ)。

1 材料與儀器

1.2 試 劑 丙酮、石油醚(60～90 ℃)、二氯甲烷(農(nóng)殘級(jí)，德國(guó)默克公司)；氯化鈉、硫酸(優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)；無水硫酸鈉(分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)；硝酸(分析純，德國(guó)默克公司)；水為超純水。α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC、PP’-DDE、PP’-DDD、OP’-DDT、PP’-DDT和五氯硝基苯等標(biāo)準(zhǔn)品(均購(gòu)自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所)； 鍺單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(Ge，購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心)；銦、鉍、鉛、砷、鎘、汞、銅、金等單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液[In、Bi、Pb、As、Cd、Hg、Cu，均購(gòu)自國(guó)標(biāo)(北京)檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司]。

1.3 儀 器 氣相色譜儀Agilent 7820(配電子捕獲檢測(cè)器，美國(guó)安捷倫公司)；超聲清洗器(上海易凈超聲波儀器有限公司)；LG10型高速冷凍離心機(jī)(北京京力離心機(jī)有限公司)；RE-3000A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)；Muiti Wav PRO 41HVT56 微波消解儀(安東帕美國(guó)有限公司)；TE124S 型電子分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司)；Milli-Q Reference超純水儀(默克化工技術(shù)上海有限公司)；ICAP RQ ICP-MS 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)。

2 試驗(yàn)方法

2.1 重金屬及有害元素分析[11]

2.1.1 ICP-MS工作條件：采用氦氣碰撞-動(dòng)能歧視模式進(jìn)行樣品分析，RF功率1550 W；霧化室溫度2.7 ℃；輔助氣體積流量0.8 L/min；冷卻氣體積流量14 L/min；霧化氣體積流量1.031 L/min；蠕動(dòng)泵泵速40.0 r/min；駐留時(shí)間0.05 ms；掃描次數(shù)25次；反應(yīng)池氣(He)體積流量5.4 ml/min；取樣錐：Ni錐；采樣深度10 mm。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備：精密移取Cu、As、Cd、Pb 4種標(biāo)準(zhǔn)品溶液適量，用10% HNO3溶液稀釋制成標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液。

精密移取標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液，用上述相同溶液稀釋，配制成每毫升含As、Cd濃度0.25、0.5、1.25、2.5、5、10、25 ng；含Pb 0.5、1、2.5、5、10、20、50 ng；含Cu 5、10、25、50、100、200、500 ng的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液。

精密移取適量的Hg單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用上述相同溶液稀釋成每毫升含汞0.5 μg標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。精密移取Hg標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液適量，稀釋為每毫升含汞0.1、0.2、0.5、1、2和5 ng的標(biāo)準(zhǔn)品溶液。

2.1.3 內(nèi)標(biāo)溶液的制備：分別精密量取鍺、銦、鉍三種單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用10% HNO3稀釋成濃度為1 μg/ml的混合內(nèi)標(biāo)液。

課前老師在教室舉辦一場(chǎng)小規(guī)模的臺(tái)歷展，鼓勵(lì)學(xué)生去收集生活中造型不同的臺(tái)歷，并陳設(shè)在每個(gè)同學(xué)桌上，然后引導(dǎo)學(xué)生欣賞觀察臺(tái)歷都有什么共同點(diǎn)，孩子們一下就發(fā)現(xiàn)所有的臺(tái)歷都是能立在桌子上的。老師見同學(xué)們對(duì)臺(tái)歷愛不釋手，在教學(xué)環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)了“立紙游戲”，請(qǐng)同學(xué)們思考采用手工制作如何把紙張立起來，做成臺(tái)歷的基底。通過游戲這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生不僅發(fā)現(xiàn)了對(duì)折、折上折等方法，還發(fā)現(xiàn)了組合紙張的方法，再加上老師適時(shí)地引導(dǎo)，學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)，全部掌握了臺(tái)歷基座的制作。然后老師出示了植物、人物、動(dòng)物造型的臺(tái)歷，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)臺(tái)歷造型的思考。在學(xué)生分享自己想把臺(tái)歷制作成什么樣時(shí)，孩子們的創(chuàng)意簡(jiǎn)直令人驚訝。

2.1.4 供試品溶液的制備：取約0.25 g藥材，精密稱定，按照藥典四部2322鉛、鎘、砷、汞、銅測(cè)定法電感耦合等離子體質(zhì)譜法方法制備樣品，消解程序按照表1進(jìn)行消解。

表1 消解程序

2.1.5 空白溶液的制備：除不加樣品外，其余按照供試品溶液制備方法制備空白溶液。

2.1.6 線性關(guān)系考察：取不同濃度Cu、As、Cd、Pb混合標(biāo)準(zhǔn)溶液及Hg標(biāo)準(zhǔn)品溶液，根據(jù)ICP-MS工作條件，進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定得強(qiáng)度(Y)與濃度(X)進(jìn)行計(jì)算，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到各元素的線性方程及相關(guān)系數(shù)。

連續(xù)測(cè)定空白樣品溶液11次，測(cè)定元素信號(hào)響應(yīng)值，以其信號(hào)響應(yīng)值的3倍所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為檢測(cè)限，見表2。

表2 5種待分析元素的線性關(guān)系及檢出限

2.1.7 樣品測(cè)定：按照供試品溶液制備方法制備，采用ICP-MS工作條件，進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線及計(jì)算公式得到樣品中不同重金屬含量，見表3。

表3 重金屬及有害元素測(cè)定結(jié)果

2.2 農(nóng)藥殘留量分析[11]

2.2.1 色譜條件：按照藥典四部農(nóng)藥殘留量第一法9 種有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留量色譜條件。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備：分別精密量取六六六(α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC)、滴滴涕(PP’-DDE、PP’-DDD、OP’-DDT、PP’-DDT)及五氯硝基苯9種標(biāo)準(zhǔn)品溶液適量，用石油醚(60～90 ℃)稀釋得混合對(duì)照品儲(chǔ)備溶液。

精密量取混合對(duì)照品儲(chǔ)備溶液適量，上述相同溶劑依次稀釋制成1 ml含有1、5、10、50、250 ng的溶液。

2.2.3 供試品溶液的制備：按照藥典四部農(nóng)藥殘留量第一法9 種有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留量測(cè)定法制備。

2.2.4 線性關(guān)系考察：按照色譜條件，分別測(cè)定不同濃度混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液，根據(jù)測(cè)得峰面積(y)與濃度(x)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線。見表4。

表4 9種標(biāo)準(zhǔn)品溶液線性關(guān)系及檢測(cè)限

2.2.5 樣品測(cè)定：根據(jù)供試品溶液制備方法制備供試品溶液，按照色譜條件進(jìn)行測(cè)定，樣品中農(nóng)藥殘留量的測(cè)定結(jié)果見表5，對(duì)照品及代表性藥材色譜圖見圖1、2。

表5 樣品農(nóng)藥殘留量測(cè)定結(jié)果

圖1 六六六(α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC)、滴滴涕(PP’-DDE、PP’-DDD、OP’-DDT、PP’-DDT)及五氯硝基苯對(duì)照品圖譜

圖2 藥材圖譜

3 結(jié) 果

3.1 重金屬及有害元素分析 現(xiàn)行版藥典中要求測(cè)定重金屬及有害元素的中藥材28種，根據(jù)入藥部位主要分為根及根莖類(包括黃精、丹參、三七、甘草、西洋參、白芍、黃芪、白芷、當(dāng)歸、葛根和人參)、花類(包括金銀花)、果實(shí)種子類(包括酸棗仁、梔子、山楂、山茱萸、枸杞子、桃仁)、動(dòng)物類(包括阿膠、蛤殼、水蛭、珍珠、冬蟲夏草、牡蠣、海螵蛸、蜂膠)和其他類(包括昆布、海藻)。

藥材入藥部位不同，其重金屬及有害元素限量標(biāo)準(zhǔn)略有差異，朱砂七入藥部位為根部，因此本文以根及根莖類重金屬及有害元素限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行朱砂七藥材質(zhì)量及產(chǎn)地環(huán)境評(píng)價(jià)?！吨袊?guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鉛不得過5 mg/kg；鎘不得過l mg/kg；砷不得過2 mg/kg；汞不得過0.2 mg/kg；銅不得過20 mg/kg，由表4的重金屬及有害元素含量測(cè)定結(jié)果可知8批朱砂七藥材均符合規(guī)定。

采用平方Euclidean distance方法，運(yùn)用SPSS 17.0軟件對(duì)4產(chǎn)地8批朱砂七藥材重金屬總量進(jìn)行聚類分析，聚類結(jié)果如圖3，當(dāng)閾值(d)>5時(shí)，分為兩類，除岐山產(chǎn)一批外，其余均為一類，由此結(jié)果說明太白、周至、岐山、戶縣等沿線地區(qū)土壤、環(huán)境比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖3 不同產(chǎn)地朱砂七重金屬及有害元素聚類分析

3.2 農(nóng)藥殘留量分析 藥典一部測(cè)定農(nóng)藥殘留量的中藥材包括甘草、黃芪、紅參、人參和西洋參，其中采用四部9種有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留量測(cè)定方法測(cè)定的藥材為甘草和黃芪，根據(jù)“藥材和飲片鑒定通則”要求“植物類藥材及飲片禁用農(nóng)藥不得檢出(不得過定量限)”，禁用農(nóng)藥包括六六六和滴滴涕，定量限均為0.1 mg/kg，并參考甘草和黃芪質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求五氯硝基苯不得超過0.1 mg/kg，由表5中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量測(cè)定結(jié)果可知8批朱砂七藥材均符合規(guī)定。

以9種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留總量為指標(biāo)，對(duì)不同產(chǎn)地8批藥材進(jìn)行聚類分析(圖4)。根據(jù)聚類結(jié)果分析，當(dāng)d=5時(shí)，分為4類；當(dāng)d≥10時(shí)，分為2類，兩種情形的聚類結(jié)果說明不同產(chǎn)地土壤、環(huán)境比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

圖4 不同產(chǎn)地朱砂七9種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量聚類分析

4 小 結(jié)

中藥的臨床療效和用藥安全性與飲片的質(zhì)量密切相關(guān)，飲片的質(zhì)量由中藥材的質(zhì)量決定[12]。外源性有害物質(zhì)是影響中藥材安全性的重要因素，外源性污染物首先在單味藥材中沉積，然后通過單味藥材組方進(jìn)行累積，進(jìn)而損傷患者身體健康[13]。重金屬及有害元素能損害動(dòng)物臟器，如肝臟、腎臟[14]、脾、骨骼、胃腸道、生殖系統(tǒng)等[15]，有強(qiáng)致癌性，有機(jī)氯農(nóng)藥主要是刺激人的神經(jīng)中樞[16-17]。因而中藥材安全性一直是國(guó)家和個(gè)人關(guān)注的焦點(diǎn)，是醫(yī)藥研究者的熱點(diǎn)，學(xué)者們對(duì)中藥材安全性展開了一系列的研究[18-19]。

查閱已報(bào)道文獻(xiàn)，結(jié)果顯示目前沒有朱砂七外源性污染物的相關(guān)研究，因此本研究具有一定的創(chuàng)新性和前瞻性。根據(jù)本研究結(jié)果，可初步闡明陜產(chǎn)朱砂七外源性污染物(重金屬及有害元素、有機(jī)氯農(nóng)藥殘留)符合《中國(guó)藥典》限量標(biāo)準(zhǔn)，為臨床用藥安全性，提供科學(xué)保障；為朱砂七市場(chǎng)監(jiān)管提供依據(jù)[20]；可為秦藥品牌的樹立奠定基礎(chǔ)；也可為秦嶺其他藥材安全性評(píng)價(jià)研究提供示范。