菊苣根中二氧化硫殘留量分析及其風險評估

李耀磊巨珊珊張冰*吳昊任志鑫王雨林志健金紅宇馬雙成

（1.北京中醫(yī)藥大學中藥學院，北京102488； 2.中國食品藥品檢定研究院，北京102629）

外源性有害殘留物的監(jiān)測對中藥質(zhì)量控制具有重要的意義，是中藥材及飲片質(zhì)量評價時不可或缺的一部分［1］。由于中藥材及飲片在貯藏時，容易產(chǎn)生蟲蛀，破壞藥材及飲片的質(zhì)量，故傳統(tǒng)多采用硫磺熏蒸的方法防止蟲蛀［2-3］。硫磺熏蒸是我國藥農(nóng)傳統(tǒng)習用中藥材產(chǎn)地粗加工方法，但硫磺熏蒸后的中藥材及飲片中殘留有揮發(fā)性二氧化硫，過量的含硫物質(zhì)的殘留會對人體健康產(chǎn)生損害。因此，關(guān)注中藥材及飲片中的二氧化硫殘留對于藥品質(zhì)量、療效及患者安全具有重要的意義。

菊苣根為維吾爾族習用藥材，是常用的藥食同源品種，其具有調(diào)節(jié)血脂、降尿酸的作用，可改善由高脂高嘌呤飲食引起的腹型肥胖、高尿酸血癥［4-6］；在日常生活中，菊苣根多用來泡水服用，市場上更有眾多菊苣根茶相關(guān)產(chǎn)品。菊苣根中含有多糖，因此在常規(guī)貯藏過程中極易產(chǎn)生蟲蛀等問題而影響其質(zhì)量，硫熏是解決其蟲蛀問題的方法之一。根據(jù)2020 年度中藥材／中藥飲片質(zhì)量不合格數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告，在1 047 批藥材及飲片中，二氧化硫項目不合格有25批，約占2.4%。由此可見，中藥材及飲片過度硫熏問題仍然存在。本研究通過收集不同產(chǎn)地的菊苣根及飲片，將樣品經(jīng)加酸后水蒸氣蒸餾法進行處理，采用離子色譜法，初步分析菊苣根中二氧化硫殘留量情況，對其安全性進行風險評估，為菊苣藥材質(zhì)量評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1 材料

1.1 儀器 ICS-3000 型離子色譜儀，配置電導檢測器（美國賽默飛公司）；XS105DU 電子天平、FX-200 電熱套（天津市泰斯特儀器有限公司）；Milli-Q 超純水儀（美國Millipore 公司）。

1.2 試劑與藥物 硫酸根標準物質(zhì)溶液［中國計量科學研究院，編號GBW（E）080266］。26 批菊苣根收集于河北安國、安徽亳州等地藥材市場，以及部分藥店、藥材公司（編號JJG1～JJG26），經(jīng)北京中醫(yī)藥大學中藥學院張冰教授鑒定為正品。過氧化氫（30%，優(yōu)級純）、鹽酸（優(yōu)級純）、無水亞硫酸鈉（分析純）（國藥集團化學試劑有限公司）；水為去離子水。

2 方法與結(jié)果

2.1 色譜條件 采用離子色譜法測定二氧化硫含量。分析采用AS11-HC 陰離子交換柱（4 mm×250 mm，10 μm）、AG11-HC 保護柱（50 mm×4 mm）；洗脫液20 mmol／L 氫氧化鉀；體積流量1 mL／min；柱溫30 ℃；配備陰離子抑制器、電導檢測器。

2.2 對照品溶液制備 精密量取硫酸根標準物質(zhì)溶液適量，加水制成1 000 μg／mL，分別精密量取適量，加水制成1、5、20、50、100、200 μg／mL，即得。

2.3 供試品溶液制備 參考文獻［7］報道，精密稱取藥材粉末5 g，于置瓶兩頸圓底燒瓶中，加50 mL 水振搖以使其分散均勻，接通水蒸氣蒸餾瓶，以100 mL 納氏比色管為吸收瓶，吸收瓶中加入3% 過氧化氫溶液20 mL 作為吸收液，將吸收管下端插入吸收液液面以下。開始蒸餾前，在兩頸圓底燒瓶中加入5 mL 鹽酸，迅速密塞，開始蒸餾，保持沸騰并調(diào)整火力，使吸收管端餾出液流出速率約為2 mL／min，蒸餾至吸收瓶中溶液的總體積約為95 mL，用水洗滌尾接管并將其轉(zhuǎn)移至吸收瓶中并稀釋至刻度，搖勻，放置1 h 后微孔濾膜過濾，即得。

2.3 線性關(guān)系考察 精密量取硫酸根標準物質(zhì)溶液適量，在“2.1”項色譜條件下進樣測定。以硫酸根質(zhì)量濃度為橫坐標（X），響應(yīng)值為縱坐標（Y）進行回歸，得方程為Y＝0.998 9X＋0.156 9（r＝0.999 9），在1～200 μg／mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。另外，測得精密度RSD 為0.36%，平均加樣回收率為91.3%，RSD 為0.45%。

2.4 殘留量測定 菊苣根中二氧化硫殘留量在7.8～46.3 mg／kg 范圍內(nèi)，平均18.5 mg／kg，見表1。2020 年版《中國藥典》［8］規(guī)定，山藥、牛膝等部分藥材中二氧化硫殘留量不得超過150 mg／kg，可知本實驗所用藥材均符合上述要求。

表1 二氧化硫殘留量測定結(jié)果（mg／kg，， n＝3）

表1 二氧化硫殘留量測定結(jié)果（mg／kg，， n＝3）

2.5 風險評估 根據(jù)二氧化硫殘留量分析結(jié)果結(jié)合菊苣根使用特點，從食用、藥用兩方面進行風險評估［8］。

2.5.1 方法建立 菊苣根作為食品，主要是以泡茶等形式使用，故首先以膳食風險評估為基礎(chǔ)，根據(jù)日服用量（IR，18 g）、二氧化硫殘留量（C，mg／kg）、人體質(zhì)量（W，60 kg）進行日暴露量（Exp）的計算，公式為Exp ＝（1 000 為單位換算系數(shù)）。再采用危害系數(shù)法（HI）進行風險評判，公式為HI ＝，其中HBGV 為健康指導值，HI＞1 表示具有潛在的風險，＜1 表示風險較低。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）、世界衛(wèi)生組織（WHO）聯(lián)合食品添加劑專家委員會（JECFA）規(guī)定［9-10］，二氧化硫類物質(zhì)作為食品添加劑使用時HBGV 為0～0.7 mg／kg，表明日最大攝入量不得超過0.7 mg／kg。

再評估菊苣根藥用時二氧化硫帶來的真實風險，選擇使用頻率（EF）、一生服用年限（ED）、平均壽命天數(shù)（AT，70×365 d）、安全因子（T）作為指標，結(jié)合藥材臨床應(yīng)用特點及前期研究基礎(chǔ)，確定EF 為30 d，ED 為20年，T 為10（即表示每天服用的中藥中二氧化硫殘留量不超過膳食中的10%）［11］，公式分別為。

2.5.2 結(jié)果分析 菊苣根作為食品使用時，二氧化硫日暴露量見圖1，風險評估見圖2，可知HI＜1，表明其食用健康安全風險較?。痪哲母鳛樗幤肥褂脮r，兩者分別見圖3～4，可知HI＜1，表明其藥用健康安全風險也較小。

圖1 菊苣根作為食品使用時二氧化硫日暴露量

圖2 菊苣根作為食品使用時二氧化硫風險評估

圖3 菊苣根作為藥品使用時二氧化硫日暴露量

圖4 菊苣根作為藥品使用時二氧化硫風險評估

3 討論

亞硫酸鹽能夠引發(fā)哮喘、過敏等癥狀［12］，過多的攝入亞硫酸鹽能夠使機體骨質(zhì)鈣大量流失［13］。亞硫酸鹽不僅能夠增加HepG2 細胞膜的通透性，而且可導致肝細胞內(nèi)甘油三酯的異常蓄積［14］。除此之外，硫磺熏蒸后的藥材大多色澤變白，提升了藥材及飲片的外觀之美；硫熏后的藥材多數(shù)特有的氣味消失，伴隨刺鼻酸氣［3］。硫磺熏蒸能夠使部分藥材中的有效成分發(fā)生變化，如王趙等［15］人發(fā)現(xiàn)，白芍中芍藥苷含量隨著硫熏程度的加劇，其含量明顯下降，發(fā)現(xiàn)芍藥苷部分轉(zhuǎn)化為芍藥苷亞硫酸酯，此種變化對于藥材中的有效成分是不可逆的。

在目前的研究中，藥材中二氧化硫檢測方法多種多樣，如酸堿滴定法、氣相色譜法、離子色譜法、比色法、酶聯(lián)免疫法等［16-18］，以上方法的靈敏度、線性范圍、準確性等差異較大，部分方法存在局限性。本研究采用離子色譜法測定分析菊苣根中的二氧化硫，其靈敏度較高，準確性及專屬性較好，可保證測定過程質(zhì)量可控。另外，在前處理方面，前處理裝置的密閉性對實驗結(jié)果影響較大；同時，雙氧水的氧化能力、鹽酸的加入時間等均可影響結(jié)果的穩(wěn)定性。因此，需嚴格按照操作方法全面把控水蒸氣蒸餾速度、試劑有效期、裝置穩(wěn)定性等因素。

硫磺熏蒸在一定程度上可防蟲防霉，便于中藥材及飲片的貯藏，但是另有硫熏未規(guī)范使用的情況，常用于保濕、增重、改善外觀等而過度使用。根據(jù)本研究收集到的樣品，菊苣根飲片外包裝多有無硫標識，結(jié)合分析結(jié)果來看，菊苣根二氧化硫殘留量普遍較低，并且符合2020 年版《中國藥典》 通用性殘留量限度要求。過度硫熏后的藥材可采用脫硫技術(shù)使亞硫酸鹽的殘留較少［19］，逃避監(jiān)管等行為。由此可見，后續(xù)還需持續(xù)關(guān)注藥材中硫熏情況，保證藥材的安全性及有效性。

風險評估在中藥外源性有害殘留檢測方面發(fā)揮著重要的作用，合理的風險評估方法不僅有助于中藥中有害物質(zhì)風險的準確評估，結(jié)合大樣本篩查結(jié)果，制定合理的限量要求；而且可以有效評估含外源性有害物質(zhì)的中藥臨床安全風險。前期建立基于毒害成分的中藥臨床安全性評價方法，使含有毒害成分的中藥的風險評估更加貼近臨床實際用藥［9］。本研究根據(jù)菊苣根的應(yīng)用特征，基于食用和藥用兩方面，對二氧化硫殘留量進行風險評估，根據(jù)中藥材臨床使用特點，納入貼近臨床實際的用藥因素，如煎煮方式、使用頻率、年限等因素，同時賦予藥品在膳食中的適宜權(quán)重，使其更真實地反映臨床用藥風險，得到更準確的風險評估結(jié)果，從而指導臨床用藥、質(zhì)量控制等。

4 結(jié)論

本實驗通過收集不同產(chǎn)地的菊苣根及飲片，將樣品經(jīng)加酸后水蒸氣蒸餾法進行處理，采用離子色譜法，初步分析菊苣根中二氧化硫殘留量情況，并針對食用及藥用兩方面進行安全性風險評估，測定結(jié)果及風險評估結(jié)果均表明，菊苣根中二氧化硫殘留量較低，整體風險較小。菊苣根中二氧化硫的殘留特征分析及安全性風險評估對于菊苣藥材質(zhì)量評價、臨床用藥安全性等具有重要的意義，本研究為菊苣藥材后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支撐。