梔子生長環境土壤與灌溉水中重金屬研究＊

2015-01-19 07:58:04黃群蓮王利國鄭海芳

中國藥業 2015年12期

黃群蓮，唐燦，王利國，鄭海芳

(1. 四川醫科大學附屬第一醫院，四川瀘州 646000; 2. 四川醫科大學藥學院，四川瀘州 646000;3. 四川醫科大學附屬第二醫院，四川瀘州 646000; 4. 四川省瀘州市農業局，四川瀘州 646000)

梔子Fructus Gardeniae 為茜草科植物梔子Gardenia jasminoides Ellis 的干燥成熟果實，主產于四川、湖北、浙江、重慶、江西、湖南、福建等地，5 月間開花結果，于9 ～11 月果實成熟呈紅黃色時采收[1-2]。梔子藥性苦、寒，歸心、肺、三焦經，具有瀉火除煩、涼血解毒、清熱利濕功效。不同的梔子炮制品功效各不相同[3-4]，炒梔子與焦梔子可用于脾胃虛弱、熱郁心煩、肝熱目赤，梔子炭善于涼血、止血而用于各種出血癥。為保證中藥材品質，應嚴格控制中藥材中的重金屬含量。重金屬Cd 中毒的主要表現是腎臟功能受損而影響蛋白質、糖的代謝，從而引發尿蛋白癥與糖尿病，損害骨骼而引發骨骼軟化、骨折、骨骼萎縮等變化，以及可能導致心血管系統疾病;重金屬Pb 中毒主要損害神經、造血系統和腎臟，引起貧血、腦缺氧、腦水腫、運動和感覺異常;重金屬Cu中毒能引起頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經錯亂、關節疼痛等[5-6]。因此，中藥中Cd，Pb，Cu 等重金屬含量必須符合國家標準規定的限度[7]。本研究中考察了巴中等地產優質梔子生長環境的Cd，Pb，Cu 等重金屬狀況，旨在為將巴中優質梔子引種到瀘州提供基礎研究數據，現報道如下。

1 儀器與材料

FA22048 型電子分析天平(上海光學儀器廠);石墨爐原子吸收分光光度計及火焰原子吸收分光光度計(儀器型號ICE3500，帶有背景扣除裝置)，鉛空心陰極管，鎘空心陰極管，銅空心陰極管，氬氣鋼瓶，10 μL 自動進樣器，均為美國安捷倫科技有限公司產品;燒瓶、試管、移液管等玻璃儀器，移液槍，聚四氟乙烯坩堝，電熱板，坩堝鉗，研缽，100 目篩。樣品來自于表1 中各地的梔子葉及其生長環境的土壤和灌溉水樣品，藥材鑒定者為四川醫科大學唐燦教授。試劑鹽酸(批號為20091021)，硝酸(批號為80089291)，氫氟酸(批號為20100122)，高氯酸(批號為20100122)，磷酸氫二銨(批號為20120406)均為優級純;Pb，Cd，Cu 標準貯備液均為國家標準溶液(NCS)，水為去離子水。

2 方法與結果

2.1 樣品采集與預處理

嚴格按照試驗要求，分別采集各地梔子植物的葉子、土壤和灌溉水樣品，經30 ℃干燥處理，用陶瓷研缽分別研碎并過100 目篩，收集土壤、葉子粉末及灌溉水樣品，裝樣標記。樣品編號見表1。

2.2 溶液制備

樣品溶液:稱取樣品約0.2 g，精密稱定(精確至0.000 2 g)，分別置編號的50 mL 聚四氟乙烯坩堝中(土壤和葉子的樣品編號、質量見表2 和表3，編號與樣品對應關系見表1)，用水潤濕后加入5 mL 鹽酸，于通風櫥內的電熱板上低溫加熱，使試樣初步分解，當蒸發至2 ～3 mL 時，取下稍冷，然后加65%硝酸∶高氯酸為4 ∶1 的混合液10 mL 于每個聚四氟乙烯坩堝中，再分別加入氫氟酸10 mL。加蓋后于電熱板上浸泡消解12 h，開蓋，繼續加熱至200 ℃除硅(為了達到良好的飛硅效果，應經常搖動坩堝)。當加熱至冒濃厚的高氯酸白煙時，加蓋使黑色有機碳化物充分分解。待坩堝上的黑色有機物消失后，開蓋，驅趕白煙并蒸至內容物呈黏稠狀。視消解情況，可再加硝酸、氫氟酸各2 mL，高氯酸1 mL，重復上述消解過程。取下稍冷，用水沖洗坩堝蓋和內壁，加1 mL硝酸溶液溫熱溶解殘渣，然后將溶液轉移至25 mL 容量瓶中，加磷酸氫二銨3 mL，冷卻后定容至25 mL 容量瓶中，搖勻備測[8]。灌溉水最后直接與土壤和葉子樣品一起在儀器中測量。

空白試劑溶液與標準溶液:取去離子水，采用試劑配制方法配制3 個空白試劑溶液及各元素系列標準溶液，質量濃度分別為Cd 0.00，0.50，1.00，2.00，4.00，5.00 μg/L;Cu 0.00，0.10，0.20，0.30，0.40，0.50 mg/L;Pb 0.00，0.10，0.20，0.40，0.60，0.80 mg/L。

2.3 測定條件

按照儀器使用說明書調整儀器(型號ICE3500)至最佳工作條件，即:Cu，Pb，Cd 的測定波長分別為324.8 nm，217.0 nm，228.8 nm;測量溫度均為20 ℃;通帶寬度均為0.5 nm;燈電流均為0.75 mA;氬氣流量均為200 mL/min;進樣量均為10 μL;重測試樣數目均為2 個;原子化階段均通氣。

2.4 標準曲線制備

取各元素的標準溶液，在專用儀器電腦設備上，采用最佳工作條件測定，計算標準曲線，回歸方程，見表4。

2.5 精密度試驗[9]

取各元素的標準溶液，按各元素含量測定方法重復測定6 次。結果Cu，Pb，Cd 精密度的RSD 分別為0.21% ，0.11% ，0.18%(n=6)，表明儀器精密度符合要求。

表1 樣品產地、名稱及編號

表2 土壤樣品質量

2.6 樣品檢測

取配制的樣品溶液有序放入測量儀器中[10]，通過控制電腦進行測定。以石墨爐原子吸收分光光度計測定Cd，以火焰原子吸收分光光度計測定Cu 及Pb，采用計算機數據處理，測定結果見表5。根據國家農業局檢測中心的數據要求，水中Pb≤0.005 mg/L，Cu≤0.002 mg/L，Cd≤0.000 5 mg/L。根據我國《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》中限量指標[11]，Pb ≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Cu≤20 mg/kg。根據土壤環境質量Ⅱ類標準[12]規定，Pb≤500 mg/kg，Cd≤1.0 mg/kg，Cu≤100 mg/kg。由表5 可見，灌溉水中，Pb 含量重慶市江津區慈云鎮(2014-037，A)及湖北省孝感市孝南區西河鎮劉崗村(2014-042，E)樣品超標，其余地區樣品未超標;各地區樣品Cu 含量均超標，且超標2 ～3 倍;各地區樣品重金屬Cd 均未檢出，符合國家農業局檢測中心的數據要求。梔子葉中，各地區樣品Pb 含量均不低于5 mg/kg，超標1.6 ～3.2 倍;樣品Cd 含量均少于0.3 mg/kg，符合標準;樣品Cu 含量均在5.8 ～9.3 mg/kg，符合標準。植物環境土壤中，各地區樣品Pb，Cd，Cu 含量分別在29.7 ～55.7 mg/kg，0.065 1 ～0.384 mg/kg，14.7 ～41.4 mg/kg，符合標準。

表3 葉子樣品質量

表4 回歸方程及相關系數

2.7 引種依據分析

分別將四川省巴中市巴州區平梁鄉青包山村、瀘州市納溪區大渡鎮和豐鄉板栗灣、瀘州市龍馬潭區安寧鄉的樣品測定結果按算術平均數計算，結果見表6。可見，瀘州市納溪區與安寧鄉的土壤中Cu，Pb，Cd 含量均比巴中市的稍低，梔子葉中Cu，Pb，Cd 含量則比巴中市稍高，而灌溉水中3 種重金屬均未檢測出或含量很低。因此，巴中產梔子異地引種栽至瀘州市具有可行性。

3 討論

目前我國部分中藥材存在活性成分含量差異較大、農藥殘留及重金屬超標等問題。藥材質量、品質是影響中藥是否可持續發展的關鍵因素，要解決重金屬含量問題，需要從植物種植、藥材貯存與炮制方面入手。藥材中重金屬離子的含量與土壤、水及生長環境密切相關。在藥材的種植過程中，重金屬主要來自農藥、化肥的使用，通過生長把周圍環境的重金屬元素富集于藥材當中[13-14]。中藥材的貯存與炮制過程中，使用的貯存器具與炮制方法可能會不同程度地帶來重金屬污染[15]。因此，在中藥材的生產中要加強植物栽培、藥材貯存及炮制的管理。

表5 各地梔子葉子及其植物環境重金屬含量測定結果(葉子、土壤，mg/kg;水，mg/L)

本研究結果顯示，所收集的各地樣品檢測中，梔子葉Pb≥5 mg/kg，超標1.6 ～3.2 倍，Cu 與Cd 含量均符合要求;梔子生長環境中土壤的Pb，Cu，Cd 均符合標準;灌溉水的Pb 含量除重慶市江津區慈云鎮及湖北省孝感市孝南區西河鎮劉崗村樣品超標外，其余各地區樣品均未超標，水中Cu 含量均超標(達2 ～3 倍)，且各地樣品均未檢測出Cd。因此，巴中產梔子往瀘州移植，具有確切的科學依據。